工程力学期末考试题及答案.pdf

. . 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)( cr)1=(cr)2； (B)( cr)1=2(cr)2； (C)(cr)1=(cr)2/2 ； (D)(cr)1=3(cr)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+b 2A； (B)Iz+(a+b) 2A； (C)I z+(a 2-b2)A； (D)I z+(b 2-a2)A。 正确答案是。 z zC z1 a b C 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= ，挤压应力 bs= 。 1 P/2 t t t d P P/2 2(5 分) 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。 A B C D P 2lll 三 (15 分) 图示结构中，、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、 杆所受的轴力。 ù ú ? C D P aa l l 2 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， =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 =d1/D1=0.6。 d1D 1 d 3 五 (15 分) 作梁的Q 、M 图。 a2a q qa 2 /2 4 六 (15 分) 图示为一铸铁梁， P1=9kN，P2=4kN，许用拉应力 t=30MPa ，许用压应力 c=60MPa ，Iy=7.63 10 -6 m 4，试校核此梁的强度。 1m1m1m P1P2 80 20 120 20 52 D ? D ? C y ( ￥? ? :mm) 5 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。 100MPa 50MPa 20MPa y x 6 八 (10 分) 直径为20mm 的圆截面折杆受力情况如图所示，已知材料的许用应力为 =170MPa 。试用第三强度理论确定折杆的长度a的许可值。 2a a P=0.2k N 一选择题 1(5 分) (B) 2(5 分) (D) 二填空题 1(5 分) =2P/(d 2) ； bs=P/(2td) 。 2(5 分) 积分常数 : 6个。 7 条件: x=0时，yA=0，A=0；x=2l 时，y1 =y 2； x=3l 时，yC=0，y2 =y 3，2=3。 三计算题 1(15 分) 平衡方程 N1+ N2+ N3=P N1 =N3 几何方程 l2=( l1+l3) 物理方程 l1=( N1 l 1)/(EA) l2=( N2 l2)/(EA) l3=( N3 l 3)/(EA) 得 N1=2P/7( 拉) ，N2=3P/7( 拉) ，N3=2P/7( 拉) 2(15 分) 实心轴由 max=T/Wt 得d39.3mm 空心轴由 max=T/Wt 得D141.2mm d1=24.7mm 3(15 分) 答案如图示 Q M qa 3qa/2 qa/2 qa 2 /8 qa 2/2 qa 2 ? ? 4(15 分) A BC P N1 N2 l1 l2 N3 l3 8 =My/Iz 最大压应力在 B截面下边缘， (c)max=46.1MPac 最大拉应力 : B截面上边缘， (t)max=27.3MPat C截面下边缘， ( t)max=28.8MPat 安全。 5(10 分) 1=102.6MPa ；2=0；3=-52.6MPa； 0=-7.46 ( 1方向) max=(1-3)/2=77.6MPa。 6(10 分) r3=(M 2+T2)1/2 /Wz=5 1/2 32Pa/(d 3) a299mm