2013工程力学试题及答案

1共4页2013—2014学年第2学期《工程力学》课程（期末考试）试卷班级学号姓名得分一、填空题（共20分）1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。2.构件抵抗的能力称为强度。3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。5.偏心压缩为的组合变形。6.柔索的约束反力沿离开物体。7.构件保持的能力称为稳定性。8.力对轴之矩在情况下为零。9.梁的中性层与横截面的交线称为。10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。12.外力解除后可消失的变形，称为。13.力偶对任意点之矩都。14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。17.外力解除后不能消失的变形，称为。18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。2共4页20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。二、计算题：20*41.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。3共4页2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。3.传动轴如图所示。已知Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。4共4页4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知Iz=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力[σc]=120MPa，许用拉应力[σt]=35MPa，a=1m。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。5共4页答案一、填空题：1.刚体2.破坏3.正4.二次抛物线5.轴向压缩与弯曲6.柔索轴线7.接触面的公法线8.塑性变形二、计算题：1.解：以CB为研究对象，建立平衡方程B()0:MFC1010.520F:0yFBC1010FF解得：B7.5kNFC2.5kNF以AC为研究对象，建立平衡方程:0yFAC0yFFA()0:MFAC1020MF解得：A2.5kNyFA5kNmM2.解：①求支座约束力，作剪力图、弯矩图B()0:MFD102120340F:0yFBD102200FF解得：B30kNFD10kNF②梁的强度校核6共4页1157.5mmy2230157.572.5mmy拉应力强度校核B截面33B2tmaxt12201072.51024.1MPa[]6012500010zMyIC截面33C1tmaxt121010157.51026.2MPa[]6012500010zMyI压应力强度校核（经分析最大压应力在B截面）33B1cmaxc122010157.51052.4MPa[]6012500010zMyI所以梁的强度满足要求3.解：①以整个系统为为研究对象，建立平衡方程()0:xMFt02DFM解得：1kNmM（3分）②求支座约束力，作内力图由题可得：AB1kNyyFFAB2.5kNzzFF③由内力图可判断危险截面在C处22222r3332()[]yzMMTMTWd7共4页222332()5.1mm[]yzMMTd4.解：①求支座约束力，作剪力图、弯矩图A()0:MFD22130yFPP:0yFAD20yyFFPP解得：A12yFPD52yFP②梁的强度校核拉应力强度校核C截面C22tmaxt0.5[]zzMyPayII24.5kNPD截面D11tmaxt[]zzMyPayII22.1kNP压应力强度校核（经分析最大压应力在D截面）8共4页D22cmaxc[]zzMyPayII42.0kNP所以梁载荷22.1kNP