工程力学期末考精彩试题及问题详解

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1、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)(scr)1=(scr)2；　　(B)(scr)1=2(scr)2；(C)(scr)1=(scr)2/2；(D)(scr)1=3(scr)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Iz，则图形对z1轴的惯性矩有四种答案:(A)Iz+b2A；　　　　　　　　(B)Iz+(a+b)2A；(C)Iz+(a2-b2)A；　　　(D)Iz+(b2-a

2、2)A。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　正确答案是　　　　　　。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t=　　　　　　　　，挤压应力sbs=　　　　　　　。2．(5分)8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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。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。

3、8四．(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，[t]=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a=d1/D1=0.6。8五．(15分)作梁的Q、M图。8六．(15分)图示为一铸铁梁，P1=9kN，P2=4kN，许用拉应力[st]=30MPa，许用压应力[sc]=60MPa，Iy=7.63´10-6m4，试校核此梁的强度。8七．(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。8八．(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

4、许用应力为[s]=170MPa。试用第三强度理论确定折杆的长度a的许可值。一．选择题1．(5分)(B)2．(5分)(D)二．填空题1．(5分)t=2P/(pd2)；sbs=P/(2td)。2．(5分)积分常数:　6个。8条　　件:　x=0时，yA=0，qA=0；x=2l时，y1=y2；　　　　　　x=3l时，yC=0，y2=y3，q2=q3。三．计算题1．(15分)平衡方程N1+N2+N3=PN1=N3几何方程⊿l2=(⊿l1+⊿l3)物理方程⊿l1=(N1l1)/(EA)⊿l2=(N2l2)/(EA)⊿l3=(N3l3)/(EA)得N1=2P/7(拉

5、)，N2=3P/7(拉)，N3=2P/7(拉)2．(15分)实心轴由tmax=T/Wt≤[t]　得d≥39.3mm空心轴由tmax=T/Wt≤[t]　得D1≥41.2mm　　　　　　　　　　　　　　　　　　d1=24.7mm3．(15分)答案如图示4．(15分)s=My/Iz最大压应力在B截面下边缘，(sc)max=46.1MPa<[sc]最大拉应力:　　　　　　B截面上边缘，(st)max=27.3MPa<[st]　　　　　　C截面下边缘，(st)max=28.8MPa<[st]8安全。5．(10分)s1=102.6MPa；s2=0；s3=-52.6

6、MPa；a0=-7.46°(s1方向)tmax=(s1-s3)/2=77.6MPa。6．(10分)sr3=(M2+T2)1/2/Wz=51/2´32Pa/(pd3)≤[s]a≤299mm8