山东交通学院2021年普通专升本统一考试工程力学综合题题库

密级★启用前 考试类型：专业综合能力

山东省2021年普通高等教育专升本考试专业综合能力测试题库及参考答案

院校科目及题型：山东交通学院《工程力学》综合题

该题库为本校专升本专业综合能力测试题库的一个题型的题库，该考试科目有多个常见题型题库。该科目为闭卷考试，时间120分钟，考试后需要将试卷和答题卡一并上交。 注意事项:

1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、考生号、座号填写到试卷规定的位置上，并将姓名、考生号、座号填(涂)在答题卡规定的位置；

2.答题必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。

一、综合题

1． 作用于半径为120 mm 的齿轮上的啮合力F 推动皮带绕水平轴AB 作匀速转动。已知皮带紧边拉力为200 N ，松边拉力为100 N ，尺寸如图所示。试求力F 的大小以及轴承A 、B 的约束力。（尺寸单位mm ）。

答:（1） 研究整体，受力分析，画出受力图（空间任意力系）；

（2） 选坐标系Axyz ，列出平衡方程；

()()0: cos20120200100800

70.9 N o z M F F F =−⨯+−⨯==∑

()()0: sin 201002001002503500

207 N

o

x By By M F F F F =−⨯++⨯−⨯==∑

()0: cos201003500

19 N

o

y

Bx Bx M

F F F F =−⨯+⨯==∑ 0: cos200

47.6 N

o

x

Ax Bx Ax F

F F F F =−+−==∑

()0: sin 201002000

68.8 N

o y

Ay By Ay F

F F F F =−−−++==∑

约束力的方向如图所示。

2． 图示桁架，杆1为圆截面钢杆，杆2为方截面木杆，在节点A 处承受铅直方向的载荷F 作用，试确定钢杆的直径d 与木杆截面的边宽b 。已知载荷F=50 kN ，钢的许用应力[σS] =160 MPa ，木的许用应力[σW] =10 MPa 。

答:（1） 对节点A 受力分析，求出AB 和AC 两杆所受的力；

270.7 50AC AB F F kN F F kN ====

（2） 运用强度条件，分别对两杆进行强度计算；

[][]321

32

25010160 20.014

70.71010 84.1AB AB

S AC AC

W F MPa d mm

A d F MPa b mm A b σσπσσ⨯==≤=≥⨯==≤=≥

所以可以确定钢杆的直径为20 mm ，木杆的边宽为84 mm 。 3． 1.所述桁架，若杆AB 与AC 的横截面面积分别为A1=400 mm2与A2=8000 mm2，杆AB 的长度l=1.5 m ，钢与木的弹性模量分别为ES=200 GPa 、EW=10 GPa 。试计算节点A 的水平与铅直位移。 答:（1） 计算两杆的变形；

31313232501015000.938 20010400

270.71021500 1.875 10108000AB S AC W F l l mm

E A

F l l mm

E A ⨯⨯∆===⨯⨯⨯∆===⨯⨯

1杆伸长，2杆缩短。

（2） 画出节点A 的协调位置并计算其位移；

水平位移： 10.938 A l mm ∆=∆=

铅直位移：

0001221'sin 45(cos 45)45 3.58 A f A A l l l tg mm ==∆+∆+∆=

4． 试画出以下各题中AB 杆的受力图 答:

5． 图示接头，承受轴向载荷F 作用，试校核接头的强度。已知：载荷F=80 kN ，板宽b=80 mm ，板厚δ=10 mm ，铆钉直径d=16 mm ，许用应力[σ]=160 MPa ，许用切应力[τ] =120 MPa ，许用挤压应力[σbs] =340 MPa 。板件与铆钉的材料相等。

答:（1） 校核铆钉的剪切强度；

[]2

1499.5 120 14Q

S F F MPa MPa A d ττπ===≤=

（2） 校核铆钉的挤压强度；

[]14125 340 b bs bs b F

F MPa MPa

A d σσδ===≤=

（3） 考虑板件的拉伸强度；

对板件受力分析，画板件的轴力图；