徐州工程学院工程力学试卷及答案1

徐州工程试卷

徐州工程学院试卷

2011 — 2012 学年第 一 学期 课程名称 工程力学 I 试卷类型 A 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟

命 题 人 马 林 2011 年 12 月10 日 使用班级 10房建1

教研室主任 年 月 日 教学院长 年 月 日 姓 名 班 级 学 号

题号 一 二 三 四 五 六 七 总分

总分得分

一、选择题（共10小题，每题2分，共计20分）

1.截面法的适用范围是（D）

A.求等直杆的轴力； B.等直杆的内力； C.求任意杆件的轴力； D.求任意杆件的内力。

2.若轴向拉伸选用同种材料，三种不同的截面形状有圆形、矩形、空心圆。已知拉力相同，在保证相同的应力条件下，比较三种情况的材料同量，则（D）

A.矩形截面最省料； B.圆形截面最省料； C.空心圆截面最省料； D.三者用料相同。 3.关于低碳钢试样拉伸至屈服时，以下结论正确的是（C） A.应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效；

B.应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效； C.应力不增加，塑性变形很快增加，因而认为材料失效； D.应力不增加，塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。

4.连接件和被连接件在其相互接触的表面上，将发生彼此间的局部承压现象，这种变形称为（B） A.剪切变形； B.挤压变形； C.拉伸变形； D.压缩变形。 5.挤压强度条件是，挤压应力不得超过材料的（A）

A.许用挤压应力； B.极限挤压应力； C.最大挤压应力； D.破坏挤压应力。 6.内外直径分别为d和D的空心圆轴，则横截面的极惯性矩Ip和抗扭截面系数Wp为（C） A.Ip=

π

32

(D4 d4)，Wp=

4

4

π

16

(D3 d3)；B.Ip=

3

π

64

(D4 d4)，Wp=

π

32

(D3 d3)；

d4πd4π344

C.Ip=(D d)，Wp=(D ；D.Ip=(D d)，Wp=(D 。

16D32D3264

ππ

7.平面对称弯曲的特征是（D）

A.弯曲时横截面仍保持为平面； B.弯曲荷载均作用在同一平面内； C.弯曲变形的轴线是一条平面曲线；

D.弯曲变形的轴线与荷载作用面同在一个平面内。 8.梁发生平面弯曲时，其横截面绕（C）旋转。

A.梁的轴线； B.截面对称轴； C.中性轴； D.截面形心。

徐州工程试卷

9.梁横力弯曲时，一般其截面上（C）

A.只有正应力，无切应力； B.只有切应力，无正应力； C.既有正应力，又有切应力； D.既无正应力，又无切应力。

10.两根细长压杆a与b的长度、横截面面积、约束状态及材料均相同，若其横截面形状分别为正方形和圆形，则二杆的临界力Facr和Fbcr的关系为（C）

A.Facr=Fbcr； B.Facr<Fbcr； C.Facr>Fbcr； D.不确定。 二、填空题 （共 10小题，每题 3分，共计 30分）

1.根据荷载作用的性质，可分为静力荷载和 动力荷载 两类。P4 2.力偶的正负规定：以 逆 时针转动的力偶为正，反之为负。P32 3.图示结构B支座反力等于 0 。P38

4.剪力的正负规定为：使所研究的杆段有 顺 时针方向转动趋势时为正，反之为负。P71 5.横截面上只有弯矩而没有剪力，且弯矩等常数的弯曲称为 纯弯曲 。P125

6.某杆的截面积为1000mm2，杆件受轴力为90kN，则杆横截上的应力为 90 Mpa

。P87 7.图示铆钉，已知F=25kN，铆钉的直径d=16mm，铆钉所受的剪应力等于 124 Mpa。P103

8.已知钢材的弹性模量E=200Gpa，泊松比v=0.25，则剪切弹性模量为 80 Gpa。P114 9.圆形截面梁，梁的直径d=300m，受剪力为

100kN，则最大剪应力为 1.89 Mpa。P134 10.图示单元体，斜截面上的正应力σα。P163

徐州工程试卷

三、（10分）图示结构由杆BC和CA铰接而成，自重不计。已知：在杆BC的中点作用一铅垂力FP，BA=BC=CA=L。试求支座B的约束力。

解：取BC为研究对象，受力如图 (4分)

∑M()

C

r1

F=0 FB Lsin300 FP Lsin300=0

2

FB=FP/2 (6分)

四.如图所示，一半圆拱由刚性块AB和BC及拉杆AC组成，受的均布载荷q=90 kN/m作用。若半圆拱半径R=12 m，拉杆的许用应力[σ]=150MPa，试设计拉杆的直径d。 解：由整体平衡 FC=qR 对拱BC，∑MB=0：FN R+qR qR FN=

2

R

FC R=0 2

C

由

FN

= 得 d≤[σ]2

πd

4

=67.7 mm

五. 图示梁许用应力[σ]=160 MPa，试求：

(1) 按正应力强度条件选择圆形和矩形两种截面尺寸； (2) 比较两种截面的Wz/A，并说明哪种截面好。

徐州工程试卷

解：(1) Mmax由 σmax=

ql2==7.5kNm 8

Mmax

=[σ] 得圆形截面直径

d=πd332

78.2mm Mmaxb==41.3mm =[σ] 得矩形截面尺寸

b×(2b)2

6

Wzπd3/32Wz2b3/3

(2) 圆形==9.78， 矩形 ==13.8，所以矩形比圆形截面好。

A2b2Aπd2/4由 σmax=

六. 等截面悬臂梁受均布载荷q作用，已知q、梁长l及弹性模量E，截面的宽为b，高为h。试求截面A的挠度wA和截面C的转角θA。

b

解：I=h3

12

w′′= Ew′=Ew=

M(x)6q2

=x EIEbh3

w

q

A

l/3

CB

2q3

x+C bh3

q4

x+Cx+D 2bh3

2ql33ql4

由边界条件x=l,w=w′=0得 C= 3,D=

bh2bh3

3ql452ql3

wA=（↓） ， θC= （）

2Ebh327Ebh3

σt max=

Fb/2Fh/2F7F

++=

hb2/6h2b/6bhbh

3F 3FF5F

++= bhbhbhbh

最大压应力在CD线上 σc max=