《工程力学》复习题与答案

，即
σ2
FNBC
2F
=
=
ABC
0.06m 0.12m
≤[σ]2=10MPa，解得：F≤36000N=36KN
比较可行整个结构的许用载荷为36KN。
[σ]=200MPa，轴向压力
F=1000KN，管的
外径D=130mm，内径d=100mm，试校核其强度。
4、某机构的连杆直径d=240 mm。承受最大轴向外力F=3780KN，连杆材料的许用应力[σ]=90 MPa，式
校核连杆的强度；若连杆由圆形截面改成矩形截面，高与宽之比
hb=1.4,
设计连杆的尺寸
称为空间力系的
。
15、力矩的大小等于
和
的乘积。通常规定力使物体绕矩心
时力矩为正，
反之为负。
16、大小
，方向
，作用线
的两个力组成的力系，称为力偶。力偶
中二力之间的距离称为
，力偶所在的平面称为
。
17、力的平将作用在刚体某点的力平移到刚体上别指定一点，
而不改变原力对刚体的作用效果，
则必须
附加一力偶，其力偶矩等于
△lAB=FNABlAB
=
20
10
3N 0.1m
=2×105m
EAAB
200
109Pa
500 106m2
△lBC
=FNBClBC
=
200
10
103
N
0.1m
=-1×105m
EABC
109Pa
500
106m2
△lCD
=FNCDlCD
=
200
10
103
N
0.1m
=-1.67×105m
EACD
109Pa
300
10、什么是约束和约束力？
11、什么是力矩和力偶？
12、什么是极限应力和许用应力？
13、拉伸与压缩的强度条件是什么？利用强度条件可以解决工程中哪些强度问题？
四、画出图中各物系指定物体的受力图。
1、
2、
3、
4、
5、
五、计算题
1、用多孔钻床在一水平放置的工件上同时钻四个直径相同的孔，设每个钻头作用在工件上的切削力偶
、方向
、作用线
且相距很近的外力
作用。
7、圆轴扭转的变形特点是：杆件的各横截面绕杆轴线发生相对
，杆轴线始终保持
。
8、平面弯曲变形的变形特点是杆的轴线被弯成一条
。
9、静定梁可分为三种类型，即
、
和
。
10、
是指由无数个点组成的不变形系统。
11、规定动点对于定参考系的运动称为
运动。动点对于动参考系的运动称为
运动，
四、图略
1、
2、
3、
4、
5、
五、计算题
1、解：（1）、求总切削力偶矩：
M总=∑MI=- M1- M2- M3- M4=-4M=-4×15 N ?m=-60 N?m，负号表示合力偶矩的方向为顺时针。
（2）、求螺钉A和B的受力
取工件为研究对象，画受力图。 力FA、FB必组成一个力偶，因工件在平面力偶系作用下处于平衡状态，
果称为“许用应力” 。
8、力F沿、Y坐标轴方向的分力和该力在边两个坐标轴上的投影是否相同？有何区别？
答：力F在坐标轴上的分力为F，FY，在、Y轴上的投景有FX‘，FY’，FX和FX‘数值相等，但FX是
矢量，F’是代数量。FY和FY‘数值相等，但FY是矢量，FY‘是代数量。
9、力的作用效应是什么？
答：有两种效应。一是运动效应；即上直发报体机械运动状态的变化。二是变形效应，即使物体产生变形。
该力与指定点所决定的平面内附加一力偶，其力偶矩等于原力对指定点之矩。
2、平面汇交力系的平衡条件：力系中各力在两个坐标轴上投影的代数和分别等于零。
3、三力平衡汇交定理：刚体受三个共面但互不平等的力作用而平衡时，三力必汇交于一点。
4、二力平衡条件：刚体上仅受两力作用而平衡的必要与充分条件是：此两力必须等值、反向、共线。
5、胡克定律的内容：轴各拉伸和压缩时，当杆横截面上的正应力不超过某一限度时，正应力与相应的
纵向线应变成正比。
6、点的速度合成定理：动点的绝对速度等于它的牵连速度和相对速度的矢量和。即动点的绝对速度可
由牵连速度和相对速度为边所作的平等四边形的对角线来表示。
7、什么是极限应力和许用应力？
答：材料破坏时的应力称为危险应力或极限应力。将极限应力除以大于1的数（安全系数）n所得的结
10、物体由于机械运动所具有的能量称为动能。（）
三、简答题
1、力的平移定理？
2、平面汇交力系的平衡条件？
3、三力平衡汇交定理？
4、二力平衡条件？
5、胡克定律的内容？
6、 点的速度合成定理？
7、什么是极限应力和许用应力？
8、力F沿、Y坐标轴方向的分力和该力在边两个坐标轴上的投影是否相同？有何区别？
9、力的作用效应是什么？
矩的大小为M1=M2=M3=M4=M=15N?m。问此时工件受到的总切削力偶矩为多大？若不计磨擦，加工时用
两个螺钉A、B固定工件，试求螺钉受力。
22
2、阶梯状直杆受力如图，试求整个杆的总变形量。已知其横截面积分别为ACD=300mm，AAB=ABC=500mm，
弹性模量E=200GPa。
3、用一根灰口铸铁圆钢管作受压杆。已知材料的许用应力为
把动参考系对于定参考系的运动称为
运动。
12、平面汇交力系平衡的解析条件是：力系中所有的力在
投影的代数均为
。
13、在工程中受拉伸的杆件，其共同的特点是：作用于杆件上的外力或外力的合力的作用线与构件轴
线
，杆件发生
方向，伸长或压缩。
14、空间汇交力系的合力在任意一个坐标轴上的投影，等于
在同一轴上投影的
，此
106m2
总变形量△l=△lAB+△lBC+△lCD=2×105m+2×105m+2×105m=-0.0067m
3、解：灰口铸铁圆管的横截面积为A=1∏（D2-d2）=1×3.14(1302-1002)= 5416.5mm2
44
3
σ=F=100010=184.6MPa≤[σ],此灰铸铁圆管安全。
A5416 .5
10、什么是约束和约束力？
答：一个物体的运动受到周围其他物体的限制，这种限制条件称为“约束“。约束作用于被约束物体上的限制其运动的力称为”约束力“。
11、什么是力矩和力偶？
答：表示力使物体绕某点转动效应的量称为力对点之矩。大不为力与力臂的乘积。一对等值，反向，不共线的平等力组成的特殊力系，称为力偶。
《工程力学》复习题及答案
一、填空题
1、工程力学包括
、
、
和动力学的有关内容。
2、力的三要素是力的
、
、
。用符号表示力的单位是
或
。
３、力偶的三要素是力偶矩的
、
和
。用符号表示力偶矩的单位
为
或
。
4、常见的约束类型有
约束、
约束、
约束和固定端约束。
5、低碳钢拉伸时的大致可分为
、
、
和
阶段。
6、剪切变形的特点是工件受到一对大小
N KN
３、大小、转向
作用面的方位N
·m KN·m
4、柔性 、光滑接触面
、 圆柱形铰链
5、线弹性阶段、屈服阶段、强化阶段
缩颈
6、相等、相反、平行
7、转动
直线
8、曲线
9、简支梁、外伸梁
10、刚体
11、绝对
相对
牵连
12、任选两个坐档轴上
零
13、重合
沿轴线
14、各分力
代数
合力投影定理
15、力
力臂
逆时针转动
b=175mm，h=245mm。
5、解：（1）求两杆的轴力：分析节点
B的平衡有：
ABBC
∑Fx=0,-FN-FNcos30°=0
∑Fy=0,-FBCN
sin30°-F=0
解得：FNBC=-2F（压力），FNAB=3F
（2）、求满足杆BC强度条件的许用载荷
F，即
FNAB
3F 4
σ1=AAB
=
0.03m2≤[σ]1=170MPa，解得：F≤69378N=69.4KN
12、什么是极限应力和许用应力？
答：材料破坏时的应力称为危险应力或极限应力。将极限应力除以大于1的数（安全系数）n所得的结
果称为“许用应力” 。
13、拉伸与压缩的强度条件是什么？利用强度条件可以解决工程中哪睦强度问题？
答：强度条件是：△=FN/A≤[△]。式中：△——工作应力。[△]——许用应力。能解决工程中三类强度问题是：1、强度校核2、设计截面3、确定许用截荷。
可得
∑MI=0，即
M总+M（FA，FB）=0
3
-60 N ?m+FA×200×10m=0
FA=FB=300N（方向如图）
螺钉A、B受力分别与工件点
A、B受力FA、FB成反作用力。
2、解：作轴力图，用截面尖求得
CD段的轴力FCDN
=FNBC=-10KN，AB段的轴力为FNAB=20KN，
应用胡克定律分别求出各段杆的变形量为：
16、相等
相反
相互平行
力偶臂
力偶的作用面
17、原力对该指定点之矩
18、构件抵抗破坏
构件抵抗变形
构件保持其原有几何平衡状态
二、判断题 ：对的画“√” ，错的画“×”
1、√2
、×
3、√4、√
5、√
6、×7
、×8
、√