工程力学模拟试题.doc

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1、《工程力学》试卷2一、概念题（每小题4分，共20分）1、某平面任意力系向O点简化，得到如图(1)所示的一个力F和一个力偶矩为MO的力偶，则该力系的最后合成结果为。①作用在O点的一个合力；②合力偶；③作用在OA左侧某点的一个合力；④作用在OA右侧某点的一个合力。图(2)图(1)2、图(2)所示折杆上作用一力偶M，则左图中B点的反力比右图中的反力。①大；②小；③相同；④条件不足，无法确定。3、图(3)所示细长压杆的长细比为　　　　；若将自由端B改为辊轴支座，其它条件不变，则压杆的临界应力将　　　　（填“增大”、“减

2、小”或“不变”）。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图(3)　　　　　　　　　　　　　图(4)4、图(4)所示受力结构中，若杆1和杆2的拉压刚度EA相同，则节点A的铅垂位移ΔAy=，水平位移ΔAx=。5、下列说法中正确的是（）（A）平面力系向某点简化之主矢为零，主矩不为零，则此力系可合成为一个合力偶，且此力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。（B）轴向拉压杆件任意斜截面上的内力作用线一定与杆件的轴线重合。（C）横力弯曲梁某截面上的最大弯曲切应力一定位于该截面的中性轴上。（D）

3、偏心压缩的杆件任一横截面上的内力都相同。二、作图题（15分）6、已知外伸梁尺寸和受力如图(4)所示，试画出其内力图。图(6)图(7)三、计算题（65分）7、如图(7)所示钻床，钻孔时受到压力F＝15kN。己知偏心距e＝0.4m，铸铁立柱的直径d＝125mm，许用拉应力为[σt]=35MPa，许用压应力为[σc]=120MPa。试校核铸铁立柱的强度。（10分）8、（20分）图（8）所示结构由AB、CD、DE三个杆件铰结组成，求铰链A、B、C的约束反力。已知F图（8）图(9)9、图(9)所示结构中，BC=2m，AC

4、、BC均为圆截面钢杆，直径分别为d1=20mm，d2=40mm，许用应力[σ]=170MPa，弹性模量E＝200GPa，稳定安全系数nst＝2.8，试确定结构许用荷载。（15分）10、图（10）示铸铁梁，许用拉应力[σt]=30MPa，许用压应力[σc]=60MPa，Iz=7.63×10-6m4，试校核此梁的强度。若梁的强度满足，在其它条件不变的情况下，支座B应布置在何处最合理；若梁的强度不满足，试分析可采取何种措施提高梁的强度。（20分）图（10）附参考答案：一、填空题（每小题4分，共20分）1、③2、②3、

5、200增大　4、5、ABCD二、作图题（15分）6、三、计算题（65分）7、解：1）外力分析钻床立柱在偏心载荷F的作用下，产生拉伸与弯曲组合变形。2）内力分折将立柱假想地截开，取上端为研究对象，由平衡条件求得约束反力，即可求出立柱的轴力和弯矩分别为FN＝F＝15000N，M=Fe=15000×0.4=6000N·m。3）应力分析立柱横截面积A＝πd2/4，对中性轴的弯曲截面系数Wz=πd3/32。立柱横截面上的轴向拉力使截面产生均匀拉应力弯矩M使横截面产生弯曲应力，其最大值为4）强度校核由于立柱材料为铸铁，其抗

6、压性能优于抗拉性能，故只需对立柱截面右侧边缘点处的拉应力进行强度校核，代入已知数据得计算结果表明立柱强度足够。8、【解】取整体为研究对象，其受力如图（a）所示。列平衡方程再取AEB为研究对象，考虑到DE为二力杆，AEB受力如（b）图所示，列平衡方程：说明：此题解法不唯一；其它解法只要求得最后正确结果并且步骤无误可得满分；结果错误步骤正确或部分正确者可适当得分；明显无思路者不得分。9、【解】以节点C为研究对象，可求得AC、BC杆的轴力分别为　对于AC杆，由强度条件得　　　对于BC杆，长细比为BC杆为细长杆，可用欧

7、拉公式计算临界应力，由稳定条件得结构的许用荷载为10、【解】MB＝-4kN·m，MD＝2.5kN·my1=52mm,y2=88m,　　梁的强度是安全的。　　　　　　　　　　　　　　设最合理时支座B距梁的右端为x，则此时，应使得B、D两处的最大拉应力相等，即最后解得：　　　　　　　　　　x1=1.02m,x2=7.48m(舍去)