工程力学考试样题2010

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1、《工程力学》考试样题一、选择题（共10分，每小题2分）1、受力杆件n-n截面上的轴力等于（)o8P2Pn——15PAPB2PC4PD6P2、直径为D的实心圆轴，两端受扭转力偶矩作用，最大许可荷载为T。若将轴的横截面增加一倍，则其最大许可荷载为（AV2TB2TC14rrD4T3、实心圆轴扭转时，横截面上剪应力分布为（）。—)oA4、校核图示钏钉联接屮钏钉的剪切和挤压强度时，其剪切面积是)o（）；挤压而积是（V7777d刀*PAd?B力C创D加彳用5、若两等直杆的横截而积A,长度厶相同,两端所受的轴向拉力P也相同，但材料不同，则两杆

2、的应力o•和仲长△厶是否相同？（)oA和A厶均相同二、填空题（共10分，每小题2分）1、欧拉公式在压杆临界应力的数值不超过材料的时适用。2、杆件在受到拉伸或压缩时，E4叫做;圆轴发生扭转时，G厶叫做；梁发生弯曲变形时，叫做3、梁发生弯曲变形时，其轴线上一点在垂直于梁变形而轴线方向的线位移称为该点的；梁任一横截面绕其中性轴转动的角度称为该截面的a4、对于一个单元体，极值正应力所在的平面叫做，极值正应力也叫做o5、正方形钢块放置于刚性槽内如图所示，钢块顶面承受载荷P作用，钢块沿兀方向的线应变6=,沿Z方向的正应力CT三、较链支架（图

3、a）由两根杆A3、CD和定滑轮、绳索等组成（注意：D处是饺链连接），在滑轮上吊有重为G的物体H,不计其余物体的重量。试分别画出定滑轮（图b）、杆CD（图c）、杆AB（图d）、整个支架（图e）的受力图。并要求规范地写出力符号，只有力箭头者不得分。（14分）(a)(b)(c)H四、图示多跨梁由AC和CB钱接而成，自重不计。已知：g=8kN/m,M=4.5kNm,P=1.5kN,/=3m。试求固定端A的约束力。(14分)五、图示钢轴的转速为n=600转/分，主动轮4的输入功率PA=5QKW,从动轮B的输出功率为P8=20KW,从动轮C

4、的输出功率为Pc=30KW,轴的直径d=50mm,轴的材料的[r]=40MPa,[(p]=°/m；剪切弹性模量G=80GPa.(1)校核该轴的强度和刚度;(2)主动轮和从动轮应如何安排才合理。(12分)六、已知梁受力和尺寸如图所示。试画出剪力图和弯矩图；若梁的许用应力[a]=OMPaf矩形截而高宽比h:b=3:2，试设计此梁的截而。（14分）七、电动机的功率为9KW,转速715r/min,带轮直径D=250mm,主轴外仲部分长度为/=120mm,主轴直径d=。若0]=6OMP°,试用第三强度理论校核轴的强度。（12分）Fnc

5、八、如图所示，由横梁AB和立柱CD所组成的结构，载荷P=WKN,长度厶=0.6加，立柱直径d=20/77//?,两端饺支，材料为Q235钢，E=2GPa9(yn=200MPa,=l^MPa,若规定的稳定安全系数心=2,试校核立柱CD的稳定性。(2235钢a=304MPq,b=Ll2MPa)(14分)LA—-P‘考试用到的主要公式:pTM」=9549—t=—TI血圆形：Ip=^-32GIP7t圆环…佔"32M(J=—对矩形:bh312对圆形:勿464久ax_6+5"min2士―弋7a/2+t2

6、I7T2E1-3DCA4DB5B1比例极限3挠度转角2抗拉（压）刚度抗扭刚度抗弯刚度4主平面主）卫丿J500四、解：（1）先取BC段（不含较链C）研究，画受力图（略）XMC（F）=OFB-2l-M=0Fb=M/21=0.75kN（2）再取整体为研究对象，i田i受力图（略）Z^=oFAx=0XFy=QFAy-FR-ql~P=OZM4(F)=OMa-ql(l+-)-P2l-M+Fb・4/=0解得：FAx=0FAy=24.75kNMA=112.5kNm五、Ao解：(1)^=rAB=MXB=9550x^=9550x^=795.8N-mm

7、ax16716x795.8^x(50xl0-3)3=32.4MPa<[r]=40MParmax><180_32TmaxGIP7tG奴J1QAx—=0.937m<[^]=r/m71所以强度和刚度安全。（2）主动轮放在中间，从动轮放在两边安排才合理。X通过强度校核设计截面尺寸:maxbh26x10x10"~~bh1~<[cr]=10MPa解得：h=208mm96=138mm七、解：T=9549—=9549x—=120.2N-mn715(2F-F)x—=2二T/.F=961.6NA/=(2F+F)xl20xl0-3=346.176N-

8、m(40x105时R-32xJ(120M+(346.176)2_<园=所以轴的强度安全。CL-bD解：求杆的柔度:1^=12020x107所以杆是人柔度杆。7T2E6•••A>应用欧拉公式求杆的临界压力：厂71-EI兀3Ed4^3x210x109x(20xW3)