工程力学期末考试A(答案)

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（A 卷）

1．材料力学中求内力的普遍方法是( D )。

A ．几何法

B ．解析法

C ．投影法

D ．截面法 2．在图1中，符合拉杆定义的图是( A )。

A B

C D

图1

3．如图2所示，圆轴扭转时，下列切应力分布图正确的是（ B ）。

A B C D

图2 4．如图3所示，火车轮轴产生的是（ D ）。

A ．拉伸或压缩变形

B ．剪切变形

C ．扭转变形

D ．弯曲变形

图3

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------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------

-密-----------------封----------------线-------------------

内-------------------不---------------------要

-----------------------答-----

---

-----------题

_________________________系______级________________________专业______班 姓名：_____________ 学号：____________________

5．如图4所示，一个剪切面上的内力为（ C ）。

A ．F

B ．2F

C ．F /2 D. 4F

图4

6．如图5所示，梁AB 上作用载荷F 大小相同，但作用点位置，作用方式不同， 图( A ) 所示，梁AB 产生的弯矩最大。

A B C D

图5

7． 图6所以示单元体应力状态，沿x 方向的线应变x ε可表示为（ B ）

A ．E

y

σ B.)(1

y x E μσσ-

C ．)(1x y E μσσ- D.G

τ

图6

8.圆截面的细长压杆（假设为大柔度杆），材料、杆长和杆端约束保持不变，若将压杆的直径缩小一半，则其临界压力为原压杆的（A ）

A ．

161 B ．4

1

C ． 4倍

D ． 16倍 9． 铸铁扭转断裂失效的力学原因是（A ）。

A ．拉应力引起拉断

B ．压应力引起剪断

C ．剪应力应力引起剪断 D.都有可能 10．如图7所示结构，其中A

D 杆发生的变形为( C )。

A ．弯曲变形

B ．压缩变形

C ．弯曲与压缩的组合变形

D ．弯曲与拉伸的组合变形

图7

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二、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

1．构件的破坏是指构件断裂或产生过大的塑性变形。 （√） 2. 轴向拉（压）时，杆件的内力必与杆件的轴线重合。 （√） 3．圆轴扭转时，横截面上的内力是扭矩。 （√） 4．主应力作用平面上的剪应力必为零，剪应力取极值的面上的正应力必为零。 （×） 5．细长压杆的失稳现象是由于稳定性不够，并且越细长的压杆越容易失稳。 （√） 6．长期受交变载荷作用的构件，虽然其最大工作应力远低于材料静载荷作用下的极限应力，也会突然发生断裂。 （√） 7、使用截面法求得的杆件的轴力，与杆件截面积的大小有关。 （×） 8．钢轴的圆截面上作用有弯矩y M 和z M ，已知其抗弯截面系数为W ，则利用叠加原理即可写出其危险点的最大正应力()

z y z z y

y M M W

W M W M +=+

=

1

max σ （×） 9．工程中许多构件的破坏都发生在截面突变处。 （√）10. 构件受剪切时，剪力与剪切面是垂直的。 （×）三、填空题（本大题共6小题，每空1分，共10分）

1．构件的承载能力，主要从 、 和 等三方面衡量。

（强度 刚度 稳定性）

2．在构件截面发生突变的附近，应力大小有急剧增加的现象，这种现象称为 。

（应力集中）

3．假设实心圆轴的直径为D ，则其抗扭截面系数的计算公式为=实P W ；空心圆轴的大径为D ，小径为d ，则其抗扭截面系数的计算公式为=空P W 。 W p ＝

16

3D π W p ＝163D π])(1[4D

d - 4对于τ＝F Q /A ，若F Q 、A 的单位分别取N 、mm 2，则τ的单位应取 。（MPa ） 5. 用主应力表示的第一强度理论的相当应力=1r σ 。 (1σ)

6．图8所示构件在外力作用下产生的变形是 与 的组合。（扭转 弯曲）

图8

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四、计算题（本大题共1小题，共15分）

已知F 1=10kN ；F 2=20kN ； F 3=35kN ；F 4=25kN;试画出图示杆件的轴力图。

解：1、计算各段的轴力。

AB 段：∑=0x F kN 1011==F F N (4分)

BC

段：∑=0x F 122F F F N =+

kN 102010212-=-=-=F F F N (4分)

CD 段:∑=0x F kN 2543==F F N (4分) 2、绘制轴力图。

(3分)

五、计算题（本大题共1小题，共15分）

图示矩形板由两块相同的三角形钢板焊接而成，分别在长度方向和宽度方向受均布拉、压载

荷作用。已知如图。试确定垂直于焊缝的正应力和平行于焊缝的切应力。

解：焊缝截面的外法线方向角

︒-=⎪⎭

⎫

⎝⎛-=04.5990150arctan α(3分) 垂直于焊缝的正应力和平行于焊缝的切应力分别为

(6分)

(6分)

第4页（共6 页）

------- 密-------封-------线-------内-------不-------要-------答-------题-------

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1

3

2 4

N1 N2

F N3

(kN N

F MPa 30)04.592sin(2

20

482cos 2sin 2

MPa 2)04.592cos(220

48220482sin 2cos 2204.59w 04.59w -=︒⨯+-=+-==-=︒⨯++-=--++==︒︒α

τασσττα

τασσσσσσx y

x x y x y x