西南交通大学历年工程力学期末考试试题

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工程力学期末考核试卷(带答案)

工程力学期末考核试卷（带答案）题号一二三四五六七八九十总分得分一、判断题（每题2分，共10分）1、若平面汇交力系的力多边形自行闭合，则该平面汇交力系一定平衡。

（）2、剪力以对所取的隔离体有顺时针趋势为正。

（）3、合力一定比分力大。

（）4、两个刚片构成一个几何不变体系的最少约束数目是3个。

（）5、力偶可以用一个力平衡。

（）二、填空题（每空5分，共35分）1、下图所示结构中BC 和AB 杆都属于__________。

当F=30KN 时，可求得N AB =__________ ，N BC =__________。

2、分别计算右上图所示的F 1、F 2对O 点的力矩:M(F 1)o= ,M(F 2)o= 。

3、杆件的横截面A=1000mm 2，受力如下图所示。

此杆处于平衡状态。

P=______________、 σ1-1=__________。

命题教师：院系负责人签字：三、计算题（共55分）1、钢筋混凝土刚架，所受荷载及支承情况如图4－12（a ）所示。

已知得分阅卷人得分阅卷人得分阅卷人班级：姓名：学号：…………………………………………密……………………………………封………………………………线…………………………=kN⋅=Qmq，试求支座处的反力。

（15分）P4==kN/m,20kNm,10kN,22、横截面面积A=10cm2的拉杆，P=40KN，试求α=60°斜面上的σα和τα. （15分）3、已知图示梁，求该梁的支反力，并作出剪力图和弯矩图。

（25分）答案：一、判断题（每题2分，共10分）: 对对错对错二、填空题（每空5分，共35分）1. 二力杆 51.96KN -60KN2. 5KN.M -45KN.M3. 20KN 20MPa三、计算题（共55分）1. 【解】：取刚架为研究对象，画其受力图，列三个平衡方程)(kN 3446106 06 0A A ←-=⨯--=--==++=∑q P X q P X X （5分）)(kN 296418220310461834 036346 0B B A ↑=⨯++⨯+⨯=+++==⨯--⨯-⨯-⨯=∑q m Q P Y q m Q P Y M （5分） )(kN 92920 00B A B A ↓-=-=-==-+=∑Y Q Y Q Y Y Y （5分）2. 【解】: 由题意得：N=P=40KN (2分) σ=N/A=40MPa （3分） σα=10MPa （5分） τα=17.32MPa （5分）3. 【解】: （1）求支座反力20B =R kN （↑），8D =R kN （↑）。

西南交1112考试批次《工程力学B》复习题及参考答案

工程力学B第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共27道小题)1. 考虑力对物体作用的运动效应和变形效应，力是(A) 滑动矢量(B) 自由矢量(C) 定位矢量正确答案：C解答参考：2. 考虑力对物体作用的运动效应，力是(A) 滑动矢量(B) 自由矢量(C) 定位矢量正确答案：A解答参考：3.(A) 平衡(B) 不平衡(C) 不能确定正确答案：B解答参考：4.(A)(B)(C) 不能确定正确答案：B解答参考：5. 力的可传性原理只适用于(A) 刚体(B) 变形体(C) 刚体和变形体正确答案：A解答参考：6. 加减平衡力系公理适用于_____________(A) 刚体(B) 变形体(C) 刚体和变形体正确答案：A解答参考：7.图示的三铰刚架，自重不计，则构件CE是(A) 二力构件(B) 不能确定正确答案：A解答参考：8.图示结构，各杆自重不计，则杆BC是(A) 二力杆(B) 不能确定正确答案：A解答参考：9.(A) 不改变(B) 改变(C) 不能确定正确答案：B解答参考：10.(A) 等值、反向、共线(B) 分别沿AC和BC(C) 不能确定正确答案：B解答参考：11.(A)正确(B) 不正确(C) 不能确定正确答案：A解答参考：12.如图所示，物体处于平衡，自重不计，接触处是光滑的, 图中所画受力图是。

(A) 正确(B) A处约束力不正确(C) 不能确定正确答案：B解答参考：13.如图所示，各杆处于平衡，杆重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图。

(A) 正确(B) A处及B处约束力不正确(C) 不能确定正确答案：B解答参考：14.如图所示，梁处于平衡，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图是。

(A) 正确(B) B处约束力不正确(C) 不能确定正确答案：B解答参考：15.刚体在四个力作用下平衡，若其中三个力的作用线汇交于一点，则第四个力的作用线(A) 一定通过汇交点(B) 不一定通过汇交点(C) 一定不通过汇交点正确答案：A解答参考：16. 用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时，所选的投影轴(A) 一定要相互垂直(B) 不一定要相互垂直正确答案：B解答参考：17. 平面汇交力系的合力表示为(A)(B)正确答案：B解答参考：18. 平面汇交力系独立的平衡方程有个(A) 1(B) 2(C) 3正确答案：B解答参考：19.图中各个力之间的关系(A)(B)(C)(D)正确答案：A解答参考：20.图中各个力之间的关系。

工程力学期末考试试卷(带答案)

工程力学期末考核试卷（带答案）题号一二三四五六七八九十总分得分一、判断题（每题2分，共10分）1、若一个杆件受三力作用而处于平衡，则此三力必平行或者汇交于一点。

（）2、剪力以对所取的隔离体有逆时针趋势为正。

（）3、力偶与力矩两者的量纲相同，都是【力的单位】×【长度的单位】。

（）4、杆系结构中增加或拆除二元体不会改变体系的几何属性。

（）5、光滑接触面的约束反力可能是拉力，也可能是压力。

（）二、填空题（每空5分，共35分）1、已知：矩形截面h=18cm ，b=12cm ，y=6cm ，如下图所示，则：Z I = ， z S= 。

2、如上左图所示，一梁自由端作用1F 、2F 两个力,则此两力对梁上O 点的力矩分别为M1= ，M2= 。

3、杆件的横截面A=1000mm 2，P1=3KN,P2=8KN,受力如下图所示,此杆处于平衡状态。

命题教师：院系负责人签字：则P 3=______________、σ1-1=_________ _，σ2-2=_________ _。

得分阅卷人得分阅卷人班级：姓名：学号：…………………………………………密……………………………………封………………………………线…………………………三、计算题（共55分）得分阅卷人1、求图示三铰刚架A,B处的支座反力。

（15分）2、P1=30kN，P2 =10kN , AC段的横截面面积A AC=500mm2,CD段的横截面面积A CD=200mm2，弹性模量E=200GPa。

试作轴力图，并求杆端D的位移量。

（15分）3、已知图示梁，求该梁的支反力，并作出剪力图和弯矩图。

（25分）答案：一、判断题（每题2分，共10分）: 对错对对错二、填空题（每空5分，共35分） 1. 5832cm4 270cm3 2. 163.2N.M -326.4N.M 3. 5KN 3MPa - 5MPa三、计算题（共55分）1. 【解】：取整个结构为研究对象，画受力图。

(完整版)西南交通大学2007—材料力学年期末考试试题,

西南交通大学材料力学2007—2008年期末考试试题一．基本选择题（把正确答案前的圆涂满）(40%)1．下列结论中哪些是正确的？(4分)(1)应变分为线应变ε和角应变γ。

(2)应变为无量纲量。

(3)若物体各部分均无变形，则物体内各点的应变均为零。

(4)若物体内各点的应变均为零，则物体无位移。

(A) （1），（2），（3）。

(B) （1），（2）。

(D) 全对。

正确答案： (A) (B)(C)(D)2．变截面杆AD 受集中力作用，如图所示。

设N AB 、N BC 、N CD 分别表示该杆AB 段，BC 段和CD 段的轴力，则下列结论中哪些是正确的？(4分)(A) N AB >N BC >N CD 。

(B) N AB =N BC <N CD 。

(D) N AB =N BC =N CD 。

正确答案： (A) (B)(C)(D)3．图示简单桁架，杆1和杆2的横截面面积均为A ，许用应力均为[σ]，设N 1、N 2分别表示杆1和杆2的轴力，则在下列结论中，错误的是：(4分)(A) P ＝N 1cos α+N 2cos β；(B) N 1sin α＝N 2sin β；(C)许可载荷[P]≤[σ] A(cos α+cos β)； (D)许可载荷[P]=[σ] A(cos α+cos β)。

正确答案： (A) (B)(C)(D)4．在图中，若板和铆钉为同一材料，且已知[σbs ]＝π[τ]/2，为了充分提高材料的利用率。

则铆钉的直径d应该为：(4分)(A) d=2t ； (B) d=4t ；(C) d ＝4t ／π； (D) d ＝8t ／π。

正确答案： (A) (B)(C)(D)5．外径为D ，内径为d ＝0.5D 的空心圆轴，两端受扭转力偶矩T 作用，轴内的最大剪应力为τ。

若轴的外径不变，内径改为d 1=0.7D ，则轴内的最大剪应力变为：(4分)(A) 1.82τ。

西南交大考试高等工程力学C考试复习题

工程力学复习题一、填空1．平衡一般是指物体相对地面保持（静止）或作（直线匀速运动）的状态。

2．力学中的刚体是指在任何外力作用下，（大小）和（形状）始终保持不变的物体。

3．当加速度与速度同向时，点作（加速运动）运动，当加速度与速度反向时，点作（减速运动）运动。

4．拉压胡克定律的表达形式为（ △L ＝）或（ ε＝Eб ）。

5．利用强度条件可以解决的三类问题是（强度校核）、（设计截面尺寸）、（计算允许载荷）。

6．梁弯曲正应力公式的应用条件是（平面弯曲）、（弹性范围内）。

7．力的可传性只有对（刚体）是正确的，而对于（变形体）力的可传性便不再成立。

8．力的作用线在（同一平面）内，且力作用线（汇交于）一点的力系叫平面汇交力系。

9．作用在刚体上的两个力，其平衡条件是两个力（等值）、（反向）、（共线）。

10、在设计梁时，通常由梁的( 强度 )条件选择截面，然后再进行( 刚度 ) 校核。

11、求杆件任一截面上的内力时，通常采用( 截面 )法。

12、第一和第二强度理论适用于( 脆性 )材料，而第三和第四强度理论适用于( 塑性 )材料。

13、欧拉公式用来计算压杆的( 临界力 )，它只适用于( 大柔度 )杆。

14、在解超静定问题时，补充方程要根据( 变形协调 )条件来建立。

15、当梁上某段的剪力图为一水平直线时，则该段梁上的分布荷载q （x ）=( 0 )，其弯矩图为( 一斜直线 )。

16、长度系数μ反映拉压杆的( 杆端约束 )情况。

17．材料力学对变形固体所作的基本假设是连续性假设、( 均匀性 )假设和( 各向同性假设)。

18．在推导梁平面弯曲的正应力公式时，是从几何方面、( 物理 ) 方面和( 静力学 ) 方面综合考虑的。

19．受横力弯曲的梁横截面上的正应力沿截面高度按( 线性 )规律变化，在( 在距离中性轴最远处 )最大。

20．对由一定材料制成的压该来说，临界应力取决定于杆的柔度，柔度值愈大，临界应力值( 愈小 )，压杆就愈 ( 易矢 )失稳。

西南交通大学历年工程力学期末考试试卷

西南交通大学历年工程力学期末考试试卷课程代码6321600课程名称工程力学考试时间120分钟密封装订线题号得分一二三四五六七八九十总成绩名姓线订装封密号学线订装封级密班阅卷教师签字：一.填空题（共30分）1.平面汇交力系的独立平衡方程数为2个，平行力系的最多平衡方程数为2个，一般力系的最多平衡方程数为3个；解决超静定问题的三类方程是物理方程、平衡方程、几何方程（6分）2.在物质均匀条件下，物体的重心和形心是重合的。

确定物体重心的主要方法至少包括三种积分、悬挂和称重或组合（4分）3.求解平面弯曲梁的强度问题，要重点考虑危险截面的平面应力状态。

在危险截面，可能截面内力弯矩最大，导致正应力最大，正应力最大处，切应力等于零；也可能截面内力剪力最大，导致切应力最大，切应力最大处，正应力等于零作出危险截面上各代表点的应力单元，计算得到最大主应力和最大切应力，最后通过与许用应力比较，确定弯曲梁是否安全。

(5)4.某点的应力状态如右图所示，该点沿y方向的线应变y=（某-y）某/E（3分）5.右下图(a)结构的超静定次数为2，(b)结构的超静定次数为1y(2分)6.描述平面单元应力状态{某,y,某y}的摩尔圆心坐标为(某+y)，已知主应力1和3，则相应摩尔圆的半径为(1-3)/2(3分)7.两个边长均为a的同平面正方形截面，中心相距为4a并对称于z 轴，则两矩形截面的轴惯性矩I4z＝7a/3(5分)8.有如图所示的外伸梁，受载弯曲后，AB和BC均发生挠曲，且AB段截面为矩形，BC段为正方形，则在B点处满足的边界条件是应为wB=0和AB=BC（2分）第1页二．分析计算题（70分）1．绘出低碳钢的应力－应变拉伸曲线，说出低碳钢拉伸经历的四个阶段以及卸载定理的意义。

(15)(略)2．如图1所示平面构架由直杆AC、AD及直角折干BED在A、B、D处用铰链连接而成，已知P=2kN，各构件自重不计。

试求铰A、B及固定端C的约束反力。

西南交1112考试批次《工程力学A》复习题及参考答案

工程力学A第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共6道小题)1.构件的强度是指（）(A)在外力作用下构件抵抗变形的能力(B)在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力(C)在外力作用下构件抵抗破坏的能力(D)在外力作用下构件抵抗失稳的能力正确答案：C解答参考：2.材料力学中的内力是（）(A)物体内部的力(B)物体内部各质点间的相互作用力(C)由外力作用引起的各质点间相互作用力的合力的改变量(D)由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量正确答案：D解答参考：3.轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确的说法应是（）(A)1-1、2-2面上应力皆均匀分布(B)1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布(C)1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布(D)1-1、2-2面上应力皆非均匀分布正确答案：B解答参考：4.(A)(B)(C)(D)正确答案：D解答参考：5.若将受扭实心圆轴的直径增加一倍，则其刚度是原来的（）。

(A)2倍(B)4倍(C)8倍(D)16倍正确答案：D解答参考：6.非对称的薄臂截面梁承受横向力时，若要求梁只发生平面弯曲而不发生扭转，则横向力作用的条件是（）。

(A)作用面与形心主惯性平面重合(B)作用面与形心主惯性平面平行(C)通过弯曲中心的任意平面(D)通过弯曲中心，平行于主惯性平面正确答案：D解答参考：四、主观题(共8道小题)15.画出下列指定物体的受力图。

参考答案：16.简易起重机用钢丝绳吊起重量G=2kN的重物，不计杆件自重、磨擦及滑轮大小，A、B、C 三处简化为铰链连接；求杆AB和AC所受的力。

参考答案：17.求图示平面力系的合成结果，长度单位为m。

参考答案：18.参考答案：19.参考答案：20.一为实心、一为空心的两根圆轴，材料、长度和所受外力偶均一样，实心直径d1，空心轴外径D2、内径d2，内外径之比α=d2/D2=0.8。

2020-2021大学《工程力学》期末课程考试试卷B(含答案)

2020-2021《工程力学》期末课程考试试卷B适用专业：考试日期：考试时间：120分钟考试形式：闭卷总分：100分一、填空题(每空1分，共15分)1、力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的、和。

2、根据约束情况的不同静定梁可分为：、、三种常见形式。

3、根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设 , 其内容是：、、。

3、反映材料抵抗弹性变形的能力称为材料的；4、在点的运动合成中，动点相对于定系的运动称为，动点相对于动系的运动称为，动系相对于定系的运动称为；5、使物体运动状态发生变化是力的效应，使物体产生变形是力的效应。

二、画出以下结构中构件的受力图（共2题，每题8分，共16分）1） 2）三、无重水平梁的支撑和载荷如图所示，已知q=2kN/m ，l =2m ，a=1m 。

求支座A 的约束力。

（本题12分）四、如图所示圆轴，直径为20mm ，F1=4KN ，F2=3KN ，F3=5KN ，画出轴力图并求最大应力max 。

（本题12分）五、如图所示刚性梁由3根钢杆支撑，钢材弹性模量E=200GPa ，杆的截面面积A1=150mm 2 ，A2=180mm 2，A3=150mm 2，长L=1m ，若中间杆短了δ=0.5mm ，若对结院系：专业班级：姓名：学号：装订线构强行安装后各杆的内应力。

（本题15分）六、已知轴的直径d=70mm ，键的尺寸为b h l=2012100 ⨯⨯⨯⨯mm ，传递转矩M=2KN m ，键的许用切应力[]60MPa τ=，许用挤压应力[]bc 100MPa σ=，试校核键的强度。

（本题15分）七、矩形截面木梁尺寸及受载荷如图所示，已知木材的许用应力[σ]=10Mpa, 矩形截面高宽比为h/b=3/2，试选择木梁截面积。

（15分）2020-2021《工程力学》期末课程考试试卷B答案适用专业：考试日期：考试时间：120分钟考试形式：闭卷总分：100分一、填空题(每空1分，共15分)1、力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的大小、方向和作用点。

西南交通大学期末真题及答案结力2

西南交通大学2011－2012学年第(二)学期试卷课程代码6335120 课程名称结构力学（BII A 卷）考试时间 120分钟题号一二三四五六七八九总成绩得分阅卷教师签字：一、是非题（将判断结果填入括弧：以O 表示正确，以X 表示错误）（本大题共5小题，总计10分）1. (本小题2分)简支梁弯矩包络图是由其绝对最大弯矩截面的弯矩图绘成的。

（）2. （本小题2分)图示结构B M 影响线的AB 段纵标为零。

（）P =1ABCD3. （本小题2分)动力位移总是要比静力位移大一些。

（） 4. (本小题2分)如果使单自由度体系的阻尼增大，其结果是周期变长。

（） 5. (本小题2分)连续梁单元的刚度矩阵[]k 是奇异矩阵。

（）[]k EI l EI l EI l EI l =⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥4224x yM , θ 二、选择题（本大题共5小题，总计15分)1. (本小题3分)图示梁在给定移动荷载作用下，支座 B 反力最大值为：（）A . 120 k N ;B . 110 k N ;C . 100 k N ;D . 90 k N 。

班级学号姓名密封装订线密封装订线密封装订线2. (本小题3分) 图示体系的自振频率(不计竖杆自重)为：( )A．3EI ml； B ．36EI ml ；C ．33EI ml ； D ．312EI ml 。

3. (本小题3分)图示结构中截面E 弯矩影响线形状为： ( )E4. (本小题3分)图示体系的动力自由度为： ( )A ．1；B ．2；C ．3；D ．4。

5. (本小题3分)在任意荷载作用下，刚架中任一单元由于杆端位移所引起的杆端力计算公式为： ( )A ．[]{}; e e e f k δ⎡⎤=⎣⎦B ． [][]{}; ee ef T k δ⎡⎤=⎣⎦ C ．[][][]T ; ee f T k T ⎡⎤=⎣⎦ D ． [][]T ; eef T k T ⎡⎤⎡⎤=⎣⎦⎣⎦三、填充题（将答案写在空格内）（本大题共3小题，总计9分)1. (本小题3分)图示桁架结构刚度矩阵有个元素，其数值等于。

工程力学西南交通大学答案

工程力学西南交通大学答案【篇一：西南交通大学历年工程力学期末考试试卷】课程代码6321600 课程名称工程力学考试时间 120分钟密封装订线名姓线订装封密号学线订装封级密班阅卷教师签字：一. 填空题（共30分） 1.平面汇交力系的独立平衡方程数为 2 个，平行力系的最多平衡方程数为 2 个，一般力系的最多平衡方程数为 3 个；解决超静定问题的三类方程是物理方程、平衡方程、几何方程。

（6分）2.在物质均匀条件下，物体的重心和形心是重合的。

确定物体重心的主要方法至少包括三种积分、悬挂和称重或组合。

（4分）3.求解平面弯曲梁的强度问题，要重点考虑危险截面的平面应力状态。

在危险截面，可能截面内力弯矩最大，导致正应力最大，正应力最大处，切应力等于零；也可能截面内力剪力最大，导致切应力最大，切应力最大处，正应力等于零。

作出危险截面上各代表点的应力单元，计算得到最大主应力和最大切应力，最后通过与许用应力比较，确定弯曲梁是否安全。

(5)4.某点的应力状态如右图所示，该点沿y方向的线应变?y）?x。

（3分）5.右下图(a)结构的超静定次数为，(b)结构的超静定次数为。

?y(2分)6.描述平面单元应力状态{?x,?y,?xy}的摩尔圆心坐标为 ?1和?3，则相应摩尔圆的半径为 (3分)7.两个边长均为a的同平面正方形截面，中心相距为4a并对称于z 轴，则两矩形截面的轴惯性矩i4z＝ 7a/3。

(5分)8.有如图所示的外伸梁，受载弯曲后，ab和bc均发生挠曲，且ab段截面为矩形，bc段为正方形，则在b点处满足的边界条件是应为wb=0 和 ?ab=?bc 。

（2分）二．分析计算题（70分）1．绘出低碳钢的应力－应变拉伸曲线，说出低碳钢拉伸经历的四个阶段以及卸载定理的意义。

(15) (略)2．如图1所示平面构架由直杆ac、ad及直角折干bed在a、b、d处用铰链连接而成，已知p=2kn，各构件自重不计。

试求铰a、b及固定端c的约束反力。

工程力学期末考试A卷和答案(完美)

201x～201x学年第x学期期末考试《工程力学》试题（A）xx 专业 xx 级第x学期201x年x月一、选择题（30分）1. 静力学研究的对象是（）A、物体B、流体C、物质D、刚体2. 两个大小为3N、4N的力合成一个力时，此合力最大值为（）A、5NB、7NC、12ND、1N3. 在研究拉伸与压缩应力应变时，我们把杆件单位长度的绝对变形称为（）A、应力B、线应变C、变形D、正应力4. 质点动力学基本方程为（）A、W=FSB、P=MVC、I=FTD、F=ma5. 以下关于截面上内力的大小的结论哪一个是正确的？（）A、与截面的尺寸和形状无关B、与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关C、与截面的尺寸和形状有关D、与截面的形状有关，但与截面的尺寸无关6.下图的合力是（）A、F1B、F2C、F3D、F47.在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中，错误的是（）A.拉压杆的压力只有轴力B.轴力的作用线与杆轴线重合C.轴力是沿杆轴作用的外力D.轴力与杆的横截面积和材料有关8.设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，则在发生破坏的截面上（）A.外力一定最大，且面积一定最小B.轴力一定最大，且面积一定最大C.轴力不一定最大，但面积一定最小D.轴力与面积之比一定最大9．下列说法中不正确的是：（）A力使物体绕矩心逆时针旋转为负B.平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和C．力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡D．力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关10. 下列表述中正确的是（）A. 主矢和主矩都与简化中心有关。

B. 主矢和主矩都与简化中心无关。

C. 主矢与简化中心有关，而主矩与简化中心无关。

D．主矢与简化中心无关，而主矩与简化中心有关。

11.一圆截面直杆，两端承受拉力的作用，若将其直径增加一倍，则杆的抗拉刚度将是原来的（）。

A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 8倍12. 现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同。

最新西南交大结构力学期末考试

最新西南交大结构力学期末考试复习课一、考题题型及分数：A卷：填空题10分；选择题30分；组成分析15分；计算题（1、画刚架的M、V、N图15分；2、力法解超静定结构，画M图15分；3、位移法解超静定结构，画M图15分）. B卷：填空题10分；选择题30分；问答题30分；计算题（力法解超静定结构，画M图与V图15；位移法解超静定结构，画M图与V图15分）.二、考试范围：本学期所学内容（结构力学1、2、3、4-----8、9、10章；6章拱的特点及三铰拱的合理拱轴线）三、考试形式：闭卷四、答题时间：120分钟五、期末考试复习重点与方法1、计算题：主要复习第4、9、10章的课外作业（基本未知量数为1）.习4-7(d)、4-8(b)画刚架的M、V、N图；习9-2(a)与10-2(a)用力法与位移法求解；习9-3(a)用力法求解；习9-4(a)用位移法求解.2、几何组成分析（主要复习几何组成规则）：实质：三角形规则.①简单体系：直接用基本规则进行组成分析规则1（二元体规则）：一个刚片与一个点用两根链杆相连，且三个铰不在一条直线上，则组成几何不变体系，并且没有多余约束.两根不在一条直线上的链杆用一个铰连接后，称为二元体.推论1 ：在一个体系上加上或去掉一个二元体，是不会改变体系原来性质的.规则2（两刚片规则）：两个刚片用一个铰和一根链杆相联结，且三个铰不在一条直线上，则组成几何不变体系，并且无多余约束.推论2：两个刚片用既不完全平行也不交于一点的三根链杆相连，则组成几何不变体系，并且无多余约束.规则3（三刚片规则）：三个刚片用三个铰两两相连，且三个铰不在一条直线上，则组成几何不变体系，并且无多余约束.推论3：三个刚片用三个虚铰两两相连(即6根链杆），且三个虚铰不在一条直线上，则组成几何不变体系，并且无多余约束.②复杂体系A若某体系用不完全交于一点也不完全平行的三根链杆与基础相连，则可以只分析该体系. B找二元体，如有，可撤去或加上，使体系简化.增加二元体是体系的组装过程，应从一个基本刚片开始.减去二元体是体系的拆除过程，应从体系的外边缘开始进行.C从直接观察出的几何不变部分开始，应用体系组成规律，逐步扩大不变部分直至整体.判断结构体系技巧：扩大不变体系的范围；撤除或加上二元体；链杆可以当作刚体，刚体有时可当作链杆；刚片与地基之间的固定支座可以代换为三根链杆；刚片与地基之间的铰支座代换为两根链杆；两端铰接的折杆或曲杆可用直杆代替；刚片无所谓形状，可用杆件或简单刚片代替复杂刚片.刚好符合规则为无多余约束的几何不变体系；如在符合规则的基础上还有多余的约束则为有余约束的几何不变体系.不符合规则时，为瞬变体系与常变体系(几何可变体系)：几何可变体系条件：1、约束数目不够2、约束数目够而约束的布置不合理瞬变体系：即在短暂的瞬间是几何可变的体系称为瞬变体系.常变体系：如果三根链杆互相平行又等长，体系是常变体系.几何不变体系：在任意荷载下，几何形状及位置均保持不变的体系（不考虑材料的变形）. 几何可变体系：在一般荷载作用下，几何形状及位置将改变的体系（不考虑材料的变形）.体系的几何组成与静力特性的关系3、填空题：主要复习结构的分类、特点与内力的解题方法.4、问答题：主要复习本次习题课中的题.5、选择题：主要复习本次习题课中提到的知识点.六、习题课（一）、几何组成分析与简答题举例1、对图示结构进行几何组成分析(若为几何不变体系，指出有无多余联系和个数).答：杆AD、杆BD与基础用三个不共线的铰两两相连，根据三刚片规则组成一个无多余约束的几何不变体系；将该不变体系作为新基础，杆CD与新基础用一个铰和一根链杆相连（铰和链杆不共线），根据两刚片规则组成一个无多余约束的几何不变体系，所以图示结构为一个无多余约束的几何不变体系.2、超静定结构与静定结构相比较有哪些特性﹖答：（1）、超静定结构满足平衡条件和变形条件的内力解答才是唯一真实的解；（2）、超静定结构可产生自内力；（3）、超静定结构的内力与刚度有关；（4）、超静定结构有较强的防护能力；（5）、超静定结构的内力和变形分布比较均匀，且变形小，刚度大.3、写出工程力学中四大内力、四种基本变形与四大刚度的名称.答：(1)四大内力为：轴力、剪力、弯矩与扭矩；(2)四种基本变形为：轴向拉伸与压缩、剪切、扭转与弯曲；(3)四大刚度为：抗拉压刚度、抗弯刚度、抗扭刚度与抗剪切刚度.4、静定刚架常见的基本型式有哪些？答：①悬臂刚架；②三铰刚架；③简支刚架.5、超静定结构的类型有哪些？答：超静定梁；超静定刚架；超静定桁架；超静定组合结构；超静定拱；超静定排架.6、静定多跨梁当荷载作用在基本部分上时，在附属部分上是否引起内力？为什么？、答：不会.因为基本部分为一个独立的几何不变部分，基本部分的几何不变形不受附属部分的影响.7、应用虚力原理求位移时，怎样选择虚设单位荷载？答：根据结构某一部位所要求解的位移的具体形式给出虚设单位力.例如，虚设单位力偶求解某一点的转角；虚设一对作用在一条直线的单位力求解两点之间的相对位移，等等.8、图乘法的适用条件是什么？求变截面梁和拱的位移时是否可用图乘法？答：图乘法的使用条件：（1）杆段的EI为常数；（2）杆段轴线为直线；（3）各杆段的图和图中至少有一个为直线图形.对于变截面梁以及拱不能采用图乘法，因为它们都不能同时满足以上三个条件.9、用力法解超静定结构的思路是什么？什么是力法的基本体系和基本未知量？答：思路：首先将超静定结构的多余约束去掉，使它变成一个没有多余约束的静定结构，在静定结构对应的去掉多余约束处代之以多余未知力；然后，根据去掉约束处的位移协调条件，建立力法方程，求出未知力；最后，将求出的多余未知力作用在静定结构中进行求解.基本体系：超静定结构（原结构）在去掉多余约束后得到一个没有多余约束的静定结构，将此静定结构作用与原结构相同的荷载，以及在其对应的原结构去掉约束处作用多余未知力，从而得到一个用于力法计算的基本体系.基本未知量数目就是使超静定结构变成一个静定结构所去掉的多余约束的数目.10、为什么支座处的角位移可不选作基本未知量？试比较当支座处角位移选做与不选做基本未知量时两种计算方法的优缺点？答：因为铰支座处的角位移并非独立的，它依赖于刚结点的角位移，因此，可以不选作为基本未知量.选作基本未知量与不选作基本未知量时优缺点：对于手算，宜采用不选作基本未知量，主要考虑到未知量少，计算简便；但对于电算，以选作基本未知量，这样可将各杆统一为两端固定梁，便于编写计算程序.（二）、计算题举例：1、绘制刚架的内力图：1）、求出水平支座反力（直观确定）；2）、由公式法求部分杆端弯矩，由区段叠加法画弯矩图；3）、由M图画V图（dM(x)/dx=V(x) ）；4）、由V图画N图（取刚结点为研究对象）.2、试用力法计算图示结构，作弯矩图.EI为常数，l=4m.3、试用位移法计算图示结构，作弯矩图与剪力图，EI为常数.（三）、单项选择题、填空题复习重点：1、体系的分类：详见第2页（体系的几何组成与静力特性的关系）图2、体系简单组成规则：详见第1页3、刚片、约束、自由度概念：①刚片：就是几何尺寸和形状都不变的平面刚体.②自由度：是指确定体系位置所需独立坐标的数目.以刚片为对象，以地基为参照物，平面体系的计算自由度为: W＝3M-(3G+2H+B)其中：M为个刚片个数；G为单刚结点个数，H为单铰结点个数，B为链杆数，3M为总自由度数，(3G+2H+B)为总约束数.W>0，表明体系缺少足够的约束，是几何可变的；W=0，表明体系具有成为几何不变所需的最少约束数目.W<0，表明体系在联系数目上还有多余，体系具有多余约束.注：a. 点在平面内的自由度为： 2 b. 刚片在平面内的自由度为：3c. 基础自由度为：零③约束：即减少自由度的装置称为约束（或联系）.必要约束：在体系中增加或去掉某个约束，体系的自由度数目将随之变化，则此约束称为必要约束.多余约束：在体系中增加或去掉某个约束，体系的自由度数目并不因此而改变，则此约束称为多余约束.注：可变体系可能有多余约束a 实铰：由两根杆件端部相交所形成的铰，称为实铰.b虚铰（瞬铰）：由两根杆件中间相交或延长线相交形成的铰，称为虚铰.注：形成虚铰的两链杆必须连接相同的两个刚片.4、各约束相当的链杆数目：一根链杆（或可动铰支座）相当于一个约束，可减少一个自由度；一个单铰（或固定铰支座）相当于两个约束(亦相当于两根链杆)，可以减少两个自由度；连接n个刚片的复铰（连接两个以上刚片的铰），相当于n-1个单铰，相当于2 (n-1) 个约束；一个刚结点(或一个固定端支座) 能减少三个自由度，相当于三个约束(相当于三根链杆)，连接n个刚片的复刚结可折算成（n-1）个单刚结，相当于3 (n-1)个约束.5、刚架内力图画法及有关规定：①画法：a、求刚架的支座反力（悬臂刚架可以不求反力）;b、利用截面法或公式法求刚架各杆杆端内力（内力符号采用双下标）;c、利用区段叠加法作弯矩图，用控制截面法（即内力图的规律）作剪力图与轴力图（V，N 图要标正负号；M图不标正负号）;d、内力图的校核.②规定：a内力正负号规定弯矩：使刚架内侧受拉的弯矩为正，反之为负(刚架杆件外伸部分不规定正负号，M图画在杆件受拉边）；剪力：以剪力对隔离体内截面附近一点的力矩顺时针转动为正，反之为负（V 图可画在杆的任一边）；轴力：以拉力为正，压力为负（N 图可画在杆的任一边）.6、截面法求结构截面内力的步骤顺序：切开、代替、平衡7、虚设力状态的方法与种类：8、抗弯刚度的表示及意义：9、桁架分类（几何组成分类）及解题方法：①分类：a简单桁架——由基础或一个基本铰结三角形开始，依此增加二元体所组成的桁架；b联合桁架：由简单桁架按几何不变体系组成法则所组成的；c复杂桁架：不属于以上两类桁架之外的其它桁架.②解题方法：基本方法（结点法和截面法）、实际应用一般是这两种基本方法的灵活选择、联合应用（联合法）A结点法：即以结点作为研究对象来计算结构内力的方法.（结点法的计算要点：a取单结点为分离体；b其受力图为一平面汇交力系；c可以建立二个方程(未知轴力设为正)；d可求二个未知量）B截面法：即截取桁架一部分作为研究对象计算桁架内力的方法.（要求：截面法将桁架截成二部分，每一部分至少有一根完整的杆件（否则为结点法）；要点：一个截面将桁架截成二部分，取一部分作为研究对象时.隔离体上的力是一个平面任意力系，可列出三个独立的平衡方程.取隔离体时一般切断的未知轴力的杆件不多余三根.）零杆：即结点上单杆轴力等于零，称为零杆.10、静定结构的几何组成特征：没有多余约束的几何不变体系.11、超静定次数的确定方法：（1）、超静定次数：多余约束或多余未知力的个数.注：去掉多余约束使超静定结构变成静定结构，所去掉的多余约束数目就是结构的超静定次数.（2）、确定超静定次数的方法：解除多余约束法. 组成规则只适合于铰接体系.解除多余约束法：梁、钢架、拱；几何组成分析法：桁架、组合结构；公式法（计算自由度）：任何超静定结构技巧：增加约束法解除多余约束的方式通常有以下几种：①去掉一个链杆、去掉一个可动铰支座或切断一个链杆相当于去掉一个约束（链杆可以作为约束，亦可以作为被约束物体）.必要约束不能去掉，多余约束的位置不任意、不唯一.②去掉一个单铰或固定铰支座（定向支座）相当于去掉两个约束；③去掉一个固定端（或刚结点）相当于去掉三个约束；④切断一个梁式杆相当于去掉三个约束；⑤刚结点变铰接或固定端变固定铰支座相当于去掉一个约束（固定端变可动铰支座相当于去掉一个约束）注：①、对于同一超静定结构，由于采用不同方式去掉多余的约束，可以得到不同的静定结构，但所去约束数目总是一样的；②、去掉多余的约束后的结构，必须是几何不变体系.即为了保证结构的几何不体性，某些约束是绝对不能去掉的；③、去掉多余的约束后的结构，必须是静定结构.即应该把多余约束全部去掉.④对于具有较多框格的结构，可按框格的数目确定，因为一个封闭框格，其超静定次数等于三.当结构的框格数目为 f ，则 n=3f .12、拱式结构的特点：拱的基本特点是，在竖向荷载作用下会产生水平推力.水平推力的存在与否是区别拱与梁的主要标志.13、虚功的概念：虚功：力在沿其它因素引起的位移上所做的功，称为虚功（其它因素如另外的荷载作用、温度变化或支座移动等）.注：虚功中的虚强调作功的力与产生位移的原因无关，而不是虚无的意思.力不是产生位移的原因，位移也不是力作用的结果.14、位移的分类及求解方法（掌握图乘法）：按位置变化的参照物可分为：（1）绝对位移：指结构上的一个指定点或截面，位移后的新位置相对其位移前旧位置的改变；（2）相对位移：指结构上的两个指定点或截面，位移后新的位置关系相对其位移前旧位置关系的改变.15、二次抛物线的面积与形心：见下页（图乘法与位移法要记的图表）16、图乘法的条件：(1) 杆轴为直线；(2) EI为常数；(3) M与MP弯矩图中至少有一个是直线图形.17、超静定结构与静定结构的特性：(1)静定结构：全部反力和内力只用平衡条件便可确定的结构.几何特征：没有多余约束的几何不变体系.静力特征：仅由静力平衡方程就能求出所有内力和反力.(2)超静定结构：仅用平衡条件不能确定全部反力和内力的结构.几何特征：有多余约束的几何不变体系.静力特征：仅由静力平衡方程不能求出所有内力和反力.18、常见荷载作用下三铰拱的合理拱轴线：径向均布荷载下，三铰拱的合理轴线是圆弧线；水平均布荷载下，三铰拱的合理轴线是抛物线；荷载由拱顶向拱脚连续分布、逐渐增大时，三铰拱的合理轴线是悬链线.19、桁架的零杆判别方法：零杆：结点上单杆轴力等于零，称为零杆.结点：L形结点、T形结点、X形结点、K形结点；利用结构的对称性：即由于结构对称，荷载对称，其内力和反力一定对称.结构反对称，荷载反对称，其内力和反力一定也反对称.利用这个规律可以进行零杆的判断.20、对称结构在正对称荷载作用下的特性：正对称荷载作用下，结构的内力及变形是对称的；反对称荷载作用下，结构的内力及变形是反对称的.正对称的超静定结构，在对称的荷载作用下，只有对称的多余未知力，反对称的多余未知力必为零；对称的超静定结构，在反对称的荷载作用下，只有反对称的多余未知力，对称的多余未知力必为零.21、位移法的基本未知数的确定：位移法基本未知量数目应等于结构结点的独立角位移和线位移二者之和.在位移法中，基本未知量是各结点的独立角位移和线位移.计算时，应首先确定独立的角位移和线位移数目. 由于在同一结点处，各杆端的转角都是相等的，因此每一个刚结点只有一个独立的角位移未知量.在固定支座处，其转角等于零为已知量.至于铰结点或铰支座处各杆端的转角，它们不是独立的，（可由杆另一端转角确定）可不作为基本未知量.⑴、独立结点角位移数：结构上可动刚结点数（不分单刚结点与复刚结点）即为位移法计算的结点独立角位移数.⑵、独立结点线位移：在一般情况下，每个结点均可能有水平和竖向两个线位移.但通常对受弯杆件略去其轴向变形，其弯曲变形也是微小的，于是可以认为受弯直杆的长度变形后保持不变，故每一受弯直杆就相当于一个约束，从而减少了结点的线位移数目，故结点只有一个独立线位移(侧移).方法：A、直观法确定；B、几何方法确定：将结构中所有刚结点和固定端支座，代之以铰结点和铰支座，分析新体系的几何构造性质.（注：定向支座的抗转约束要去掉）若为几何可变体系，则通过增加支座链杆使其变为无多余联系的几何不变体系，所需增加最少的链杆数，即为原结构位移法计算时的线位移数.若为几何不变体系，则无线位移.注：定向支座、自由端、与杆轴线重合的可动铰支座的线位移的线位移不独立，不作为位移法的基本未知量.独立结点线位移是0，而不是1.位移法1的计算步骤：（1）确定位移基本未知量；（2）将结构拆成单跨梁；（3）建立转角位移方程；（4）利用刚结点的力矩平衡条件和结构中某部分的投影平衡条件，建立求解基本未知量的位移法方程；（5）解方程，求出各基本未知量；（6）求出各杆杆端内力；（7）画内力图.22、力法与位移法利用什么条件建立典型方程：⑴、用力法计算超静定结构的关键，是根据位移条件建立力法方程以求解多余未知力；⑵、用位移法计算超静定结构，是根据力矩和投影平衡条件建立典型方程以求解多余未知力.23、引起静定结构产生内力的原因；24、力法与位移法典型方程及系数和自由项的物理意义：（1）A力法方程的物理意义为：基本结构在全部多余未知力和荷载共同作用下，基本结构沿多余未知力方向上的位移，应与原结构相应的位移相等.B力法方程系数及其物理意义：下标相同的系数δi i称为主系数，它是单位多余未知力X i=1单独作用时所引起的沿其自身方向上的位移，其值恒为正.系数δi j(i≠j)称为副系数，它是单位多余未知力X j=1单独作用时所引起的沿 X i方向上的位移，其值可能为正、为负或为零.据位移互等定理，有δi j= δj i△i P称为自由项，它是荷载单独作用时所引起的沿X i方向的位移.其值可能为正、为负或为零.（2）25、位移法中附加刚臂的约束作用：只限制结点的转动不限制结点的线位移.四、图乘法与位移法要记的图表1ϕ=1ϕ=。

工程力学期末考试题及答案

一．选择题（共10分）1．(5分)两根细长杆，直径、约束均相同，但材料不同，且E1=2E2则两杆临界应力的关系有四种答案:(A)(σcr)1=(σcr)2；(B)(σcr)1=2(σcr)2；(C)(σcr)1=(σcr)2/2；(D)(σcr)1=3(σcr)2。

正确答案是。

2．(5分)已知平面图形的形心为C，面积为A，对z轴的惯性矩为I z，则图形对z1轴的惯性矩有四种答案:(A)I z+b2A；(B)I z+(a+b)2A；(C)I z+(a2-b2)A；(D)I z+(b2-a2)A。

正确答案是。

zzCz1二．填空题（共10分）1．(5分)铆接头的连接板厚度t=d，则铆钉剪应力τ=，挤压应力σbs=。

P/2PP/22．(5分)试根据载荷及支座情况，写出由积分法求解时，积分常数的数目及确定积分常数的条件。

积分常数个，支承条件。

ADP三．(15分)图示结构中，①、②、③三杆材料相同，截面相同，弹性模量均为E ，杆的截面面积为A ，杆的长度如图示。

横杆CD 为刚体，载荷P 作用位置如图示。

求①、②、③杆所受的轴力。

CD四．(15分)实心轴与空心轴通过牙嵌离合器相连接，已知轴的转速n=100r/min，传递的功率N=10KW，[τ]=80MPa。

试确定实心轴的直径d和空心轴的内外直径d1和D1。

已知α=d1/D1=0.6。

D1五．(15分)作梁的Q、M图。

qa2/2六．(15分)图示为一铸铁梁，P 1=9kN ，P 2=4kN ，许用拉应力[σt ]=30MPa ，许用压应力[σc ]=60MPa ，I y =7.63⨯10-6m 4，试校核此梁的强度。

P 1P 280201202052(单位:mm)七．(10分)已知应力状态如图。

试求主应力及其方向角，并确定最大剪应力值。

八．(10分)直径为20mm的圆截面折杆受力情况如图所示，已知材料的许用应力为[σ]=170MPa。

试用第三强度理论确定折杆的长度a的许可值。

西南交通大学理论力学期末试题.docx

2003〜2004学年第二学期八理论力学（AID期终试题02级土木（80学时类）用（一）.概念题（每小题4分，共5小题）1.已知均质三角板A3D的质量为m ,且有OA // O X B, OA = O X B = r, CM的角速度为则三角板A3D的动量p的大小为（）。

①p = mra）,作用在质心，方向水平向左；②p =，作用在质心，方向垂直于。

A ；③p = mnysin。

，作用在质心，方向垂直于OA。

④p = mrm，作用在质心，方向水平向右；2.已知刚体的质量为对z轴的转动惯量为人，又知刚体质心C到两相互平行的轴Z'、Z之间的距离分别为。

、b,贝U刚体对Z'轴的转动惯量人为（）。

①J z' = J z— m（a2—）；②人=</：—彻+ 人j；③ J = J z + m{a2 +Z?2）；④ J = J - + m（a2 ~b2\,3.质量为m、长为Z的均质杆A3,以角速度切绕A轴转动，而物块A以速度D作水平运动，则杆A3在图示位置的动能为（）o①T=-^mu2 + -^ml2a）2 -\-—mulco.19 i j 2 2 i r\②T= — mv co + —mulco . □2 6 3c③T=~mu2 + ^ml2co2—mulcD.121/2 2 1 ,④T=~mu — a） -o2 3 64.均质圆盘绕。

轴转动，某瞬时其角速度、角加速度如图所示。

圆盘上虚加惯性力系向。

点简化的如下结果中，正确的为（）。

①图（a）；②图（b）；③图（c）；④图（d）。

题4图5.重为P、长为Z的均质杆A3放置如图。

设各处光滑，在A点处的水平力E作用下而保持平衡，9 = 60。

，今给A点一向右的虚位移&X,则由虚位移原理所建立的虚功方程为（）。

① P V35X/6 - Fdx =0 ；③ P V38X/2-F5X=0；④ P8x-F8xgp o Fgn（二）.电皎车提升一质量为农=lkg的物体，其中电皎车半径r2 =0.5mo在齿轮1上作用一矩为M=60kN・m的常力偶。

《工程力学》期末考试试卷 A(有2套,带答案)

三、选择题（每题3分，共15分）1．固定端约束的约束本领是限制物体（）。

A 、不能移动；B 、不能转动；C 、不能移动和转动。

2．如图2所示，力F 用在长方体的侧平面内，则以下表述正确的是（）。

Ａ、()0,0==F M F x x ；Ｂ、()0,0≠=F M F y y ；Ｃ、()0,0≠=F M F z z ；3．为保证构件使用不失效，对于塑性材料，许用应力常由（）除以大于1的安全系数而得到。

A 、比例极限；B 、屈服极限；C 、强度极限。

4．如图所示的阴影图形面积对z 轴的惯性矩为：A 、126434hb D I Z -=π B 、126434bh D I Z -=π C 、123234bh D I Z -=π 5．低碳钢抗拉时的屈服极限应力（）抗压时的屈服极限应力。

A 、高于；B 、低于；C 、等于。

四、作图题（共20分）1．求作出图示扭转杆的扭矩图。

（4分）得分得分2．求作出图示单外伸梁的剪力图和弯矩图，并确定|Q|max和|M|ma（16分）X的值。

得分五、计算题（共35分）1.试求图示简支刚架的支座反力。

（8分）2、图示一钢制阶梯形悬臂杆件，各段横截面面积分别为A1=A3=300mm2，A2=200mm2，弹性模量E = 200G Pa。

（1）试求杆中最大应力值；（5分）（2）试求杆的总变形。

（5分）2、图示外伸梁受集中荷载F=50kN和均布荷载q=10KN/m作用。

已知：梁的容许应力[σ]=100MPa；梁为矩形截面，截面宽b=100mm，截面高h=160mm；不计梁自重，试校核该梁的正应力强度能否满足要求。

（17分）《工程力学》A卷答案一、判断题：1、∨；2、⨯；3、⨯；4、⨯；5、∨；6、⨯；7、∨；8、∨；9、∨； 10、⨯。

二、填空题：1、刚体；2、此力偶矩；3、主矢为零；4、下；5、刚度；6、644d π；7、%5%,5<>δδ； 8、EAF=∆，弹性模量： 9、受压； 10、线性，上下边缘。