工程力学期末考试B (答案) (2).
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最大线应变为63
104001020080-⨯=⨯==E x x σε………………………………………..(2分
第5页(共6页
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
A .正压力
B .扭曲应力
C .切应力
D .弯矩
3.当梁的纵向对称平面内只有力偶作用时,梁将产生( C。
A .平面弯曲
B .一般弯曲
C .纯弯曲D.横力弯曲4.当梁上的载荷只有集中力时,弯矩图为( C。
A.水平直线B .曲线C .斜直线D.抛物线
5.若矩形截面梁的高度h和宽度b分别增大一倍,其抗弯截面系数将增大( C。
二、判断题(本大题共10小题,每小题1分,共10分
1.强度是指构件在外力作用下抵抗破坏的能力。( √
2.应力正负的规定是:当应力为压应力时为正。( ×
3.当材料和横截面积相同时,与实心圆轴相比,空心圆轴的承载能力要大些。
4.提高梁的弯曲刚度,可以采用缩小跨度或增加支座的方法。( √
5.悬臂梁的一端固定,另一端为自由端。( √
100108000321801249222︒=⋅⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=-13912πππθ
六、计算题(本大题共1小题,共10分
今测得图示钢拉杆C点与水平线夹角为30方向的线应变
30
-ε
= 270×10-6。
已知E = 200 GPa ,3.0=ν。试求最大线应变。
解:C处取单元体如图所示,其中,x轴沿杆的轴线方向,y轴沿周向。
C
B
A
A
m B
m C
m 1
d 2
d 1l 2
l
解:⑴按强度核该………………………………(7分
满足强度条件
(2按刚度核该…………………………………………(8分
此轴满足刚度条件。
第4页(共6页
-------密-------封-------线----ห้องสมุดไป่ตู้--内-------不-------要-------答-------题-------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
华侨大学厦门工学院2010—2011学年第二学期期末考试
《工程力学2》考试试卷(B卷
题号一二三四五六七总分评卷人审核人得分
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分1、图1所示AB杆两端受大小为F的力的作用,则杆横截面上的内力大小为( A。
A .F
B .F /2
C .0
D .2F
2.圆轴在扭转变形时,其截面上只受( C。图1
A . β.50
B .β
C .β2
D .β4
第1页(共6页
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------
F N ∑=0
x F 504N3==F F
五、计算题(本大题共1小题,共15分图示圆轴,已知2.A m kN m =, 0.8.B m kN m =, 1.2.C m kN m = ;160d mm =,290d mm =;
10.4l m =,20.8l m =;[]60a Mp τ=,[]1m θ=,80a G Gp =;试校核该轴的强度和刚度。
-密-----------------封----------------线
-------------------内-------------------不---------------------要-----------------------答-------------------题_________________________系______级________________________专业______班姓名:_____________学号:____________________
5、塑性材料的极限应力是___屈服极限,脆性材料的极限应力是__强度极限__。
6、两端铰支等截面压杆的欧拉公式表达式:___ 2
2(l EI P cr μπ=
。
第2页(共6页
22
3134r =-=+σσσστ
四、计算题(本大题共1小题,共15分
已知F 1=20kN ;F 2=40kN ; F 3=70kN ;F 4=50kN;试画出图示杆件的轴力图。
解:1、计算各段的轴力……………………………………(12分
AB段
BC段
CD段
2、绘制轴力图。………………………………………………(3分
+
+
-20
20
50
X
F(kN
第3页(共6页
F 1
F 3
F 2
F 4
∑=0
x
F kN
2011==F F N 122F F F
N =+∑=0
x F kN
204020212-=-=-=F F
1.假设实心圆轴的直径为D ,则其抗弯截面系数的计算公式为32
3
D z W π=;空心圆
轴的大径为D ,小径为d ,则其抗弯截面系数的计算公式为W z空=323
D π](1[4D
d
-。
2.用主应力表示的第3强度理论的相当应力
。3.图所示构件AB在外力作用下产生的变形是弯曲与扭转的组合。
4、发生拉伸变形的构件,其横截面与外力作用方向___垂直_ ___;发生剪切变形的构件,其剪切面与外力作用方向___平行____。
6.当挤压面为半圆柱面时,其计算挤压面积按该面的正投影面积计算。( √ 7、危险点接近于三向均匀受拉的塑性材料,因为此时材料的破坏形式为塑性变形。
( ×
8、若三个主应力中,有一个等于零,两个不等于零,称为二向应力状态,或平面应力状态,如梁的弯曲。( √ 9、一受拉弯组合变形的圆截面钢轴,若用第三强度理论设计的直径为3d ,用第四强度理论设计的直径为4d ,则3d >4d。( √ 10、提高压杆承载能力的措施有:减小压杆长度l、减小长度系数μ、增大截面惯性矩I等方法。( √三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共10分
[]τππτ<=⨯⨯===MPa d m W T B t 18.8683
3111100
1616[]τππτ<=⨯⨯==
=MPa d m W T C
t 8.49123
3222200
1616[]
θθθ<︒==m /71.11m ax m GI T P /180
1001080003218012491
11︒=⋅⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=-0.568πππθm GI T P /.0180
F
C
30°
x
y x σ
C
七、计算题（本大题共1小题，共20分）如图所示简支梁承受均布载荷。若分别采用面积相等的实心和空心圆截面，且D1=40mm，l=2m，d/D=0.6。试分别计算它们的最大正应力；若许用应力为[σ ]，试比较空心截面与实心截面的许用载荷。q=2kN/m A l B D d D1 (a (b (c解：（1）几何尺寸依题意两种截面面积相等，即D12 4DD1 1240mmD 4 2d24 D 21250mm ………………………….………..….(2分10.62 dD30mm因简支梁受均布载荷作用，故最大弯矩为1 1ql 22kN / m22 m 21kNm …………………….………….……..(3分8 8D13实心圆截面Wz实…………………………………………………………..……..….(2分32 M max1103 Nm实159.2106 Pa159.2MPa …………….…(3分3 3 Wz实3.1440 mm109 32 3D空心圆截面Wz空14…………………………………………………………....(2分32 M max 1103 Nm空93.7106 Pa93.7MPa …….(3分3 3 Wz空3.1450 mm10.64109 32 Mmax（2）空心截面与实心截面的许用载荷M实Wz实M空……………………………………………………………………………….(2分Wz空M空: M实Wz空: Wz空D3 3214:D13 3250310.64: 4031.7 :1 ….（3分所以空心截面与实心截面的许用载荷之比为1.7:1。第6页（共6页）
A.2倍
B.4倍
C.8倍
D.16倍6.校核图2所示结构中铆钉的剪切强度,剪切面积是( A。
A .πd 2/4
B .dt
C .2dt
D .πd 2
图2
7、石料在单向缩时会沿压力作用方向的纵截面裂开,这与第强度理论的论述基本一致。( B A .第一B .第二C .第三D .第四
8、杆的长度系数与杆端约束情况有关,图3中杆端约束的长度系数是( B
-密-----------------封----------------线-------------------
内-------------------不---------------------要
-----------------------答-----
--------------题
_________________________系______级________________________专业______班姓名:_____________学号:____________________
则
x
x x x
x
x
σσσσσσσσ4
1120cos 2243
60cos 226030=︒+==︒+
=
︒︒- ……………………………(4分题中所述的线应变30ε为
(63603010270413.0431020011-︒︒-⨯=⎪⎭
⎫⎝⎛⨯-⨯=-x E σνσσ…..(3分解得,
MPa 80=x σ…………………………………..……………..(1分
A .0.5
B .0.7
C .1
D .2
9.塑性材料在交变载荷作用下,构件内最大工作应力远低于材料静载荷作用下的时,构件发生的断裂破坏现象,称为疲劳破坏。( C
A .比例极限
B .弹性极限
C .屈服极限
D .强度极限
图3
10、对于单元体内任意两个截面m、n设在应力圆上对应的点为M、N ,若截面m逆时针转到截面n的角度为β则在应力圆上从点M逆时针到点N所成的圆弧角为( C
104001020080-⨯=⨯==E x x σε………………………………………..(2分
第5页(共6页
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
A .正压力
B .扭曲应力
C .切应力
D .弯矩
3.当梁的纵向对称平面内只有力偶作用时,梁将产生( C。
A .平面弯曲
B .一般弯曲
C .纯弯曲D.横力弯曲4.当梁上的载荷只有集中力时,弯矩图为( C。
A.水平直线B .曲线C .斜直线D.抛物线
5.若矩形截面梁的高度h和宽度b分别增大一倍,其抗弯截面系数将增大( C。
二、判断题(本大题共10小题,每小题1分,共10分
1.强度是指构件在外力作用下抵抗破坏的能力。( √
2.应力正负的规定是:当应力为压应力时为正。( ×
3.当材料和横截面积相同时,与实心圆轴相比,空心圆轴的承载能力要大些。
4.提高梁的弯曲刚度,可以采用缩小跨度或增加支座的方法。( √
5.悬臂梁的一端固定,另一端为自由端。( √
100108000321801249222︒=⋅⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=-13912πππθ
六、计算题(本大题共1小题,共10分
今测得图示钢拉杆C点与水平线夹角为30方向的线应变
30
-ε
= 270×10-6。
已知E = 200 GPa ,3.0=ν。试求最大线应变。
解:C处取单元体如图所示,其中,x轴沿杆的轴线方向,y轴沿周向。
C
B
A
A
m B
m C
m 1
d 2
d 1l 2
l
解:⑴按强度核该………………………………(7分
满足强度条件
(2按刚度核该…………………………………………(8分
此轴满足刚度条件。
第4页(共6页
-------密-------封-------线----ห้องสมุดไป่ตู้--内-------不-------要-------答-------题-------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
华侨大学厦门工学院2010—2011学年第二学期期末考试
《工程力学2》考试试卷(B卷
题号一二三四五六七总分评卷人审核人得分
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分1、图1所示AB杆两端受大小为F的力的作用,则杆横截面上的内力大小为( A。
A .F
B .F /2
C .0
D .2F
2.圆轴在扭转变形时,其截面上只受( C。图1
A . β.50
B .β
C .β2
D .β4
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------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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F N ∑=0
x F 504N3==F F
五、计算题(本大题共1小题,共15分图示圆轴,已知2.A m kN m =, 0.8.B m kN m =, 1.2.C m kN m = ;160d mm =,290d mm =;
10.4l m =,20.8l m =;[]60a Mp τ=,[]1m θ=,80a G Gp =;试校核该轴的强度和刚度。
-密-----------------封----------------线
-------------------内-------------------不---------------------要-----------------------答-------------------题_________________________系______级________________________专业______班姓名:_____________学号:____________________
5、塑性材料的极限应力是___屈服极限,脆性材料的极限应力是__强度极限__。
6、两端铰支等截面压杆的欧拉公式表达式:___ 2
2(l EI P cr μπ=
。
第2页(共6页
22
3134r =-=+σσσστ
四、计算题(本大题共1小题,共15分
已知F 1=20kN ;F 2=40kN ; F 3=70kN ;F 4=50kN;试画出图示杆件的轴力图。
解:1、计算各段的轴力……………………………………(12分
AB段
BC段
CD段
2、绘制轴力图。………………………………………………(3分
+
+
-20
20
50
X
F(kN
第3页(共6页
F 1
F 3
F 2
F 4
∑=0
x
F kN
2011==F F N 122F F F
N =+∑=0
x F kN
204020212-=-=-=F F
1.假设实心圆轴的直径为D ,则其抗弯截面系数的计算公式为32
3
D z W π=;空心圆
轴的大径为D ,小径为d ,则其抗弯截面系数的计算公式为W z空=323
D π](1[4D
d
-。
2.用主应力表示的第3强度理论的相当应力
。3.图所示构件AB在外力作用下产生的变形是弯曲与扭转的组合。
4、发生拉伸变形的构件,其横截面与外力作用方向___垂直_ ___;发生剪切变形的构件,其剪切面与外力作用方向___平行____。
6.当挤压面为半圆柱面时,其计算挤压面积按该面的正投影面积计算。( √ 7、危险点接近于三向均匀受拉的塑性材料,因为此时材料的破坏形式为塑性变形。
( ×
8、若三个主应力中,有一个等于零,两个不等于零,称为二向应力状态,或平面应力状态,如梁的弯曲。( √ 9、一受拉弯组合变形的圆截面钢轴,若用第三强度理论设计的直径为3d ,用第四强度理论设计的直径为4d ,则3d >4d。( √ 10、提高压杆承载能力的措施有:减小压杆长度l、减小长度系数μ、增大截面惯性矩I等方法。( √三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共10分
[]τππτ<=⨯⨯===MPa d m W T B t 18.8683
3111100
1616[]τππτ<=⨯⨯==
=MPa d m W T C
t 8.49123
3222200
1616[]
θθθ<︒==m /71.11m ax m GI T P /180
1001080003218012491
11︒=⋅⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=-0.568πππθm GI T P /.0180
F
C
30°
x
y x σ
C
七、计算题（本大题共1小题，共20分）如图所示简支梁承受均布载荷。若分别采用面积相等的实心和空心圆截面，且D1=40mm，l=2m，d/D=0.6。试分别计算它们的最大正应力；若许用应力为[σ ]，试比较空心截面与实心截面的许用载荷。q=2kN/m A l B D d D1 (a (b (c解：（1）几何尺寸依题意两种截面面积相等，即D12 4DD1 1240mmD 4 2d24 D 21250mm ………………………….………..….(2分10.62 dD30mm因简支梁受均布载荷作用，故最大弯矩为1 1ql 22kN / m22 m 21kNm …………………….………….……..(3分8 8D13实心圆截面Wz实…………………………………………………………..……..….(2分32 M max1103 Nm实159.2106 Pa159.2MPa …………….…(3分3 3 Wz实3.1440 mm109 32 3D空心圆截面Wz空14…………………………………………………………....(2分32 M max 1103 Nm空93.7106 Pa93.7MPa …….(3分3 3 Wz空3.1450 mm10.64109 32 Mmax（2）空心截面与实心截面的许用载荷M实Wz实M空……………………………………………………………………………….(2分Wz空M空: M实Wz空: Wz空D3 3214:D13 3250310.64: 4031.7 :1 ….（3分所以空心截面与实心截面的许用载荷之比为1.7:1。第6页（共6页）
A.2倍
B.4倍
C.8倍
D.16倍6.校核图2所示结构中铆钉的剪切强度,剪切面积是( A。
A .πd 2/4
B .dt
C .2dt
D .πd 2
图2
7、石料在单向缩时会沿压力作用方向的纵截面裂开,这与第强度理论的论述基本一致。( B A .第一B .第二C .第三D .第四
8、杆的长度系数与杆端约束情况有关,图3中杆端约束的长度系数是( B
-密-----------------封----------------线-------------------
内-------------------不---------------------要
-----------------------答-----
--------------题
_________________________系______级________________________专业______班姓名:_____________学号:____________________
则
x
x x x
x
x
σσσσσσσσ4
1120cos 2243
60cos 226030=︒+==︒+
=
︒︒- ……………………………(4分题中所述的线应变30ε为
(63603010270413.0431020011-︒︒-⨯=⎪⎭
⎫⎝⎛⨯-⨯=-x E σνσσ…..(3分解得,
MPa 80=x σ…………………………………..……………..(1分
A .0.5
B .0.7
C .1
D .2
9.塑性材料在交变载荷作用下,构件内最大工作应力远低于材料静载荷作用下的时,构件发生的断裂破坏现象,称为疲劳破坏。( C
A .比例极限
B .弹性极限
C .屈服极限
D .强度极限
图3
10、对于单元体内任意两个截面m、n设在应力圆上对应的点为M、N ,若截面m逆时针转到截面n的角度为β则在应力圆上从点M逆时针到点N所成的圆弧角为( C