工程力学-80学时试卷a

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1、姓名学号学院专业座位号(密封线内不答题)……………………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………线………………………………………_____________________…诚信应考,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《工程力学》试卷A(80学时)注意事项:1.考前请将密封线内填写清楚;2.所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上);3.考试形式:闭卷;4.本试卷共大题,满分100分,考试时间120分钟。题号一二三四五六总分得分评卷人一、小计算题(5题共25分)1-1(5分)如图所示的三

2、角架中,两杆的拉压刚度EA相同,试求:两杆内力及节点A的水平位移。LBAC12P《工程力学》试卷第11页共11页1-2(5分)图示为一铆钉连接头,铆钉的直径为,钢板的厚度,求该连接头中,最大剪应力和最大挤压应力.PP12PP222(与轴间平行距)y1-3(5分)若已知图示三角形的面积和对轴的惯性矩,试求对轴的惯性矩。解:由定义:《工程力学》试卷第11页共11页y1-4(5分)求图示截面对形心轴的抗弯截面模量。z(80学时选作此题,64学时不作此题)1-5(5分)已知图(a)所示梁中点C的挠度为,试求图(b)所示梁中点C处的挠度值。(b)CAB(a)ABC解:()《工程力学》

3、试卷第11页共11页(64学时选作此题,80学时不作此题)DdPBA1-5(5分)如图所示空心圆截面压杆中心受压力P作用,A端固定,B端自由,已知杆长=1m,外径D=40mm,内径d=30mm,压杆材料为钢,其弹性模量,临界柔度,试求该压杆的临界应力。解:1)由图示杆件可知:一端固定,一端自由,则:《工程力学》试卷第11页共11页3m二、(15分)阶梯圆轴受力如图所示。已知D=2d,材料的剪切弹性模量为G,试求:(1)轴的最大剪应力(作扭矩图);(2)A、C两截面间的相对扭转角;dD(3)最大单位长度扭转角。C(4)画出危险点单元体的纯剪切应力状态图。mBA2m解:作轴的扭

4、矩图如图所示M2ma1.5a(1)AB段,BmA(2)BC段,由于<,故轴的最大剪应力=(2)(4)作危险点单元体应力状态图。危险点在BC段圆周上各点。(3)AB段上,BC段上,故最大单位长度扭转角。《工程力学》试卷第11页共11页三、(10分)作图示简支梁的剪力图和弯矩图。并求出和。BCA《工程力学》试卷第11页共11页三、(10分)作梁的Q、M图,并求出和。m=4kN/mq=3kN/mCABa=2ma=2m66614《工程力学》试卷第11页共11页四、(15分)T形截面铸铁外伸梁受力如图所示,已知截面对中性轴(z轴)的惯性矩,=4.8㎝,=14.2㎝,铸铁的许用拉应力[

5、]=50,许用压应力[]=110,试校核梁的强度。B截面A截面P1=18kNP2=50kNDABC=0.5mz20BCDA7.5解:(1)图如图示。截面、均可能是危险截面。危险截面:kN·m危险截面:kN·m(2)强度校核:危险截面:<[]<[]危险截面:<该梁强度安全。《工程力学》试卷第11页共11页五、(15分)直径d=200㎜的圆截面折杆受力情况如图所示,已知材料的许用应力为[]=170。试用第三强度理论确定折杆的长度a的许可值。2aaACM=paB2aaP=0.2kNACB解:(1)AB杆M、图(A截面为危险截面)MMpa(2)抗弯截面模量(3)由第三强度理论确定折

6、杆的许可长度a。≤a≤《工程力学》试卷第11页共11页(64学时选作此题,80学时不作此题)六、(10分)一长为L的悬臂梁AB,A端固定,B端自由,在其中点处经一滚柱由下面的另一悬臂梁CD实行弹性加固,已知梁AB的抗弯刚度EI,梁CD的抗弯刚度为2EI。今在B点处作用一垂直于AB梁,大小为P的集中力,试求两梁经过滚柱所传递的压力。P附表:lBAPDCxl/2l/2y解。解除D处的弹性约束,则变形协调条件为《工程力学》试卷第11页共11页(80学时选作此题,64学时不作此题)BlCPAaad1.5l①②六、(10分)在图示结构中,AB为圆形截面杆,=80mm,A端固定,B端球

7、铰,BC为正方形截面杆,边长=70mm,C端为球铰,AB杆和BC杆可以各自独立发生变形,两杆的材料均为A3号钢,E=210GPa,已知:=3m,稳定安全系数=2.5。试求此结构许可载荷P。解:(1)AB杆,mm,大柔度杆。安全系数法:,(2)BC杆,,大柔度杆。安全系数法,结构许可载荷取。《工程力学》试卷第11页共11页

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