华科工程力学考试试卷
2014华中科技大学工程力学试卷
华中科技大学《工程力学实验》（A卷，闭卷，90分钟）2013-2014年第2学期（机械平台）班级___________________ 学号____________________姓名____________________题号一二三四五六总分本题满分30 15 15 10 10 20 100本题得分一．(本题共30分) 简答题（含选择和问答题）1. 选择题（6分）: 试件材料相同，直径相同，长度不同测得的断后伸长率δ、截面收缩率ψ是（）。
A．不同的 B. 相同的C. δ不同，ψ相同D．δ相同，ψ不同2. 选择题（6分）: 铸铁压缩实验中，铸铁的破坏是由（）引起的。
A 正应力B 与轴线垂直的切应力C 与轴线成45°的切应力D 以上皆是3. 选择题（6分）: 铸铁圆棒在外力作用下，发生图示的破坏形式，其破坏前的受力状态如图（）。
4. 选择题（6分）: 如图示，沿梁横截面高度粘贴五枚电阻应片，编号如图，测得其中三枚应变片的应变读数分别为80εμ、38εμ和-2εμ，试判断所对应的应变片编号为（）。
A．1、2、3；B．5、4、2；C．5、4、3；D．1、2、4。
5. 在电测实验中，应变片的灵敏系数为片K =2.16时，若将应变仪的灵敏系数设置为仪K =2.30，在加载后，应变仪读数ds ε=400 με (单臂测量情况下)，则测点的实际应变ε为多少？（6分）6. 分析低碳钢拉伸曲线与扭转曲线的相似处和异同点？（6分）二．在低碳钢拉伸实验中，采用初始直径d 0=10mm 的标准圆截面试样，峰值载荷F b =35.01kN ，其断裂时的载荷F d =29.05kN, 断面收缩率为64.1%。
请据此计算该试样的抗拉强度和断裂时破坏面的真实正应力。
（15分）三．在测量铝合金材料的切变模量G 的实验中，采用初始直径d 0=10mm 的标准圆截面试样，逐级加载，分别记录标距为l 0=100mm 的两个横截面之间的相对扭转角i ϕ（单位：度），下表为原始数据。
工程力学专业知识考试试题与答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版工程力学专业知识考试试题一、判断题1、力使物体的运动状态发生变化的效应称力的外效应。
对√错2、凡是处于平衡状态的物体，相对于地球都是静止的。
对错√3、同一平面内作用线汇交于一点的三个力一定平衡。
对错√4、工人手推小推车前进时，手与小车之间只存在手对车的作用力。
对错√5、在一个物体的受力图上，不但应画出全部外力，而且也应画出与之相联系的其他物体。
对错√6、共线力系是平面汇交力系的特殊情形，但汇交点不能确定。
对√7、力系在平面内任意一坐标轴上的投影的代数和为零，则该力系一定是平衡力系。
对错√8、力矩和力偶都是描述物体转动效果的物理量，力矩和力偶的含义性质完全相同。
对错√9、同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不改变力偶的转向，力偶对物体的作用效果就一定不会改变。
对错√10、力在垂直于坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。
对错√11、作用与物体上的力，其作用线可在物体上任意平行移动，其作用效果不变。
对错√12、各力作用线相互平行的力系，都是平面平行力系。
对错√13、坐标轴的取向不影响最终计算结果，故列平衡方程时选择坐标轴指向无实际意义。
对√14、平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题。
对√错15、轴力是因外力而产生的，故轴力就是外力。
对错√16、正应力是指垂直于杆件横截面的应力，正应力又可分为正值正应力和负值正应力。
对√错17、杆件受拉伸时，其线应变为负值。
对错√18、当杆件受拉伸时，绝对变形为负值。
对错√19、构件的工作应力可以和极限应力相等。
对错√20、设计构件时，需在节省材料的前提下尽量满足安全工作的要求。
对√错21、力矩和力偶都是描述受力物体转动效果的物理量;力矩和力偶的含义和性质完全相同。
对错√22、力的可传性对于变形体仍然适用。
对错√23、轴力是因外力而产生的，故轴力就是外力。
对错√24、受力情况及尺寸相同的两根轴，一根是钢轴，一根是铜轴，它们的强度相同。
华中科技大学土木工程与力学学院考试 B卷(闭卷)
华中科技大学土木工程与力学学院05级《钢结构设计原理》考试 B 卷（闭卷）2007～2008学年度第一学期 成绩学号 专业 班级 姓名一、 单选题（1分*20=20分）1.在钢结构设计中应力用许达到的最大限值是（ ）。
A. 屈服点f yB. 比例极限f pC. 抗拉强度f uD. 伸长率2.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ ）。
A. 材质均匀B. 强度高重量轻C. 密封性能好D. 制造工厂化 3.钢材内部除含有铁、碳外，还含有害元素是( )。
A. 硫、磷、镍、铝B. 硫、磷、硅、锰C. 氧、氮、硫、磷D. 镍、铬、铌、钛4.焊接结构疲劳强度的大小与( )关系不大。
A.残余应力大小B. 应力循环次数C. 连接的构造D. 钢材种类5. 图1-1所示截面尺寸为100×8的板件，在端部用两条侧面角焊缝焊在10mm 厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm ，其最小焊缝长度的构造要求为（）。
A. 40mmB. 60mmC. 80mmD.100mm6. 摩擦型高强螺栓连接受剪破坏是作用剪力超过了( )。
图1-1A. 螺栓的抗拉强度,B. 连接板件间的摩擦力,C. 连接板件间的毛截面强度,D. 连接板件间的孔壁承压强度7.高强度螺栓摩擦型连接，当预拉力P=125kN 时，单个螺栓的抗拉承载力设计值不得大于（）。
A. 125kNB. 90 kNC. 100 kND. 110 kN 8. 采用螺栓连接时栓杆发生剪断破坏，是因为（）。
A. 栓杆较细B. 截面削弱过多C. 边距较小D. 钢板较薄9.对提高工字形截面梁的整体稳定性作用最小的是（）。
A. 增加腹板厚度B. 约束梁端扭转C. 设置侧向支撑D. 加宽梁的受压翼缘10. 在梁中设置横向加劲肋主要防止（）可能引起的腹板失稳。
A. 弯曲压应力和剪应力B. 局部压应力和剪应力C. 局部压应力和弯曲压应力D. 弯曲压应力、剪应力和局部压应力11. 经济梁高h e是指（）。
华中科技大学工程力学(841)2001-2005年考研真题
2001年招收攻读硕士研究生入学考试自命题试题考试科目及代码：工程力学真题（841）1.请画出图示结构的弯矩图。
（10分）2.请画出图示结构的大致弯矩图。
（10分）3.请求出图示桁架结构中杆1、杆2的轴力。
（10分）4.请求出图示结构C点的竖向位移。
（10分）5.请求出图示结构D点的竖向位移。
（10分）6.请用力法画出图式结构的弯矩图。
（10分）7.请用位移法计算图示结构并画出弯矩图。
(10分)8.请求出图示结构、的影响线。
（10分）9.请求出图示结构的等效荷载列阵。
（10分）10.请求出图示结构的整体刚度矩阵。
（10分）2002年招收攻读硕士研究生入学考试自命题试题考试科目及代码：工程力学真题（841）第一部分：材料力学（150分）一、填空题。
（每小题4分，共20分。
）1.两端受拉力P的等直杆，截面积为A，长为L,弹性模量为E，其应变能为_______。
2.长为L、抗弯刚度为EI的两端铰支的等截面细长中心受压直杆临界力的欧拉公式为______。
3.某点处的三个主应力分别为、和，材料的弹性模量和泊松比分别为E和,则该点处的体积应变为_________。
4.受扭矩T的薄壁圆筒（壁厚为t，平均半径为），其横截面上的应力为__________。
5.外径为2d,内径为d的圆环的横面惯性矩为_____________。
二、简答题。
（每小题4分，共20分）。
1.何谓温度应力？何种情形下会产生温度应力？2.试述弯曲的概念。
何谓对称轴弯曲？3试述剪应力互等定理。
4.为什么脆性材料的安全系数取值比塑料性材料的安全系数取值大？5.试述第三强度理论。
三计算题。
（４小题，共８０分）。
１.（１５分）试求长为Ｌ，截面积为A的杆在拉力P作用下的余能。
材料在单轴拉伸时的应力——应变关系为σ=K√。
2.（15分）矩形基础长为L，宽为B，受单向偏心荷载P作用，作用点在矩形的长轴线上，偏心距为e，试求基础对地基土的最大压力和最小压力（忽略基础及其上土重）。
工程力学知识考试试卷含答案
工程力学知识考试试卷含答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 下列哪个选项不是工程力学的基本分析方法？A. 矢量分析法B. 动力学分析法C. 静力学分析法D. 量子力学分析法答案：D2. 下列哪个物理量不属于力的基本属性？A. 大小B. 方向C. 作用点D. 颜色答案：D3. 平面汇交力系的平衡条件是：A. 力的合力为零B. 力矩的合力为零C. 力的投影为零D. 力的合力与力矩的合力为零答案：D4. 下列哪个杆件不属于受拉杆？A. 拉杆B. 压杆C. 梁杆D. 柔性杆答案：B5. 下列哪个选项不是梁的内力？A. 弯矩B. 剪力C. 轴力D. 扭矩答案：C6. 下列哪个选项不是弹性力学的分支？A. 材料力学B. 结构力学C. 动力学D. 流体力学答案：D7. 在静力学中，下列哪个力系是平衡力系？A. 非平面力系B. 平面力系C. 空间力系D. 汇交力系答案：B8. 下列哪个选项不是力的单位？A. 牛顿B. 千克力C. 磅力D. 瓦特答案：D9. 下列哪个选项是弹性体？A. 刚体B. 柔性体C. 超弹性体D. 塑性体答案：B10. 在材料力学中，下列哪个选项是描述材料强度性能的指标？A. 弹性模量B. 屈服极限C. 断裂极限D. 延伸率答案：C二、填空题（每题3分，共30分）1. 工程力学的两大基本分析方法为________和________。
答案：矢量分析法，动力学分析法2. 平面汇交力系的平衡条件为________。
答案：力的合力与力矩的合力为零3. 梁的内力包括________、________和________。
答案：弯矩，剪力，轴力4. 材料力学的三大基本假设为________、________和________。
答案：连续性假设，均匀性假设，各向同性假设5. 在弹性力学中，应力与________有关，应变与________有关。
答案：应变，应力三、判断题（每题3分，共30分）1. 力是矢量，具有大小和方向。
工程力学考试题及答案
工程力学考试题及答案第一部分：选择题（共40分，每题2分，共20小题）1.以下哪个是工程力学的基本概念？A.质量B.速度C.功率D.电流答案：A 质量2.以下哪个是工程力学的单位？A.米B.牛顿C.度D.秒答案：B 牛顿3.下列哪个是牛顿第一定律？A.质体静止B.速度恒定C.加速度不断变化D.物体受到力时才会运动答案：B 速度恒定4.物体所受的外力大小等于物体运动状态发生改变时的惯性力，这是牛顿的哪个定律？A.一定律B.二定律C.三定律D.四定律答案：B 二定律5.哪个是工程力学中动力学的研究对象？A.平衡结构B.静力学C.运动结构D.变形结构答案：C 运动结构第二部分：填空题（共30分，每空2分，共15空）1.牛顿的第一定律也叫_______定律。
答案：惯性定律2.________是测量物体运动速度的物理量。
答案：速度3.牛顿的第三定律也叫________定律。
答案：作用与反作用定律4._______是测量物体运动加速度的物理量。
答案：加速度5._______是测量物体质量大小的物理量。
答案：质量第三部分：简答题（共30分，每题10分，共3题）1.简述牛顿的三大定律。
答案：牛顿的第一定律是运动物体保持匀速直线运动或静止状态，直至受到外力的作用；牛顿的第二定律是物体所受的合力等于物体质量乘以加速度；牛顿的第三定律是每个作用力都有一个等大相反方向的反作用力。
2.什么是动力学学？答案：动力学是力及物体的相互作用，研究物体的运动状态和运动规律。
3.简述质量和重力的区别。
答案：质量是物体所拥有的物质量大小；重力是地球对物体的吸引力，是一种力的作用。
以上就是工程力学考试题及答案，希望可以帮助大家更好地理解和掌握工程力学知识。
祝大家考试顺利！。
工程力学考试题及答案
工程力学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力的大小关系是：A. 相等B. 不相等C. 无法确定D. 有时相等有时不相等答案：A2. 材料在受到拉伸应力时，其内部的分子间距离会：A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案：A3. 以下哪种材料属于脆性材料？A. 橡胶B. 玻璃C. 木材D. 铝答案：B4. 在静水压力下，液体内部任意一点的压力大小与该点的：A. 深度成正比B. 深度成反比C. 深度无关D. 密度成正比答案：A5. 梁在受到弯曲载荷时，其最大弯矩通常出现在：A. 梁的中点B. 梁的两端C. 梁的支点D. 梁的任意位置答案：C6. 以下哪种情况下，结构的稳定性最好？A. 细长比大B. 细长比小C. 细长比中等D. 无法确定答案：B7. 材料的弹性模量E与泊松比μ之间的关系是：A. E和μ成正比B. E和μ成反比C. E和μ无关D. E和μ成非线性关系答案：C8. 根据能量守恒定律，以下哪种情况下系统的能量不会守恒？A. 系统内部无摩擦B. 系统内部有摩擦C. 系统外部无作用力D. 系统外部有作用力答案：B9. 梁在纯弯矩作用下，其横截面上的正应力分布规律是：A. 线性分布B. 抛物线分布C. 指数分布D. 对数分布答案：A10. 材料的屈服强度是指材料在受到何种应力时开始发生塑性变形的应力值：A. 压缩应力B. 拉伸应力C. 剪切应力D. 任何应力答案：B二、计算题（每题10分，共40分）1. 一矩形截面梁，宽b=100mm，高h=200mm，材料的弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3，受到一弯矩M=1000N·m，求梁的最大正应力。
2. 一圆柱形压力容器，内径D=500mm，壁厚t=10mm，内压p=5MPa，材料的弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3，求容器的周向应力和轴向应力。
3. 一悬臂梁，自由端受到一集中载荷P=1000N，梁的弹性模量E=200GPa，截面积A=500mm²，求自由端的挠度。
华中科技大学结构力学试卷及答案
4m2m（15分）6m q = 12kN / m华中科技大学土木工程与力学学院《结构力学》试卷2003- 2004学年度第一学期姓名 ______________ 业 __________________ 级 _______________ 绩1、用位移法计算图示结构，EI 为常数。
（只需做到建立好位移法方程即可）。
（15分）2、用力矩分配法作图示对称结构的 M 图。
已知：q =4°kN /m，各杆El 相同3、已知图示结构B 点转角-二誥，各杆的EI 为常数，作M 图，P"kN ， （13分）10kN/m3m3m4m4m2m4、图示结构，用矩阵位移法计算时（先处理法，计轴向变形），请标注编码，并给出各单元的定位向量。
（10分）i iI ii i5、请求出图示结构等效结点荷载列阵。
（15分）qLL/26请求出图示结构C点的转角。
（12 分）7、8、1、2、©AL/2El ©B CI L/2 I求两端固定梁的极限荷载FPU，已知梁截面的极限弯矩M u =87.1k N mL=4.37m。
（代分）F pA C> L/3请确定位移法计算该题时的未知量数，并画出基本体系。
（8分）华中科技大学土木工程与力学学院2L/3《结构力学》试卷2004 - 2005学年度第一学期姓名专业班级用位移法计算图示结构，并绘弯矩图。
（25分）—请用力矩分配法作图示结构的弯矩图，并求D点竖向位移。
（25分）32kN 6kN100kN.m 8kN/m4m 2EI4m8mC- D2m3、指出图示结构位移法的未知量个数（最少），并在图上标出。
（每题5分，共10分） 1)（20 分）2）Eli 二 g1 rF1 rI ---- 1 --------El—1_t aa6求图示超静定梁的极限荷载 F PU 。
（ 10分）EI2L/34、对图示结构进行编号，写出整体刚度矩阵的阶（10 分）a -El------------- 12EIJj5、请求出图示结构等效节点荷载列阵。
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一、如图所示结构，杆AC 、CD 、DE 铰链连接。
已知AB=BC=1m ，DK=KE ，F =1732kN ，W =1000kN ，各杆重量略去不计，试求A 、E 两处的约束力。
（12
分）
一、如图所示结构，杆AB 、CD 、AC 铰链连接，B 端插入地内，P =1000N ，作用于D 点，AE=BE=CE=DE=1m ，各杆重量略去不计， 求AC 杆内力？B 点的反力？（12分）
D
二、 如图，阶梯钢杆的上下两端在T 1=5℃时被固定，杆的上下两段的面积分别为A 1=5cm 2， A 2=10cm 2，当温度升至T 2=25℃时，求各杆的温度应力。
(线膨
胀系数C 0
610512/.-⨯=α，钢杆材料弹性模量E=200GPa ，不计杆自重，) （12
分）
二、如图，杆二端固定，横截面面积为A =10cm 2，在截面C 、D 处分别作用F 和2F 的力，F =100kN ，弹性模量E=200GPa 。
不计杆自重，求各段应力。
（12分）
解: 受力分析如图, 建立平衡方程，
A B AC CD DB A
A
AD CD
B
BD
A B A
AC A CD
B BD
23(2)0
(3)0.4
()0.50.37
:116.7kN 6
183.3kN
(4)AC : 116.7MPa()()CD : 6.7MPa()
BD :183.3MPa(F F F F F F F F EA EA
F EA
F F F F A
F F A F
A
δδδδδδσσσ+=+=++=⨯-⨯==-⨯======-====变形协调条件，
力与变形的物理关系，
联立求解得各段的应力为，段拉段拉段)压
2
F B
F D
2B
F A
三、图中5mm×5mm 的方键长L =35mm ，许用剪应力[τ]=100MPa ，许用挤压应力为[σj ]=220MPa 。
若轴径d =20mm ，不计构件自重，试求键允许传递给轴的最大扭矩M 及此时在手柄处所施加的力F 。
（14分）
解 (1)求键所能承受的最大剪力, 根据剪切强度条件
得，
S
S S j
j j j j j j
S S [][]17.5kN
[][]19.25kN
17.5kN 175kN mm 2
6000.292kN
F A
F A
F F F A F A F d
M F F M F ττσσ≤∴≤⋅=≤∴≤===⋅
=⋅⋅=∴=根据挤压强度条件:键不发生破坏,取
∴键允许传递给轴的最大扭矩为175kN ·mm ，此时在手柄处施加的力为0.292kN 。
三、联轴节如图。
4个直径d 1=10mm 的螺栓布置在直径D =120mm 的圆周上。
轴与连接法兰间用平键连接，平键尺寸为a =10mm ，h =8mm ，L =50mm 。
法兰厚t =20mm, 轴径d =60mm ，传递扭矩M =0.6kN ∙m ，设[τ]=80MPa ，[σj ]=180MPa ，不计构件自重，试校核键和螺栓的强度。
（14分）
解: (1)螺栓强度, 求螺栓所承受的剪力,
S S S 2
j S j j j
1S1S1S11j1S1
j1
j1
j j14 2.5kN
2
2.51000:31.85MPa 104
2.5kN 2500
12.5MPa (2):
:20kN 2
2000040MPa 100MPa
2
D
F M F F A F F F A d t
d
F M F F A aL F F F F h A L
τπστσ⋅
==⨯=
==⨯===
=
=⋅⋅
=⇒==
====
=
=⋅螺栓剪切强度螺栓侧面挤压:键的强度键所承受的剪力键侧面挤压螺栓和键均满足强度条件.
四、一空心圆截面铝轴，外径90mm D =，内径80mm d =，2m l =，max 70MPa τ=，
80GPa G =，受扭矩T ，不计轴的自重，求：（1）两端面的相对扭转角；（2）
在相同应力条件下实心轴的直径。
（结果表示成T 的函数）（14分）
四、已知圆轴两端受到外扭力矩大小均为180 N·m ，圆轴直径为d =30mm ，材料的弹性模量E=210GPa ，泊松比μ=0.28。
不计轴的自重，试求：（1）图示横截面周边上一点的切应力max τ；（2）该点的主应力和主方向。
（14分）
五、外伸梁受载及截面尺寸如图所示，已知截面对通过截面形心的 z 轴的惯性矩647.6410m z I -=⨯，F =1kN ，l =1m ，不计梁自重，画出梁的内力图，并求该梁的最大拉应力、最大压应力。
（16分）
五、图示木梁受一移动载荷F 作用。
已知材料的[]10MPa σ=,[]3MPa τ=, 横截面高宽比/3/2h b =，不计梁自重，试确定截面尺寸。
(16分)
六、手摇绞车如图示，若绞车钢轴的直径为30mm ，材料的[]100MPa σ=，机构重量不计，试按第三强度理论确定绞车的最大吊起重量P 。
（16分）
六、图示钢制折杆，20kN F =，许用应力[]160MPa σ=，机构重量不计，(1) 指出钢管中的危险点；(2) 按第三强度理论确定钢杆的直径。
（16分）
解:
首先作内力图
（1）危险截面为固定端截面，相应杆件为弯扭组合变形，危险点为该截面边缘上下两点 （2）两危险点的相当应力相等，危险点的弯矩和扭矩分别为：
M = 8000 N ·m T = 6000 N ·m 应用第三强度理论有：
3[]r W
σσ==≤
对于实心圆轴，3
/32W d π=，由此可按上式确定轴的直径为
T:
+
6000N·m M:
8000N·m
6000N·
m
1/31/3
d≥==
m =0.0860m86.0mm ⎝⎭⎝⎭
七、活塞杆BC 由优质碳钢制成，E=210GPa ，直径d =40mm ，L =1m ，若规定稳定安全系数为n st =4.5，机构重量不计，试确定许用最大压力max F 。
（优质碳钢 P s 10060λλ==，，461MPa, 2.57MPa a b ==）
（16分）
解：活塞杆可以简化为B 端固定，C 端铰支的压杆，0.7μ=，惯性半径为mm i =10。
柔度：/0.71000/1070l i λμ==⨯= 查表得优质碳钢
P s 10060λλ==，
P s λλλ>>，为中柔度杆，查得461MPa, 2.57MPa a b ==
∴
cr 281.1MPa,a b σλ=-=
m a x c r s t c r
s t
66//281.110404010/4 4.578.46kN
F F n A n σπ-===⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
七、如图所示的结构中，均布载荷20kN /m q =。
压杆BC 为空心圆杆，长 l =4m ，
其内、外径分别为d =40mm ，D = 80mm ，材料为Q235钢，其p 200MPa σ=，200GPa E =，若稳定安全系数st 3n =，机构重量不计，试校核压杆BC 的稳定性（P s 10060λλ==，，310MPa, 1.14MPa a b ==）。
（16分）
解：BC 压杆为两端铰支压杆，1μ=，空心圆杆的惯性半径为（内外径之比0.040.50.08α==）
min 0.022i ====≈ 令杆长l =4m ，得BC 压杆的柔度
min 14
178.89p l i μλλ⨯===>
此时只能采用欧拉临界应力公式计算它的临界载荷：
222292222(1)200100.08(10.5)232.5 4178.894
cr cr E D F A N KN ππαππσλ-⨯⨯⨯-==⨯=⨯= BC 压杆的工作压力可由静力平衡方程求出，即
2104062.5 2A NBC NBC M
F ql F KN =⇒⨯-=⇒=∑ 由稳定条件有 232.5 3.72362.5
cr st NBC F n n F ===>= 故BC 压杆足够稳定。