2010级工程力学B

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工程力学B

《工程力学B (二)》课程教学大纲课程编号：20311803总学时数：32（理论32）总学分数：2课程性质：专业必修课适用专业：工程管理一、课程的任务和基本要求：本课程是工程管理专业技术平台课程中的一门主干课程和技术基础课。

其主要内容包括影响线与超静定结构的内力计算，构件的强度、刚度要求，以及静定结构的位移计算等。

本课程目的是使学生掌握理论力学、材料力学及结构力学的基本原理、基本理论和基本方法，具备将工程实践中的实际问题抽象为相应的力学模型并运用相应的力学计算公式进行求解及解决工程实践中相应的材料力学与结构力学实际问题的基本能力。

二、基本内容和要求：(十三)影响线移动荷载的概念，影响线的概念，静力法、机动法求影响线，影响线的应用。

重点：影响线的概念难点：影响线的求法。

(十四）静定结构的内力计算概述，静定结构在几何构造及力学上的特点，多跨静定梁的内力图，多跨静定梁的组成、内力图的绘制及多跨静定梁的受力特点，静定平面刚架的内力图，平面刚架构造特点及刚架内力图的绘制，三铰拱的计算，静定平面析架的计算，析架的受力特点及其内力计算，组合结构计算。

重点：多跨静定梁及静定平面刚架的内力图。

难点：组合结构的内力计算。

(十五）静定结构的位移计算单位荷载法计算静定结构位移，图乘法计算位移，静定结构由温度变化及支座移动引起的位移，弹性结构的互等定理。

重点：图乘法计算静定结构的位移。

难点：单位荷载的类型及其施加。

(十六）力法超静定结构和超静定次数的确定，力法的基本原理，力法计算超静定结构，力法基本结构的合理选择，超静定结构的位移计算及最后内力图的校核，超静定结构的力学特性。

重点：力法计算超静定结构的内力与位移。

难点：力法基本原理及力法基本结构的合理选择。

(十七）位移法位移法的基本思路，等截面直杆的转角位移方程，位移法基本未知量的确定，利用平衡条件建立位移法方程。

重点：位移法计算超静定结构的内力与位移。

难点：位移法基本思路及基本未知量的确定。

01-MEC01035-2010级--工程力学B(A卷)答案

qa 2 A a a
题五图
q C a
qa
B
解：
qa 2 A B
q C 3 FA = qa 4
qa
3 FA = qa 4
qa
（4 分）
Fs:
+
1 qa 4
A B
3a/4 -
（5 分）
3C qa 4
qa M: A
2
5 4 1 4
qa 2
2
9 32
+
qa
B
qa 2
（6 分）
C
5
六、（15 分）图示板件，载荷大小为 F = 12kN，许用应力 [σ ] = 100MPa ，试求板边切
（3 分）
6
口的允许深度 x。图中长度单位为 mm。
5
F
20
F
x
20
题六图
解：切口处截面受偏心拉伸，为拉-弯组合变形。（以 N-mm 为单位）
（2 分）（2 分）（4 分）
1 5 (40 − x), W = × 5 × (40 − x) 2 切口处面积和抗弯截面模量分别为： A =× 6
切口处截面的内力为轴力和弯矩，分别为： FN= F , M= F × 强度条件为：
yB (q ) + yB ( FB ) = −δ ⇒ yC (q ) + qC (q ) ⋅ a + yB ( FB ) = −δ (2a )3 qa 4 qa 3 EI − ⋅ a + 3 ⋅δ ⋅ = −δ 8 EI 6 EI 2a 3EI qa 4 ⇒δ = 8 EI ⇒−
1 EI qa 4 因此 FB = kδ = 3 ⋅ = qa ，另由静力平衡得： 2a 8 EI 16

2010秋工程力学B试卷B

相对，且每根纵向纤维都处于的简单受力状态。

二、选择题( 每选择2分, 共28 分) 【得分：】[ ] 1. 平面任意力系的主矩就是该力系的合力偶矩。

该说法是的。

A、正确B、错误[ ] 2. 分析二力构件的受力与构件的形状是有关的。

该说法是的。

A、正确B、错误[ ] 3. 静力学公理中，二力平衡公理适用于刚体。

该说法是。

A、正确B、错误[ ] 4. 光滑接触面的约束反力必沿接触点的公法线方向，且指向物体内部。

该说法是。

A、正确B、错误[ ] 5. 摩擦力是种未知约束反力，其大小和方向完全可以由平衡方程确定吗？。

A、可以B、不可以[ ] 6. 在平面问题中，固定铰支座处的约束反力可以简化为____________。

A、一个集中约束力B、一个约束力偶C、两个约束力和一个约束力偶D、两个约束力[ ] 7. 图示杆件受到大小相等的四个轴向力P的作用。

其中_______段的变形为零。

A、AB段B、AC段C、AD段D、BC段[ ] 8. 杆件扭转变形的特征是__________。

第2页共7页第 3 页共 7 页……………………………………………装………………………………订…………………………线……………………………………………………此处不能书写此处不能书写此处不能书写此处不能书写此处不能书写此处不能书写此处不能书写A 、扭转时横截面仍保持为平面B 、外载荷均作用在同一平面内C 、变形后的轴线是一条弯曲的平面曲线D 、变形后的轴线与载荷作用面同在一个平面内。

[ ] 9. 图示标志牌固定在一薄壁铸铁管上。

在风力的作用下（不计自重），其危险点出现在截面1-1上的（）点，图中A 在迎风面。

A 、A 点B 、B 点C 、C 点D 、D 点[ ] 10. 大小相等、方向相反、作用线平行的两个力是力偶。

力偶能够用来平衡。

A. 力偶B. 作用力C. 弯矩D. 剪力[ ] 11. 材料和直径相同而长度不相同的圆轴，在相同扭矩作用下，它们的A ．最大切应力相同，扭转角不同B ．最大切应力相同，扭转角相同C ．最大切应力不同，扭转角相同D ．最大切应力不同，扭转角不同[ ] 12. 平面力偶在同平面某投影轴上的投影 A ．一定等于零 B ．不一定等于零C ．一定共线D ．一定汇交[ ] 13. 平面弯曲变形的矩形截面梁，其中性轴上的A. 剪应力最大，正应力最大B. 剪应力最大，正应力为零C. 剪应力为零，正应力最大D. 剪应力为零，正应力为零[ ] 14. 梁的变形是用下列参数来度量的。

2010级工程力学80学时期末统考试卷

2010级工程力学80学时期末统考试卷1-3（5分）变截面圆木柱如图，245mm D =，300mm d =，6m l =，材料弹性模量为10GPa E =，下端固定，上端受重2kN P =的重锤作用，0.5m h =。

试求动荷系数。

1-4（5分）悬臂梁AB 受荷如图。

已知梁AB 的抗弯刚度EI ，求B 点的挠度.BA C36B ql EIθ=21-5（5分）图示活塞杆，其直径40mm d =，外渗部分的最大长度1m l =，100P λ=，问能否用欧拉公式计算期临界荷载。

二、（10分）由铝镁合金杆和钢质套管构成一组合柱，它们的抗压刚度分别为11E A 和22E A 。

若轴向压力通过刚性平板作用在该柱上，试求铝镁合金杆和钢质套管横截面上的应力。

2A三、（10分）在图示2m长AB杆的跨中作用荷载15kNF=，B端为铰链支座，A端靠τ=，求B端铰链中圆柱销的最小直径。

在光滑垂直面上，若[]65MPa四、（13分）试作图示结构中各杆的内力图。

五、（18分）图示悬臂梁，其受力、尺寸及截面形心C 的位置如图所示，已知截面对形心轴z 的惯性矩为z I ，半截面的静矩为z S 。

试求：（1）作出梁的剪力图和弯矩图；（2）求梁危险截面上腹板与翼沿交界处的正应力及危险截面上的最大正应力：（3）求梁危险截面上的最大剪应力。

六、（12分）外径R =200mm ，壁厚10mm t =的圆筒受扭，两端受1kN m e M =?的外力偶矩作用，材料的弹性模量920010GPa Ε=?，泊松比0.3μ=。

试求：（1）表层面A 点两方向的线应变x ε，y ε；（2）受扭后的圆筒壁厚度值m 。

xyτyxτyxτxyτeM三. 图示圆杆的直径100mm d =，长1m l =。

自由端承受水平力1F 和铅直力2F 、3F 的作用。

已知1120kN F =，250kN F =，360kN F =。

试用第三强度理论校核杆的强度。

(15分)。

课程表(11-12第一学期)10级

Ushi同济大学浙江学院2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：土木工程年级：2010 人数：159（40，41，40，38）2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：土木工程（道路与交通工程）年级：2010 人数：147（37，37，35，38）2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：建筑环境与设备工程年级：2010 人数：91（45，46）2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：环境工程年级：2010 人数：81（40，41）注：分析化学实验在周六、周日做。

绪论课第三周上，实验第四周开始。

2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：给水排水工程年级：2010 人数：88（44，44）注：分析化学实验在周六、周日做。

绪论课第三周上，实验第四周开始。

2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：建筑学年级：2010 人数：68课程表注：A班=学号（-），其他为B班2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：材料科学与工程年级：2010 人数：103（52，51）2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：交通运输年级：2010 人数：78（40，38）2011—2012学年第一学期专业教学安排注：A班=1班+2班（学号-）； B班=3班+2班（学号-）2011—2012学年第一学期专业教学安排课程表注：A班=1班+2班（学号-）； B班=3班+2班（学号-）2011—2012学年第一学期专业教学安排注：2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：电气工程及其自动化（计算机科学与技术）年级：2010 人数：77（39，38）课程表2011—2012学年第一学期专业教学安排课程表注：2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：电子信息工程年级：2010 人数：87（43，44）注：2011—2012学年第一学期专业教学安排课程表注：2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：工商管理（会计学）年级：2010 人数：140（35，35，35，35）同济大学浙江学院2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：工商管理（财务管理）年级：2010 人数：128（43，42，43）注：A班=1班+2班（学号-）； B班=3班+2班（学号-，-）2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：工商管理（审计学）年级：2010 人数：114（38，38，38）注：A班=1班+2班（学号-）； B班=3班+2班（学号-）2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：工商管理年级：2010 人数：134（44，45，45）课程表2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：工商管理（市场营销）年级：2010 人数：113（36，40，37）2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：国际经济与贸易年级：2010 人数：108（35，38，35）注：A班=1班+2班（学号-）； B班=3班+2班（学号-）2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：国际经济与贸易（金融学）年级：2010 人数：93（46，47）2011—2012学年第一学期专业教学安排专业名称：行政管理年级：2010 人数：109（36，38，35）。

工程力学b期末考试题及答案

工程力学b期末考试题及答案工程力学B期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 某材料的弹性模量为210 GPa，泊松比为0.3。

当材料受到100 MPa 的拉伸应力时，其纵向应变为多少？A. 0.00047B. 0.00049C. 0.00051D. 0.000532. 在平面应力状态下，某点的应力分量σx=50 MPa，σy=-30 MPa，τxy=20 MPa。

该点的最大主应力是多少？A. 60 MPaB. 70 MPaC. 80 MPaD. 90 MPa...20. 根据材料力学中的弯矩图，当梁的某段受到正弯矩作用时，该段的截面将如何变形？A. 产生压缩B. 产生拉伸C. 保持不变D. 无法确定答案：1. A 2. B ... 20. B二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料力学中的应力集中现象及其对结构设计的影响。

2. 解释什么是材料的屈服强度，并说明其在工程应用中的重要性。

...三、计算题（每题15分，共45分）1. 某悬臂梁的自由端受到一集中力P=10 kN的作用。

梁的截面模量W=0.02 m³，长度L=4 m。

求梁的挠度和转角。

2. 考虑一矩形截面的柱，其尺寸为b=0.2 m，h=0.5 m，受到轴向压力P=300 kN。

若材料的许用应力为σmax=200 MPa，判断该柱是否安全，并计算其安全系数。

...四、分析题（每题15分，共15分）1. 某结构件在工作过程中受到复杂的载荷作用，包括拉伸、压缩、弯曲和扭转。

请分析该结构件可能面临的失效模式，并提出相应的设计改进措施。

答案：一、选择题1. A2. B...20. B二、简答题1. 应力集中是指在结构的某些局部区域，由于几何形状、材料不连续性或其他因素，应力值远高于周围区域的现象。

这种现象可能导致材料在这些区域过早地发生疲劳裂纹或断裂，对结构设计产生不利影响。

设计时应尽量避免应力集中，例如通过优化结构形状、增加过渡区域的尺寸等方法。

工程力学B第13讲第七章静不定梁及刚度条件

静定结构可以通过静力平衡方程完全确定所有支座反力。
静不定结构的特性
具有多余约束，使得在受到外力作用时，无法通过平衡方程确定所有支座反力。
静不定梁的类型
1 2
超静定梁
具有三个或三个以上支承点的梁，其多余约束数大于或等于1。
静不定梁
具有两个或两个以上支承点的梁，其多余约束数为0。
3
静定梁
具有一个或一个以上支承点的梁，其多余约束数为-1或更多。
工程力学B 第13讲第七章静不定梁及刚度条件
目录
• 引言 • 静不定梁的基本概念 • 静不定梁的受力分析 • 刚度条件在静不定梁中的应用 • 结论与总结
01 引言
主题介绍
静不定梁
静不定梁是指无法通过常规的平衡条件来确定全部内力和变形的梁。这类梁在工程中经常出现，因此对其进行分析和设计是十分重要的。
刚度条件的分类
根据结构形式和受力情况的不同，刚度条件可以分为静定结构和静不定结构的刚度条件。
刚度条件在静不定梁中的应用实例
静不定梁
静不定梁是指无法通过静力平衡方程求解的梁，其刚度条件需要通过其他方法确定。
应用实例
以一个简单的静不定梁为例，该梁一端固定，另一端自由，承受一端集中力作用。根据刚度条件，我们可以确定梁的变形和内力分布情况，从而设计出符合要求的梁。
掌握刚度条件的计算方法
学生应能够掌握刚度条件的计算方法，包括剪切力、弯曲应力和挠度等参数的计算。
了解静不定梁的应用场景
学生应了解静不定梁在工程中的应用场景，包括桥梁、建筑和机械等领域。
02 静不定梁的基本概念
静不定结构的定义
静不定结构
无法通过静力平衡方程完全确定所有支座反力的结构。

2010年本科插班生《工程力学》考试试卷(B)答案及评分标准

东莞理工学院2010年本科插班生考试试卷（B ）（答案及评分标准）考试科目：工程力学允许带计算器入考场一、填空题（每空1分，共15分）1．机械或工程结构的各个组成部分统称为构件。

为了保证机械或工程结构的正常工作，构件应当满足强度要求、刚度要求和稳定性要求，其中构件的强度指材料抵抗破坏的能力。

2．根据对平面任意力系简化结果的讨论，平面任意力系简化的最后结果只可能是：一个力或一个力偶或平衡三种情况之一。

3．力的基本规律有二力平衡条件、加减平衡力系原理、力的平行四边形法则和力的作用与反作用定律等，其中二力平衡条件指：作用于物体上的二个力满足大小相等、方向相反且作用于同一物体上。

4．研究可变形固体通常按照研究对象的性质和求解问题的范围，要对变形固体作某些假设。

在《工程力学》的材料力学部分，对可变形固体所作的基本假设有：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设以及小变形条件等。

5．在研究直杆的轴向拉伸（压缩）变形、等直圆截面杆的扭转变形及等直梁的弯曲变形时，均采用了平截面假定。

其中，梁在弯曲变形时的平截面假定可以表述为：梁变形后，横截面依然保持平面，且与梁变形后的轴线垂直，横截面绕自身某轴作了转动。

二、简答题（10分）试以低碳钢试样拉伸试验为例，画出其应力—应变εσ-曲线的示意图，并在图上标注出代表不同阶段的材料特征点，指出各特征点相对应的应力的含义以及不同阶段的名称。

答：示意图如右图。

（3分）特征点相对应的应力：比例极限（或弹性极限）、屈服极限、强度极限。

（3分）阶段名称：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、三、分析计算题（15分）组合梁由AB 、BC 两段组成，支承情况和尺寸如图所示（其中A 为固定端支座，B 为中间铰，C 为滑动铰支座）。

已知a =2.0m ，均匀荷载集度q =10kN/m ，力偶矩M =20kN ·m 。

如不计梁的自重，试求支座A 、C 处的约束反力。

工程力学B全解

工程力学B第1次作业
）画受力图。

作用于重球上的力有重力。

这是一个平衡的平面汇交力系（图
的指向相反。

参考答案：
参考答案：
工程力学B第2次作业
参考答案：
参考答案：
工程力学B第3次作业
，材料的许用应力=
参考答案：
解：首先作杆的轴力图如图 b 所示。

（同学们请注意套用公式，里面=150Mpa,请看清楚。

）
此杆为变截面杆，最大工作应力不一定出现在轴力最大的AD 段横截面上。

由于DB 段的横截面面积与AD 段相同，而轴力较小，故其工作应力一定小于AD 段的。

于是只需分别对AD 段和BC 段进行计算。

对于AD 段，按强度条件要求其横截面面积A I 为
26.
有一三角架如图所示，其斜杆由两根80×80×7等边角钢组成，横杆由两根10号槽钢组成，材料均为Q235钢，许用应力 = 120 MPa 。

试求许用荷载[F ]。

参考答案：。

《工程力学》B课程教学大纲

《工程力学》课程教学大纲二、教学目标通过本课程的教学，应使学生对本课程的基本内容有较系统的理解，并能掌握基本概念、基本理论和基本方法。

具体应达到下列要求：1．能从简单机构或结构中选取分离体，画出受力图。

2．能对构件进行静力分析，并能正确确定约束力。

3．能正确应用截面法确定内力，并绘制简单内力图。

对应力分析的方法有所了解。

4．正确掌握应力、应力状态、变形、位移、应变、强度、刚度、稳定性等基本概念，并能正确应用各种基本公式。

5．能分析和解决简单受力构件的强度、刚度、稳定性问题。

6．掌握复杂应力状态下构件强度基本理论。

7．掌握拉压、弯组合变形和弯、扭组合变形的强度计算。

8．了解交变应力、疲劳极限有关概念。

三、教学内容与教学要求绪论内容要求：了解工程力学的任务，主要内容及研究方法。

静力学篇1．静力学的基本概念受力图内容要求：了解力的概念：力的运动效应与变形效应。

刚体与变形体。

加减平衡力系原理，力的可传性及限制。

了解平衡的概念：二力构件与二力平衡条件，三力平衡条件。

掌握约束的概念与约束力分析：几种典型约束及相应的约束力。

掌握静力分析的基本方法：分离体与受力图。

重点：分离体的选取，典型约束和约束反力。

难点：典型约束和约束反力。

2．平面汇交力系内容要求：了解平面汇交力系合成的几何法与平衡的几何条件。

掌握平面汇交力系合成的解析法、平衡方程及其应用。

重点：平面汇交力系合成的解析法、平衡方程及其应用。

3．力矩平面力偶系内容要求：了解力对点之距、力偶和力偶矩的基本概念，掌握力偶的等效、力偶系的合成和平衡条件。

重点：力偶的等效、力偶系的合成和平衡条件。

难点：利用力偶平衡条件解题，约束反力方向的确定。

4．平面一般力系内容要求：理解力的平移定理。

理解平面任意力系的简化及简化结果。

掌握平面任意力系的平衡方程及应用。

掌握简单物体系统平衡问题的解法，熟悉简单平面桁架的内力计算。

重点：力线平移定理；求解平衡问题的方法步骤；平衡条件与平衡方程；灵活求解物系的平衡问题。

福州大学2010级结构力学B卷答案

福州大学 2012～2013学年第1学期考试B 卷答案一、是非题 (本大题共2小题，总计8分)：1、（ X ）（4 分）； 2、（ O ）（4 ）。

二、选择题 (本大题共2小题，总计8分)：1、( D )（4分）； 2、( A )（4 分）。

三、填充题 (本大题共2小题，总计12分)：1、l EI K633= （6分）； 2、⎥⎦⎤⎢⎣⎡-2425,2,22ql ql ql (6分)；四、( 本大题14 分 )对称反对称 6 i iF Z 2/31= 对称性（2 分）；基本体系（3 分）；系数（2 分）；自由项（2 分）；解方程（2 分）； M 图（3 分）。

五、( 本大题14 分 )半边结构简图（ 2 分）分配力矩为10 kN ⋅m, C BD =－1 （3分）；M BC F = －4 kN ⋅m , M BD F = －6 kN ⋅m , M DB F = －3 kN ⋅m （3 分）；83412213648图（ kN.m)M （3 分）六、( 本大题16 分 ) 令15=EI ，单刚：)2()1(126612,8448⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡ （2分）；单元定位向量⎭⎬⎫⎩⎨⎧=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=21,10)2()1(λλ （2分）；集成总刚及荷载列阵，列出方程：⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡5.12167.412662021θθ（6分）；解得位移：⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧348.16127.021θθ（2分）；计算单元杆端弯矩：()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧023.1323.1388.5221121M M M M （2分）作M 图（18.3852.945)2()1(==中中，M M ）（2分）。

七、( 本大题14 分 ) ωω11321314634248==.,.EI m l EI m l (8分) ；ΦΦΦΦ1121122219410773==-.,. (4分) ；绘主振型图（2分）。