工程力学试卷及答案7套.doc

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1、工程力学试卷1一、 选择题（每题4分，共20分）1、材料的失效模式 。A 只与材料本身有关，而与应力状态无关；B 与材料本身、应力状态均有关；C 只与应力状态有关，而与材料本身无关；D 与材料本身、应力状态均无关。2、图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态；D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。正确答案是 3、关于压杆临界力的大小，说法正确的答案是 A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B 与压杆的柔度大小有关；C 与压杆所承受的轴向

2、压力大小有关；D 与压杆的柔度大小无关。 4、图示交变应力的循环特征、平均应力、应力幅值的值分别是 A 40、20、10 B 20、10、20C 0、20、10 D 0、20、20 5、如图所示重量为的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数 A B C D 二、计算题（共80分，信息学院学生做1、2、3、4、6，非信息学院学生做1、2、3、4、5）1、（16分）简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。2、（15分）已知三向应力状态如图所示（图中应力单位：MPa）， 试求：1）主应力；2）主切应力；3）形变应变能密度。3、（16分）圆截面杆，受横向外力F和绕轴线的外力偶作用。由实验测得杆表面

3、A点处沿轴线方向的线应变，杆表面B点处沿与轴线成45方向的线应变。材料的弹性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.25，a=0.25L，L=800mm，d=60mm。试求横向外力F和绕轴线的外力偶。4、（16分）精密磨床砂轮轴如图所示(单位: mm)，已知电动机功率N=3kW, 转速n=1400rpm, 转子重量Q1=101N, 砂轮直径D=25mm, 砂轮重量Q2=275N，磨削力Py/Pz=3，轮轴直径d=50mm，材料为轴承钢，试用第三强度理论校核轴的强度。5、（17分）平面刚架ABC与二力杆CD构成如图所示结构，并承受外力偶作用。若、已知，刚架的抗弯刚度为，CD杆的抗拉刚度为，且

4、。试求CD杆的变形量。6、（17分）用积分法求梁B点的挠度和转角，梁的EI，L已知。工程力学试卷2二、 选择题（每题4分，共20分）1、轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确答案是_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。2、一点的应力状态如右图所示，则其主应力、分别为A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50MPaD -50 MPa、30MPa、50MPa正确答案是 3、对莫尔积分的

5、下述讨论，正确的是 。A 只适用于弯曲变形；B 等式两端具有不相同的量纲；C 对于基本变形、组合变形均适用；D 只适用于直杆。4、图示交变应力的循环特征、平均应力、应力幅值的值分别是 A 40、20、10 B 20、10、20C 0、20、10 D 0、20、20 5、如图所示重量为的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数 A B C D 二、计算题（共80分，信息学院学生做1、2、3、4、6，非信息学院学生做1、2、3、4、5）1、（16分）、已知，试作梁的剪力、弯矩图。2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力

6、。3、（16分）由五根直径为d=50mm的圆钢杆组成正方形结构，如图所示，结构连接处均为光滑铰链，正方形边长a=1m，材料Q235钢，试求结构的临界载荷值。（Q235钢，当时，。）4、（16分）精密磨床砂轮轴如图所示(单位: mm)，已知电动机功率N=3kW, 转速n=1400rpm, 转子重量Q1=101N, 砂轮直径D=25mm, 砂轮重量Q2=275N，磨削力Py/Pz=3，轮轴直径d=50mm，材料为轴承钢，试用第三强度理论校核轴的强度。5、（17分）平面刚架如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量,，试求点在铅垂方向的位移。（忽略截面剪力与轴力）6、（17分）用积分法求梁B点的挠度和转角

7、，梁的EI，L已知。工程力学试卷3三、 选择题（每题4分，共20分，机制、农机做1-5，建环做1-4，6）1、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为，则450斜截面上的正应力和剪应力 。 A 分别为/2和 B 均为C 分别为和/2 D 均为/22、 图示铆接件，若板与铆钉为同一材料，且已知jy2，为充分提高材料的利用率，则铆钉的直径应为 。A d=2t B d=4t C d=4t/ D d=8t/3一点的应力状态如右图所示，则其主应力、分别为 A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50MPaD -50 MPa、30MPa、50MP

8、a4、两根材料和柔度都相同的压杆， A临界应力一定相等，临界压力不一定相等B临界应力不一定相等，临界压力一定相等C临界应力和临界压力一定相等D临界应力和临界压力不一定相等5、图示交变应力循环特征，应力振幅a和平均应力m分别为 A 2，a20MPa，m10MpaB 2，a40MPa，m10MpaC 2，a30MPa，m10MpaD 2，a30MPa，m30MPa6、图示十字架，AB杆为等直均质杆，o-o为圆轴。当该十字架绕o-o轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生_A、拉伸变形、压缩变形；B、拉弯组合变形、压弯组合变形；C、拉弯组合变形、压缩变形；D、拉伸变形、压弯组合变形

9、。 二、计算题（共80分）1、（15分）梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力及主平面，并画出正应力单元体。2、面内最大切应力。3、（10分）一受扭转的圆轴，直径d=260mm，材料的的弹性模量E = 200GPa，泊松比v = 0.3，现用变形仪测得圆轴表面与轴线成45方向的线应变=5.210-4。试求转矩m。4、（15分）直径mm的圆截面折杆，端固定，受力与其他尺寸如图所示。若材料的许用应力，试按最大切（剪）应力强度理论（第三强度理论）校核端外表面点的强度(忽略剪切)。 4题图 5题图5、（15分）平面刚架

10、如图所示。其各部分的抗弯刚度均为常量,，试求点在铅垂方向的位移。（忽略截面剪力与轴力）6、（10分）重为的物体从高度处自由落下，若已知梁的抗弯刚度为，支座的弹簧刚度为（产生单位长度变形所需的力），且，试求点的挠度。工程力学试卷4四、 选择题（每题4分，共20分）1、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面( ) A 分别是横截面、450斜截面 B 都是横截面C 分别是450斜截面、横截面 D 都是450斜截面2、图中应力圆a、b、c表示的应力状态分别为 A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态；B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态；C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单

11、向拉应力状态；D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。3、对莫尔积分的下述讨论，正确的是 。A 只适用于弯曲变形；B 等式两端具有不相同的量纲；C 对于基本变形、组合变形均适用；D 只适用于直杆。4、图示交变应力的循环特征、平均应力、应力幅值的值分别是 A 40、20、10 B 20、10、20C 0、20、10 D 0、20、20 5、在连接件上，剪切面和挤压面分别 于外力方向。 A垂直、平行 B平行、垂直C 平行 D垂直 二、计算题（共80分）1、（15分）、已知，试作梁的剪力、弯矩图。2、（15分）已知平面应力状态如图所示（单位为MPa），试用解析法求1、主应力及主平面，并画

12、出正应力单元体。2、面内最大切应力。3、（15分）皮带轮传动轴如图所示，皮带轮1的重量, 直径，皮带轮2的重量, 直径，皮带的紧边拉力为松边拉力的二倍，轴传递功率为100kW, 转速为每分钟200转。 轴材料为45钢，试求轴的直径。4、（10分）直径mm的圆截面折杆，受力与其他尺寸如图所示。试计算点的第三强度理论的相当应力。5、（15分）总长度为，抗弯刚度为EI的悬臂梁AB承受分布载荷q，试用能量法求截面B的挠度和转角。6、（10分）重量为的重物以速度水平运动，冲击梁的点，梁的抗弯刚度为常量，若、均已知，试推出的转角的表达式。工程力学试卷5一、选择题（每题4分，共20分）1. 力偶对刚体的作用

13、决定于三个要素，其中不正确的是（ ）A 力偶矩的大小 B 作用面的方位C力偶臂的长度 D 转向2. 如图所示拉压杆，轴力图正确的是（ ）2FFFFN2FFxFNN2FFxFN2FFxFN2FFA BC D3. 为提高梁的抗弯强度，设计时的有效措施有多种，其中不正确的是（ ）A 加设辅助梁B 将集中力分散作用C 将梁两端的铰支向内移动少许D 将集中载荷作用于梁中点4. 如图单元体，为纯剪切应力状态，则其45方向的正应力（ ）A大于零 B小于零 C等于零 D不能确定5. 第四强度理论条件公式适用于（ ）A. 塑性材料，圆形截面杆B. 脆性材料，圆形截面杆C. 塑性材料，矩形截面杆D. 脆性材料，矩

14、形截面杆二、如图所示简支梁，试作剪力图和弯矩图。（20分）三、AB 杆受力如图所示 , 已知20kN，10kN， 试作 AB 杆轴力图。（10分） MabcABC四、三铰拱的AC部分上作用有力偶，其力偶矩为M。已知两个半拱的直角边成正比，即a:b=c:a，略去三铰拱自身的重量，求A、B两点的约束力。 （15分） 五、A图示圆截面轴，直径d=50mm，扭矩T=1kNm，试计算A点处（A=20mm）的扭转切应力，以及横截面的最大扭转切应力。(15分)。六、如图所示单元体的， 。试求（1）斜截面上的应力；（2）主应力、主平面和主应力单元体；（3）最大切应力。（20分） 工程力学试卷6一、选择题（每题

15、4分，共20分）4. 力偶对刚体的作用决定于三个要素，其中不正确的是（ ）A 力偶矩的大小 B 作用面的方位C力偶臂的长度 D 转向5. 所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（ ）A强度低，对应力集中不敏感B相同拉力作用下变形小C断裂前几乎没有塑性变形D应力应变关系严格遵循胡克定律3. 如图单元体，则其45方向的剪应力（ ）A大于零 B小于零 C等于零 D不能确定 4. 如图所示的四个单元体，剪应力分布错误的是（ ） ACD5. 为提高梁的抗弯强度，设计时的有效措施有多种，其中不正确的是（ ）A 加设辅助梁B 将分散力集中作用C 将梁两端的铰支向内移动少许D 将集中载荷作

16、用于靠近梁支座处二、求图示阶梯状直杆各横截面上的应力，并求杆的总伸长。材料的弹性模量E=200GPa，横截面面积A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2。（10分） 20kN1.5mADCB1m1m20kN10kNA3A2A1三、如图所示简支梁，写出梁的剪力、弯矩方程，并作剪力图和弯矩图。（15分）m=qa2aqa四、重量为Q半径为R的圆筒垂直置于地面上，内放两个半径为r重为G的光滑小球。已知，试讨论圆筒翻倒的可能性（圆筒无底，小球与地面接触）。（15分）RrGGO1O2CD五、AB轴传递的功率为，转速。如图所示，轴AC段为实心圆截面，CB段为空心圆截面。已知，。试计算AC以

17、及CB段的最大与最小剪应力。（10分）20六、T形截面铸铁梁的载荷和截面尺寸如图所示。铸铁的抗拉许用应力为，抗压许用应力为。已知截面对形心轴z的惯性矩为，且，试校核梁的强度。（15分）1m1m1mF1=9kNF2=4kNABCDZy8012020y1y2七、如图所示单元体，试求（1）斜截面上的应力；（2）主应力及主平面方位（3）最大切应力。（15分） 60MPa40MPa30MPa30工程力学试卷7一、 选择题（每题4分，共20分）6. 静力学主要研究三方面的问题，不正确的是（ ）A 物体的受力分析 B力系的简化C力系的平衡条件 D 物体的运动情况2. 同一平面结构受力如图(a)、(b)、(c

18、)、(d)，哪两个结构是等效的平衡问题（即约束力相同）（ ）A. (a)、(b) B. (a)、(c) C. (a)、(d) D. (b)、(c)PMPMPMPM(a) (b) (c) (d)3. 如图所示拉压杆，轴力图正确的是（ ）2FFFFN2FFxFNN2FFxFN2FFxFN2FFA BC D4. 如图单元体，为纯剪切应力状态，则其45方向的正应力（ ）A大于零 B小于零 C等于零 D不能确定5. 如图所示的四个单元体，剪应力分布错误的是（ ） ACD二、三铰拱的AC部分上作用有力偶，其力偶矩为M。已知两个半拱的直角边成正比，即a:b=c:a，略去三铰拱自身的重量，求A、B两点的约束力。 （15分） MabcABC三、AB 杆受力如图所示, 已知20kN，10kN，试作 AB 杆轴力图。（15分） 四、如图所示简支梁，试作剪力图和弯矩图。（15分） 五、某传动轴，转速n=300r/min，轮1 为主动轮，输入功率P1=50kW，轮2、轮3、轮4为从动轮，输出功率分别为P2=10kW，P3=P4=20kW。试作轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩。（15分） 六、如图所示单元体的， 。试求（1）斜截面上的应力；（2）主应力、主平面和主应力单元体；（3）最大切应力。（20分）