工程力学清考试卷答案

湖北理工学院 2013—2014 学年度(第 1 学期)试卷2011 级道路桥梁工程技术专业《工程力学》清考试卷答案************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ 班级 6、所谓组合变形是指 （ A ） 。 A、同一个构件受到两种以上的基本变形 B、指弹塑性变形 C、由几种不同的材料构成的杆件产生的变形 D、指塑性变形 7、对于等截面梁，以下结论中正确的是（ C ） A、最大正应力|σ|max 必出现在弯矩值|M|为最大的截面上 B、最大拉应力与最大压应力在数值上必定相等 C、最大剪应力|τ| max 的方向与最大剪力|Q|的方向一致 D、最大剪应力与最大弯矩在同一个截面上 8、在外力作用下，杆件的基本变形不包括（ B ） A、轴向拉（压） B、弯扭 C、弯曲 D、剪切 9. 图示矩形截面拉杆，中间开有深度为 h / 2 的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处最大正应 力将是不开口杆的 C (A) 2 倍； (C) 8 倍； 倍：h/2 F F bb h/4 h/4 z h/4考试方式 题 号 得 分 得分 阅卷人 一 二 三开卷 总分 核分人一、判断题（每小题 2 分，共 20 分）************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ 学号1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.材料发生的基本变形有四种。 危险截面是内力取得极值的截面。 运用强度条件只能进行强度校核。 铸铁压缩时，通常沿着 0°线发生破坏。 危险点是应力取得极小值的点。 作弯矩图时，外力偶作用的截面弯矩无突变。 应力与材料性质无关，变形与材料性质有关。 运用刚度条件也能进行截面设计。(B) 4 倍； (D) 16 倍。h/2 h/29. 欧拉临界压力公式的适用范围是 cr p 。 10. 压杆稳定问题就是杆件轴向压缩问题。 题号 答案 得分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010. 工字形截面如图所示， I z 为：( A )11 (A) bh 3 ； 144 11 (B) bh3 ； 121 29 (D) bh 3 。 144************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ 姓名√√阅卷人××××√√××1 (C) bh3 ； 32二、选择题（每题 3 分，共 30 分）题号b/3 b/3 b/3h/41 C2 D3 B4 A5 B6 A7 C8 B9 C10 A************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************ ************1、单向拉伸时，其 （ C ） 。 A、纵向应变为正。横向应变为 0 B、纵向应变为负，横向应变为 0 C、纵向应变为正，横向应变为负 D、两者均为正 2、在外力作用下，梁的内力可能有 （ D ） 。 A、弯矩 B、剪力 C、弯矩和剪力 D、弯矩，剪力和轴力 3、均布载荷作用下，梁的剪力图形状为 （ B ） 。 A、水平线 B、斜直

线 C、抛物线 D、双曲线 4、梁的惯性矩越大 （ A ） 。 A、其抗弯能力越强 B、抗弯能力越弱 C、不影响其抗弯能力 5、所谓主平面是指 （ B ） 。 A、切应力最大，而正应力为零的平面 B、切应力为零而正应力不一定为零的平面 C、切应力和正应力均为零的平面 D、切应力和正应力均有最大值的平面共 2 页答案得分阅卷人三、计算题 （本大题共 50 分）1、计算右图所示简支梁的支座反力？（10 分）10 kN/m A C 2m 第 1 页20 kN.m 20 kN D 1m 1m B 1mE湖北理工学院 2013—2014 学年度(第 1 学期)试卷解：依题意，对梁进行受力分析 A， B 两支座处支座反力表示如右图 （3 分） 根据静力平衡原理： 水平方向和竖直方向力平衡 3、如图所示 T 形截面铸铁梁，若许用拉应力 t 30MPa ，许用压应力 60 MPac。试按正应力强度条件校核该梁。 （截面 h=52mm，Iz=763cm4） （20 分） X 0可得： X A 0 （2 分）XA A10 kN/m C YA20 kN.m 20 kN D B YBE Y 0可得： YA YB 2 10 20 0 根据 A 或 B 点力矩平衡： M A 0可得： YB 2 10 1 20 20 4 24kN ，方向同假设方向。 （3 分） 5（2 分）q B R Aq B FBx FBy R C FC解：支座反力：YA=2kN；YB=10kN。 （4 分） 作梁的弯矩图如图所示。 （2 分） 由图可知最大弯矩发生在 B 截面， 该截面的最大拉应力和最大压应力分别为··弯矩图YA 2 10 20 24 16kN ，方向同假设方向。2、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 [ ] 150 MPa ，试设计拉杆的直径 d。 （20 分） 解：由整体平衡 （受力图 5 分） FC q R t max M max yt 4 103 5.2 10 2 27.3MPa ＜ t （4 分） Iz 763 10 8 c max CM max yt 4 103 8.8 10 2 46.1MPa ＜ c Iz 763 10 8（4 分）R 对拱 BC， M B 0 ： FN R qR FC R 0 2 （5 分）qR FN 2 （5 分）4 FN d≥ π[ ] 2qR 67.70 mm （5 分） π[ ]B 截面上最大拉应力和最大压应力都小于许用应力，但还不能说该梁是安全的。因为 C 截面 弯矩值虽小，但下边缘受拉，下边缘各点距中性轴的距离大，产生的拉应力有可能大于 B 截 面的拉应力，所以也要校核。 t maxFNM max yt 2 103 8.8 10 2 23.1MPa ＜ t Iz 763 10 8（4 分） （2 分）该截面的压应力不需再校核。由以上计算结果知，该梁是安全的。拉杆的直径共 2 页第 2 页