1213学年第二学期工程力学试卷答案(考查)

题 答 名要不姓内 线 封 密 号 学 级 班 业 专 院 学 题 答 要 不 内 线 封 密 12-13学年第二学期工程力学期终考试试卷

分数

题号 一 二 三 20 21 22 23 总分 得分 一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共计30分）

1、衡量构件承载能力的主要因素是( D ) A. 轴向拉伸或压缩 B. 扭转

C. 弯曲 D. 强度、刚度和稳定性

2、在下列4种情况中，截面上弯矩M为正、剪力FS为负的是（ B ）

3、图示外伸梁C端作用一个力偶，其力偶矩为m， 则B处支座反力大小应为 ( A )

A.

ma B.2m3a

C.m2a

D.m3a

4、材料的许用应力=un（安全系数），对于塑性材料，极限应力σu取材料的 ( A )

A.屈服极限 B.弹性极限 C.比例极限

D.强度极限

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5、横力弯曲时，梁截面上的内力既有剪力，又有弯矩，则截面上应力应该是（ D ） A、中性轴上切应力最小；上下边缘正应力最小 B、中性轴上切应力最小；上下边缘正应力最大 C、中性轴上切应力最大；上下边缘正应力最小 D、中性轴上切应力最大；上下边缘正应力最大

6、图示悬臂梁作用均布荷载，给出1，2，3，4点的应力状态，其中哪个解答是错误的( A ) A. 1点 B. 2点 C. 3点 D. 4点

7、图示受轴向荷载作用的等截面直杆ABC，EA为 常数，杆件的轴向总变形Δl为（ B ） 4PlA．- EA3Pl EA2PlC．- EAPlD．- EAB．-8、图示矩形截面对z轴的静矩Sz为 （ D ）

b3hbh3bh2B.C.D. A.bh12122

29、任意应力状态下的单元体，有下列四种说法，正确的是( D ) A. 最小正应力的面上切应力最小 B. 最大正应力的面上切应力最大 C. 正应力为零的面上切应力最大 D. 最大正应力的面上切应力为零

10、图示结构，用积分法计算AB梁的位移时，梁的边界条件为（ D ） A．B≠0 θB=0 B．B≠0 θB≠0

- 2 -

C．B=0 θB≠0 D．B=0 θB=0

二、填空题（共9小题，每空2分，共计28分）

11、简支梁AB，在AC段作用均布荷载q，D点作用力偶

为qa2，其C点的剪力FSC=___

31

aq___，MC=_a2q__。

42

12、若梁的横截面上的内力只有弯矩作用，则称此梁为____纯弯曲__梁，此时截面上只有___正____应力，而___切____应力为零。

13、圆轴上作用的扭转外力偶矩m1=pa m2=pa m3=3pa m4=pa,那么AB段的扭矩

T=____Pa___,BC段的扭矩T=___2Pa____,CD段的扭矩T=___-Pa____。

14、某危险点处应力状态如图所示，则第三强

度理论的相当应力σr3=_100MPa__

15、同一点的、位于两个互相垂直面上且垂直于两面交线的两切应力，其大小相等，其_ 切 应力__同时指向两面的交线或背离两面的交线.

16、刚体在三个力作用下处于平衡状态，其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作 用线一定通过___该点_____.

17、组成力偶的两个力对其所在平面内任一点之矩的代数和等于___力偶矩___. 18、图示圆轴受扭，其最大的单位长度扭转角max512m G  d 4 .

dmd/2m

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19、某点处于二向应力状态如图所示，已知σx=40Mpa，σy=30Mpa，τx=-20Mpa，弹性模量E=2×105Mpa，泊松比μ=0.3，该点沿σx方向

1.5510的线应变εx等于__________.

4

三、计算题（共4小题，共计42分）

20、(10分)图示悬臂梁AB，在自由端B处受集中力偶m作用，试用积分法求B截面的转角和挠度.

解：弯矩方程：M(x)=m (2分)

EI'mxC (1分) EI1/2mx2CxDv (1分)

由边界条件：(0)'(0)0 (1分) 得：C=D=0 (1分)

ml2ml 所以(l) ， (l) （4分）

2EIEI

21、（10分）承受均布荷载作用的矩形截面木梁AB如图所示，已知l=4m，b=140mm，h=210mm，q=1kN/m，弯曲时木材的容许正应力[σ]=10Mpa，试校核该梁的强度.

ql21323  1 104 810Nm解： M max  2 （3分） 211 Wzbh20.140.2120.103102m2 （2分）

66 maxMmax81037.77MPa[] （3分） 2Wz0.10310 梁满足强度要求（2分）

- 4 -

22、（10分）设已知题图所示梁的载荷q、Me和尺寸a，求 （1） 作剪力图和弯矩图； （2） 确定FSmax及Mmax；

解：由平衡方程得：MAa2q，FA2aq （2分）

弯矩图和剪力图各3分

Fsmax2aq、Mmaxa2q （2分）

23、（12分）一蒸汽锅炉承受最大压强为p , 圆筒部分的内径为D ，厚度为 t , 且 t 远小于D . 试用第四强度理论校核圆筒部分内壁的强度. 已知 p=3.6MPa，t=10mm，D=1m，

y t [σ]=160MPa.

p z D （a）

（b）

DF4PD90MPa (3分) 解：xADt4tPD y180MPa (3分)

2tP则1180MPa、290MPa、30 （2分）

用第四强度理论校核内壁的强度： r42[(12)2(13)2(23)2155MPa[] （3分）

所以筒内壁满足强度要求； （1分）

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