年级 专业班级 姓名 学号 考试时间 年 月 日 午 考场座号 装 2011——2012 学年 第二学期 试卷类型 □A□B卷 课程名称: 工程力学 考试形式:( 闭卷) 考核方式:(考试) 题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 评阅人签 名 一、选择题(每空 3 分,共 30 分) 订 得 分 1.平面一般力系有( )个独立的平衡方程,可用来求解未知量。 A .1 B.2 C.3 D.4 2.作刚架内力图时规定,弯矩图画在杆件的( )。 A.上边一侧 B.右边一侧 C.受拉一侧 D.受压一侧 3.力偶( )。 A.有合力 B.能用一个力等效代换 C.能与一个力平衡 D.无合力,不能用一个力等效代换 4.计算内力的一般方法是( )。 A.静力分析 B.节点法 C.截面法 D.综合、物理和静力学三方面 5.下列哪种措施不能提高梁的弯曲刚度?( ) A.增大梁的抗弯刚度 B.减小梁的跨度中荷载 1.试题可采用粘贴方式,请用B5纸打印,粘贴时不要超过边框。 2.本科课程的试题一般不留答题空间,答案写在专用答题纸上,专科课程试题一般要留答题空间,答案直接做在试卷上。 命题教师签名: 毛平文 系主任签名: 日 期 线
C.增加支承 D.将分布荷载改为几个集中荷载 y 6.由惯性矩的平行移轴公式,图示中的Iz2=( )。 h/2 A.Iz1+bhbh B.Iz+ 4433z z1 b/2 b/2 h/2 33C.Iz1+bh D.Iz+bh h/2 z2 7.右图为作用在三角形板上汇交于三角形板底边中点的平面汇交力系,如果各力大小均 不等于零,则图示力系( )。 A.能平衡 B.一定平衡 C.一定不平衡 D.不能确定 3 uuvF8.材料、截面形状和尺寸均相同的两根受压杆, 它们的临界力与( )。 uvF1 O uuvF2 A.所受压力的大小有关 B.杆件的长度有关 C.杆端的约束情况有关 D.杆件的长度和杆端的约束情况有关 9.正方形截面细长压杆,若截面的边长由a 增大到2 a 后仍为细长杆,(其它条件不变),则杆的临界力是原来的〔 〕。 A.2倍 B.4倍 C.8 倍 D.16 倍 10.已知两个力 F 1 、F 2 在同一轴上的投影相等,则这两个力( )。 A.相等; B.不一定相等; C.共线 D.汇交 得 分 二 填空题(每题2 分,共 10分) 11.轴向承受拉伸或压缩的杆件,EA越大,轴向变形越小,因而EA称为___________。 12.梁发生平面弯曲时,其纵向纤维既不伸长也不缩短的一层称为___________。 13.从弯曲变形的计算公式中可以看出,梁的变形大小与抗弯刚度成________比。 14.材料力学的任务就是在满足强度、刚度、___ ______的前提下,经济、合理、安全的设计构件。 15.圆形截面铸铁杆受扭破坏时,沿斜截面破坏,这是由_______应力引起的。 得 分 三、简答题 (每题 5 分,共 20 分) 16.简答画受力图时应注意的几点是什么? 17.变形固体的基本假设包括哪些? 18.简答扭矩计算的规律? 19.提高压杆稳定性的措施是什么? 装 四、计算题(共 40 分) 订 得 分 20.画出构件ABC的受力图。(用三力汇交定理)(5分) 21.画出图示指定物体ABC和CD的受力图。(10分) 22.画出图示外伸梁的弯矩图和剪力图。(10分) 线 23.简支梁受均布荷载q作用,如图6所示。已知q= kN/m,梁的跨度l=3 m,截面为矩形,b=120 mm,h=180 mm。试求:(15分) (1)C截面上a、b、c三点处的正应力; (2)梁的最大正应力σmax值及其位置。 答案
一、1~5 C B A B C 6~10 A D B B D
二、11 抗拉(压)刚度 12 中性层 13 反
14 强度、刚度和稳定性 15 正应力
三、16 ①明确研究对象;②约束反力与约束类型相对应;③注意作用与反作用关系;
④只画外力,不画内力;⑤不要多画也不要漏画任何一个力;同一约束反力,它的方向在受力图中必须一致。
17 ①连续性假设;②均匀性假设;③各向同性假设;④小变形假设。 18 ①某一截面的扭矩等于截面右侧(或左侧)所有外力偶矩的代数和; ②以右手拇指顺着截面外法线方向,与其他四指的转向相反的外力偶矩产生正值扭矩,反之产生负值扭矩;③代数和的正负,就是扭矩的正负;
19 ①合理选择材料;②改善支承情况;③选择合理的截面形状;④减少压杆的长度。 四、20 解:
21 解:
22 解:(1)求支座反力
由?MA?0得,FBy?4?10?2?2?2?5?0即FBy?10kN(?)由?Fy?0得,FAy?10?2?2?10?4kN(?)(2)画剪力图和弯矩图
23 (1)求支座反力
因对称 FAy?FBy? 计算C截面的弯矩
ql3.5?3??5.25kN(?) 22q?123.5?12?5.25?1??3.5kN?m MC?FAy?1?22 (2)计算截面对中性轴z的惯性矩
bh31??120?1803?58.3?106mm4 IZ?1212 (3)计算各点的正应力
MC?ya3.5?106?90 ?a???5.4MPa(拉)
IZ58.3?10.6MC?yb3.5?106?50 ?b???3MPa(拉)
IZ58.3?10.6MC?yc3.5?106?90 ?c??????5.4MPa(压)
IZ58.3?10.6 (4)画弯矩图。由图可知,最大弯矩发生在跨中截面,其值为 Mmaxql21???3.5?32?3.94kN·m 88梁的最大正应力发生在Mmax截面的上、下边缘处。由梁的变形情况可以判定,最大拉应力发生在跨中截面的下边缘处;最大压应力发生在跨中截面的上边缘处。