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1、南京林业大学试卷课程 工程力学 D ( 1)20112012学年第1学期题 号-一一-二二四五六七总分得 分-一、 判断下列各题的正误，正确者打V,错误者打X(每题2分)3、各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的力学性质。.(V)'4、杆件发生弯曲变形时，横截面通常发生线位移和角位移。(V ) 5、构件的强度、刚度和稳定性问题均与材料的力学性能有关。(V ):二、选择题(每题2分)1、在下列四种工程材料中，有下列四种说法：(A) 松木、铸铁可应用各向同性假设；(B) 松木不可应用各向同性假设；(C) 铸铁、松木、玻璃可应用各向同性假设；(D) 铸铜、铸铁、玻璃、松木可应用各向同性假
2、设。正确答案是B 。二、选择题(每题3分)1、均匀性假设认为，材料部各点的 D 是相同的。(A)应力；(B)应变；(C)位移；(D) 力学性质。2、 用截面法只能确定杆横截面上的力。(A) 等直；(B)弹性；(C)静定；(D)基本变形。3、图示阶梯形杆AD受三个集中力P作用，设AB、BC、CD段的横截 面面积分别为A、2A、3A,则三段杆的横截面 A 。(A)轴力不等，应力相等；(B)轴力相等，应力不等;（C）轴力和应力都相等；（D）轴力和应力都不等。4、对于低碳钢，当单向拉伸应力不大于 A 时，虎克定律E成立。（A） 比例极限P ；（B） 弹性极限e ；（C）屈服极限s ；（D）强度极限b。
3、1、在下列四种工程材料中，有下列四种说法：（A）松木、铸铁可应用各向同性假设；（B）松木不可应用各向同性假设；（C）铸铁、松木、玻璃可应用各向同性假设；（D）铸铜、铸铁、玻璃、松木可应用各向同性假设。正确答案是 B 。3、对于低碳钢，当单向拉伸应力不大于 寸，虎克定律E成立。（A）比例极限P ；（ B） 弹性极限e ；（C）屈服极限s ；（ D）强度极限b o正确答案是A4、等直杆受力如图所示，其横截面面积 A 100 mm2，问给定横截面m-m上正应 力的四个答案中哪一个是正确的？（A） 50MPa （压应力）；（B） 40MPa （压应力）；（C） 90MPa （压应力）；（D） 90MP
4、a （拉应力）。正确答案是_Do5、 图示受力杆件的轴力图有以下四种，试问哪一种是正确的？正确答案是C8、图示结构中二杆的材料相同，横截面面积分别为A和2A,问以下四种答案中哪 一种是该结构的许用载荷？(A)FA；(B)F2A；(C)F3A；(D)F4A o正确答案是9、设受力在弹性围，问空心圆杆受轴向拉伸时，外径与壁厚的下列四种变形关 系中哪一种是正确的？(A)外径和壁厚都增大；(C)外径减小，壁厚增大;(B)外径和壁厚都减小；(D)外径增大，壁厚减小。正确答案是 B四、计算题(15分)图示构架，已知两杆的材料相同，其横截面面积之比为A/人2/3，承受载荷为P。试求：、为使两杆的应力相等，夹
5、角应为多大？、若P 10KN , A!100mm2,则杆的应力为多大?解一、两杆的轴力作节点B的受力图，由平衡条件SY = 0N/na P = 02X = 0N仝com N、a QNi = Ngcosor ig«a 乂 4& 2°=4812二、两杆应力相鰭时的夹角a由欲使6=6,则.P/tga2 丙盘=cosor = y三、杵内应力=89 4 MPa=辿=F =10 X W_ 歼 _ 石 _=仃00 X 10一馆4812'试题容:五杆铰接的正方形结构受力如图示， 各杆横截面面积A 2 000 mm2FN1F N5童 17.68 MPa（压）2A ,试求各杆的
6、 正应力。试题答案：解：对节点A由对称性F N1F N252F迄2厂N12Fn1Fn2-F2对节点D由对称性F N3F N1 FN2F N3F N4F N5F N5A725 MPa （拉）图示为胶合而成的等截面轴向拉杆，杆的强度由胶缝控制，已知胶的许用切应力 为许用正力 的1 2。问 为何值时，胶缝处的切应力和正应力同时达到各自的 许用应力。试题答案:解：由斜截面上的正应力斜截面上的切应力cos2<sin cos <454tan胶缝截面与横截面的夹角26.57试题容：图示结构中AC为刚性梁，BD为斜撑杆，载荷F可沿梁AC水平移动。试问：为 使斜杆的重量最小，斜撑杆与梁之间的夹角应取
7、何值？试题答案：解：载荷F移至C处时，杆BD的受力最大，如图Ma 0， Fbd cos h F l 0F BDFlhcosFlhcos杆BD的体积h2FlV Asinsin 2当sin 21时，V最小即重量最轻，故7t图示受力结构中，杆1和杆2的横截面面积和许用应力分别为 A.| 10 102 mm2 ,A 100 102 mm2和 1160 MPa ,28 MPa。试求杆1和杆2的应力同时达到许用应力的F值和值。试题答案：解：分析节点B的受力Fx 0， F2F| cos （ 1）Fy 0， FF1 sin （2）当二杆同时达到许用应力时由（1）1 A cos2 A2cos2 A21A112，
8、60由（2）F1 A sin138.56 kN试题容：如图所示受力结构，两杆的横截面面积 A12800 mm , A2600mm2，材料的许用应力 1120 MPa ,2100 MPa,试确定结构的许用载荷F。（不考虑结构的稳定问题）试题答案：解：节点A受力如图Fx0,F-i F cos600F2F1Fy 0 ,F2 Fsi n6002厂F3F2F1F N1 W1A , F W 21 A1192 kNF2FN2 W2 A2 , F < 22 A269.28 kN结构的许用载荷2100 mm ；AB 为刚性杆，F 69.28 kN试确定许用载荷F。试题答案：解：杆AB受力如图Mb 0 ,
9、F 3Fni3M a 0 , F F n22FN1 < 1 A| , F < 3 1A1 36 kN3Fn2 W2 A2, F W2 A2 48 kN2结构的许用载荷 F 36 kN图示托架，AC是圆钢杆，许用应力160 MPa。BC是方木杆，许用压应力4 MPa , C处的铅垂载荷F 60 kN。试选定钢杆直径d及木杆方截面边长b。试题答案：解：分析节点C:?F2F N1F cotFN2Fsin13 LF2F N14F -d2 >2nd为.026 8 m 2.68 cmFn2 2 V13fA2 >,b >-22 2 2 b > 0.027 m 2.7 cm
10、b > 16.44 cm试题容：在图示结构中，杆BC和杆BD的材料相同，且受拉和受压时的许用应力相等，已知载荷F,杆BC长l,许用应力为使结构的用料最省，试求夹角的合理值试题答案:解：分析节点B受力F N1，Fn2 F cot sinF N1FsinF cotlV A,-cosA2IFisin cosIF cotdV d0,(0)22sin 0 cos 022sin 0 cos 012sin 0sin2 2 0 sin 0 cos 0 2sin 02 cos 00tan 0254.74时，V最小，结构用料最省 0 2cos2 00试题容:160 MPa，铅垂载图示结构中，AB为圆截面杆。
11、已知其材料的许用应力为 荷F 20 kN，试选择杆AB的直径。试题答案：解：刚杆CD受力如图Me0，F2a、2 2FFn 2 2F杆AB的直径d2，dX).021 22 m 21.22 mmn-nd24二、钢制直杆，各段长度及载荷情况如图。各段横截面面积分别为A - =A 3 =300mm2，A2 = 200mm2。材料弹性模量 E = 200GPa。材料许用应力=160MPa。试作杆的轴力图，校核杆的强度并计算杆的轴向总变形量。（12分）80kNA1mA250kN1mA 330kN2m图示结构，杆 1 为铜杆，许用应力 1 120 MPa ，横截面面积 杆 2 为钢杆，许用应力 2 160 MPa ，横截面面积 A2 200 mm 2