机械设计基础工程力学试题

1. 在研究力的外效应时把物体看成是（）的物体；在研究力的外效应时把物体看成是（）的物体。

2. 物体抵抗破坏的能力叫（），物体抵抗变形的能力叫（）,构件在外力作用下具有抵抗变形的能力称为构件的（）。

3. 在工程力学中，对变形固体提出下面的假设，这些假设包括（），( )，（），和（）四个。

4、刚体只在两个力的作用下而处于平衡的充要条件是：（）。

5、工程上把受两个力作用而平衡的物体叫做（）或（），6、力对一般物体的作用效应取决于力的三要素：即力的（）、（）、（）。

7、力F对轴之矩等于该力在垂直于此轴的平面上的（）对该轴与此平面的交点的力矩。

8、平面任意力系向其作用面内任意一点简化，可得到一个力和一个力偶。

该力作用于（），其大小和方向等于原力系的各力的（）；该力偶的力偶矩等于原力系中各力对简化中心（）9、某截面上的扭矩在数值上等于截面任意一侧的（）的代数和。

10、某截面上的剪力在数值上等于该截面任一侧所有垂直轴线方向外力的（）。

某截面上的弯矩，在数值上等于截面任意一侧所有外力对该截面形心（）的代数和。

11、拉压杆横截面上只有均匀分布的（）应力，没有( )应力。

44、一般将单元体上切应力等于零的平面称为（）。

作用在主平面上的正应力称为（）应力12、低碳钢的拉伸试验可分为四个阶段，即（）、（）、（）和（）13 物体抵抗破坏的能力叫（），物体抵抗变形的能力叫（）,构件在外力作用下具有抵抗变形的能力称为构件的（）。

切剪和挤压1、拉压杆横截面上只有均匀分布的（）应力，没有( )应力。

2、两块钢板用螺栓联接，每块板厚t=10mm，螺栓d=16mm,[τ]=60Mpa，钢板与螺栓的许用挤压应力［σjy］=180Mpa，则螺栓能承受的许可载荷Ｐ＝______。

3、轮轮与轴的平键联接，已知轴径为d，传递力偶矩m。

键材料许用剪应力［τ］，许用挤压应［σjy］，平键尺寸bhl，则该平键剪切强度条件为_______，挤压强度条件为_________。

（二题）（三题）4、图示榫头结构，当Ｐ力作用时，已知b.c.a.l接头的剪应力τ=___________，挤压应力σ=___________。

四题五题5、示铆钉结构在外力Ｐ作用下，已知t.d.b铆钉的剪应力τ=_______，铆钉挤压应力σjy=__________。

6、在连接件上，剪切面和挤压面分别（）于外力方向A.垂直、平行B.平行、垂直C.平行D.垂直7、当弯曲梁横截面上最大正应力不超过材料的（）值，最大剪应力不超过材料的（），梁的强度足够8、插销穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端受一拉力Ｐ，该插销的剪切面积和挤压面积分别等于（）八题九题A.πdh，1/4πD²B.πdh，1/4π（D²-d²）C.πDh，1/4πD²D.πD h，1/4（D²-d²）9、图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知[σjy]=2[τ]，为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径d应为（）A.d=2tB.d=4tC.d=4t/πD.d=8t/π扭转1、当实心圆轴的直径增加1培时，其抗扭强度增加到原来的（）倍，抗扭刚度增加原来的（）倍。

2、直径D=50mm的圆轴，受扭矩T=2.15kn.m,该圆轴横截面上距离圆心10mm处的剪应力τ=（），最大剪应力τmax=（）。

3、一根空心轴的内外径分别为d，D，当D=2d时，其抗扭截面模量为（）。

4、直径和长度均相等的两根轴，在相同的扭矩作用下，而材料不同，它们的τmax是（）同的，扭转角φ是（）同的。

5、等截面圆轴扭转时的单位长度扭转角为θ，若圆轴直径增大一倍，则单位长度扭转角将变为（）。

二、选择题1、已知横截面上的扭矩为T，下列剪应力分布图正确的是（）一题2一受扭圆棒如图示，其截面m-m上的扭矩等于（）二题A、Mo+Mo=2MoB、Mo-Mo=0C、2Mo-Mo=MoD、- 2Mo+Mo=-Mo3、传动轴转速n=250r/min,此轴上轮C输入功率为P=150KW，轮A，及的输出功率P A=50KW，P B=100KW，为使轴横截面上的最大扭矩最小，轴上三个轮子布置从左至右应按顺序（）排比较合理。

三题A、A,C,BB、A,B,CC、B,A,CD、C,B,A4、下列四根圆轴，横截面面积相同，单位长度扭转角最小的轴是（）四题5、图示等截面圆轴，左段为钢，右段为铝，两端承受扭转力矩后，左，右两段（）A、最大剪应力τmax不同，单位长度扭转角θ相同B、最大剪应力τmax相同，单位长度扭转角θ不相同C、最大剪应力τmax和单位长度扭转角θ都不同D、最大剪应力τmax和单位长度扭转角θ都相同五题六题6、图示等直圆轴，若截面B，A的相对扭转角φAB=0，则外力偶M，和M2的关系为（）A、M1=M2 BM1=2M2 C、M2=2M1D、M1=3M2三、计算1、阶梯形圆轴直径d1=4cm,d2=7cm，轴上装有三个皮带轮，如图所示,已知轮3输入功率为P3=30KW ，轮1输出功率P1=13KW，轴作匀速转动，n =200r /min , 轴的[τ]=60mpa，[θ]=64/m，G=80Gpa。

(1) 画出扭矩图；（2）校核轴的强度和刚度。

一题2、阶梯轴受力情况如图示，试求：二题1）轴ABI-I截面上高圆心为20mm各点的剪应力2）I-I截面上的是大剪应力3）AB轴的最大剪应力弯曲1) 梁的挠度是（）A.截面上任点沿梁轴垂直方向的线位移B.截面形心沿梁轴垂直方向的线位移C.截面形心沿梁轴方向的线位移D.截面形心的位移2）图示简支梁中间截面B上的内力（）A.M=0，θ=0 B、M=0，θ≠0 C、M≠0，θ=0 D、M≠0，θ≠03）右端固定的悬臂梁，其M图如图，则在x =2m处（）A.既有集中力，又有集中力偶B.既无集中力，也无集中力偶C.只有集中力D.只有集中力偶4．梁的挠曲线微分方程，d²y/dx²=m(x)/EI z在（）条件下成立A、梁的就形属小变形B、材料服从虚克定律C、挠曲线在面内D、同时满足A、B、C 6．几何形状完全相同的两根梁，一根为钢材，一根为铝材。

若两根梁受力情况也相同，则它们的（）A、弯曲应力相同，轴线曲率不同B、弯曲应力不同，轴线曲率相同C、弯曲应力与轴线曲率均相同D、弯曲应力与轴线曲率均不同7、悬臂梁受力如图，其中（）A、AB是纯弯曲，BC是剪切弯曲B、ＡＢ是剪切弯曲，BC是纯弯曲C、全梁均是纯弯曲D、全梁均为剪切弯曲8、在下列关于梁转角的说法中，（）是错误的A、转角是横截面绕中性轴转过的角位移B、转角是变形前后同一截面间的夹角C、转角是挠曲线的切线与轴向坐标轴间的夹角D、转角是横截面绕梁轴线转过的角度4、一矩形截面钢梁，承受载落p.q如图所示：已知材料的许用应力[σ]=160MPa试（1）作该梁的弯矩图。

（2）确定截面尺寸b5、梁的材料为铸铁，已知[σ]e=40Mpa，[σ]y=100Mpa,截面，截面对中性轴的惯性矩，I ZC=103cm4试：（1）作该梁的弯矩图，（2）校核该梁的强度。

6、图示简支梁试：1）作该梁的弯矩图，2）求1-1截面上1、2、3点的正应力3）全梁的最大正应力历年试题一、填空题：（25分）1.（3分）力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的（）、（）和（）。

2.（4分）所谓平衡，就是指物体在力的作用下相对于惯性参考系保持（）。

3.（6分）铸铁作拉伸实验时，由于（）作用，试件沿（）截面断裂；低碳钢屈服时，在450方向上出现滑移线，这是由（）引起的。

4.（6分）低碳钢的σ-ε曲线如图，则：材料的弹性模量 E ＝ GPa材料的屈服点σ＝ Mpas＝ Mpa材料的抗拉强度σb5.（3分）悬臂梁受载荷如下图：F填空题第5题图1其截面形状如下：a)b)c)d)e)f)填空题第5题图2a)梁的材料为钢时，应选（）截面为最好；b)梁的材料为铸铁时，应选（）截面为最好；c)梁的材料为钢筋混凝土时，应选（）截面为最好。

6.（3分）试分析曲杆ABCD各段为何种变形：CD段为（）变形BC段为（）变形AB段为（）变形二、计算填空：（每小题10分，共30分）1、等截面直杆如图，已知A=1cm2，E=200GPa，则最大正应力σmax= MPa；总变形量△l= mm。

a)2、键联接如图，已知扭矩M，轴的直径d，键的尺寸bhla)键的切应力τ＝b)键的挤压应力σbc＝3、4、圆截面曲拐ABC在铅垂力F作用下，如图所示，其危险截面处的弯矩为（），扭矩为（），危险截面（b）的危险点是（）点CA BFal(a)I KHE(b)计算填空题第3题图三、计算题1. 承重装置如图所示，已知A 、B 、C 、D 处均为铰链连接，且AB=CD=BC=a=0.5m ，BE=r=0.15m ，G=490N ，杆ABC 垂直于BC 杆，求A 、C 处的约束反力。

2如图所示杆件两端固定。

已知F 、a 、EA 均为常数，试求A 、B 端的约束力，并画出杆的轴力图。

F 2F DCB Aaaa计算题第2题图3图示转轴AB 由电机带动，轴长l ＝1m ，直径d=70mm ，在跨中央装有带轮，轮的直径D=1m ，重力不计，带紧边和松边的张力分别为F 1＝4kN ，F 2=2kN ，转轴的许用应力为[σ]=140MPa ，试按第四强度理论校核转轴的强度。

CBAl/2l/2D dF 1F 2计算题第3题图4水平梁如图所示。

已知F （N ）、q （N/m ）、M （N .m ）， )(m L BD AB ==， )(m a BE CB ==，060=α， 030=θ。

求A 、D 处的约束反力。

（18分）5、图示三角支架，AC 为钢杆，横截面面积A1=6cm2，[σ]=160MPa ；AB 为木杆，横截面面积A2=100cm2，[σ]木=7MPa ，求此结构的许用荷载[P]。

（14分）计算题第1题图aGE D C BAaa r450450。