工程力学II模拟试题1答案
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《工程力学II 》模拟试题一
考试时间:120分钟
一、单选题(每小题3分,共15分)
1. 对于图示单元体中的m ax τ正确答案为( A )。
A.
MPa 100 B. MPa 0
C. MPa 50
D.
MPa 200
2.
则该圆轴的最大剪应力是原来的( C )倍。 A. 2; B. 4; C. 8;
D. 16。
3. 一铆钉受力如下图所示,铆钉直径为d ,钢板厚度均为t ,其剪切面面积和剪力大小 分别为( B )。
A.
241d π和1P ; B. 21d π和P ; C. d t 和1
P ; D. d t 和P 。
4. 关于图示AC 杆的结论中,正确的是( C )。
A. BC 段有变形,没有位移;
B. BC 段没有变形,没有位移;
C. BC 段没有变形,有位移;
D. BC 段有变形,有位移。
5. 材料相同、抗弯刚度相同的悬臂梁Ⅰ、Ⅱ如图所示,正确结论是下列哪一种( B )。 A. Ⅱ梁最大挠度是Ⅰ梁的
1
2
倍; B. Ⅱ梁最大挠度是Ⅰ梁的4倍; C. Ⅱ梁最大挠度是Ⅰ梁的2倍; D. Ⅰ、Ⅱ梁的最大挠度相等。
悬臂梁Ⅰ 悬臂梁Ⅱ
222
二、判断题(对的请打“√”,错的请打“×”,每题2分,共10分)
1. 当施加载荷使低碳钢试件超过屈服阶段后,再卸载,则材料的比例极限将会提高。(√ )
2. 杆件的轴力仅与杆件所受的外力有关,而与杆件的截面形状、材料无关。 (√ )
3. 惯性矩、极惯性矩可为正、可为负、也可为零。 (× )
4. 弯曲变形中截面中性轴上的剪应力总是为零。 (× )
5. 如右图,拉杆的材料为钢,在拉杆与木材之间放一金属垫圈,该垫圈的作用是增加杆的 抗拉强度。 ( × )
三、填空题(每题5分,共25分)
1. 低碳钢拉伸可以分成: 弹性 阶段, 屈服 阶段, 强化 阶段, 颈缩 阶段。
2. 胡克定律的基本公式EA
l
F l N ⋅=
∆,E 称为材料的弹性模量,EA 称为杆件的 抗拉(或抗压)刚度 ,它反映了杆 抵抗拉伸(压缩)变形 的能力;梁的挠曲线微分方程
EI x M dx
y d )
(2
2-=中,EI 称为梁的 抗弯刚度 ;圆轴转角计算公式πϕ180max max X GI T P ='中,P GI 称为圆轴的 抗扭刚度 。
3. 由①和②两杆组成的支架,如右图。从材料性能和经济性两方面 考虑,现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择,合理的选择是: ① 为 铸铁 ,②杆为 低碳钢 。
4. 利用叠加法计算杆件组合变形的条件是:(1)变形为 小变形 ;(2)材料处于 线弹性 。
5.图示杆中的最大压应力值等于bh F
2-。
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四、计算题(每小题10分,共50分)
1. 图示简易吊车的AB 杆为木杆,其横截面面积A 1=100cm 2,许用应力[σ]1=7MPa ;BC 杆为
钢杆,其相应数据是:A 2=6cm 2,[σ]2=160MPa 。试求许可吊重P 。
解:以铰B 为研究对象,做受力分析图,
如下图
列平衡方程:
P
N P N N N
Y P N X 2 732.1030cos 0030sin 02102
10
2
==∴=-==-⨯=∑∑
由强度条件
kN
P kN P A N
A N 48 4.40][ ][21222111≤≤∴≤≤σσ
许可吊重:kN P 4.40][=
2. 发电量为15000kW 的水轮机空心主轴如图示。D=550mm ,d=300mm ,正常转速n=250r/min 。材料的许用剪应力[τ]=50MPa 。试校核水轮机主轴的强度。 解:计算外力扭矩
m N n N M e •=×==477500250
15000
95509550
计算扭矩
m N M T e •==573000
计算抗弯截面模量
33441076.29)(16m d D D
W t -⨯=-=
π
强度校核
][24.191076.29573000
3
-τMPa W T τt <=×==
判断强度足够。
P
3. 20a 工字钢梁的支承和受力情况如图所示,画出梁的弯矩图。若[σ]=160MPa ,试求许可载荷。(20a 工字钢抗弯截面模量3
6
10237m W ×=) 解:计算A 点B 点的支反力F A =F B =P /3
画梁的弯矩图
由弯矩图知:3
2max P
M = 强度计算
kN
σW P σW P W P
W M σ99.632
]
[3]
[3232max max ====≤∴≤ 取许可载荷 kN P 63][=
4. 图示外伸梁,受均布荷载作用,已知:m KN q /10=,m a 4=,[]MPa 160=σ,试校核该梁的强度。
解:C 面上m KN qa M
⋅=⨯==208/4108/22max
(4分) mm bh W z 35221067.66/2001006/⨯=⨯== (2分)
[]σσ≤=⨯⨯==M P a
W M z 301067.6/1020/56max (5分) 故梁的强度符合要求。
x