工程力學試卷及答案7套(新浪-資料下載頁

【導讀】D與材料本身、應力狀態均無關。D單向拉應力狀態、單向壓應力狀態、純剪切應力狀態。A與壓桿所承受的軸向壓力大小有關；應力；2）主切應力；3）形變應變能密度fu。表面A點處沿軸線方向的線應變40104?????材料的彈性模量E=200GPa，泊松比v=，力Py/Pz=3，輪軸直徑d=50mm，材料為軸承鋼，MPa60][??，試用第三強度理。論校核軸的強度。D1-1、2-2面上應力皆非均勻分布。A只適用于彎曲變形；B等式兩端具有不相同的量綱；C對于基本變形、組合變形均適用；其各部分的抗彎剛度均為常量EI,、0ma，試求。，則450斜截面上的正應力和剪應。料的利用率，則鉚釘的直徑ｄ應為。

　　

【正文】 新浪博客： 答案 6 一、 C、 C、 C、 D、 B ……………………………… . （每題 4 分） 二、解： 先用截面法求 CD、 BC、 AB 各段軸力 KNFN 201 ?? ， KNFN 102 ?? ， KNFN 103 ? ……………… . （ 3 分） MP aAF N 100111 ???, MP aAF N ???, MP aAF N 25333 ??? ………………………………………… . （ 6 分） 332211 EA lFEA lFEA lFllll ABNBCNCDNABBCCDA D L ?????????? = ………………………………………… . （ 10 分） 三、解： AB 段： )0( axqxF S ???? )0(2 2 axqxM ???? BC 段： )2( axaqaF S ???? )2(23 2 axaqaxqaM ???? ………………………………… . （ 5 分） ………………………………… . （ 10 分） ………………………………… . （ 15 分） FS X qa X M 第 37 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： 四、解： 設圓筒處于將翻倒的臨界狀態， 作小球與圓筒的受力分析圖。此時圓筒底部 C 接觸地面，D 則要脫離地面。 ………………………………… . （ 3 分） 對球 O1 0c o s21 ???? ?NNX 0s in2 ???? GNY ? 對 O2 0c o s 42 ???? NNX ? 0s in 32 ????? NGNY ? 對圓筒： 014 ???? NNX 05 ???? QNY 0)()( 41 ?????? rNQRhrNFM C ……………… . （ 10 分） 由已知尺寸幾何關系，解得： ?tan41 GNN ?? ， ?sin2 GN ? ， GN 23 ? ， QN ?5 2]tan)s i n21(tan[1 GGrGrRQ ???? ??? ………………………………… . （ 13 分） 翻倒可能性：當 2GQ? 時，圓筒不會翻倒；當 2GQ? 時，圓筒會翻倒。 ………………………………… . （ 15 分） 五、解：（ 1）計算扭矩 軸所受的外力偶矩為 mN199360 ???? nNm 由截面法 mN199 ??? mT ……………………… 3 分 （ 2）計算極慣性矩 AC 段和 CB 段軸橫截面的極慣性矩分別為 441 ?? DI P ? ? ? 4442 ??? dDI P ? ……………………… .6 分 （ 3）計算應力 AC 段軸在橫截面邊緣處的剪應力為 第 38 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： 0M P TACmi n61PACACma x?????????? 外 CB 段軸橫截面內、外邊緣處的剪應力分別為 MP T 62PCBCBm i n ?????? 內?? MP T 62PCBCBm ax ?????? 外?? ……………………… .10 分 六、解： 對梁進行受力分析，得 A、 B 處支座約束力 kNFA ? ， kNFB ? ………………………………… . （ 3 分） 作梁彎矩圖： ………………………………… . （ 6 分） 分別對 C、 B 截面進行分析，得 MP aI yM CC ??拉? MP aI yM CC ??壓? MP aI yM BB ??拉? ………………………………… . （ 12 分） ][ a x cM P a ?? ??? 壓 ， ][ a x tM P a ?? ??拉 故梁安全。 ………………………………… . （ 15 分） 七、解： 1． ? 斜截面上的應力 X M 4kNm 第 39 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： ? ? ? ?M P axyyxyx60s i n3060c o s2 40602 40602s i n2c o s22????????????? ?????????? ?? ? ? ? MP axyyx os3060s i n2 40602c os2s i n2 ?????????? ???????? ? ……………………… .5 分 2．主應力、主平面和主應力單元體 ? ? ??? ?????????? ????????????? ??????? M P axyyxyx 40602 406022 2222m i nm a x ???????由此得到： ?? ， 02?? ， ??? 主方向可由下式求得 534060 6022 0 ???????? yx xytg ?? ?? ……………………… .10 分 解得 ? ?? ， ? ?? 或 ? ??? ，由于 yx ?? ? ，可知 1? 主平面的主應力為1? ， 2? 主平面的主應力為 3? 。可得主應力單元體。 3．最大切應力 MP 31m a x ????? ??? 其所在平面與 1? 、 3? 所在主平面各成 ?45 。 ……………………… .15 分 答案 7 一、 D、 B、 A、 A、 D 二、解： 對 AC、 BC 分別受力分 析， AC 上所受的主動力為一力偶， A、 C 兩點的約束力必構成一力偶與之平衡。 由 a:b=c:a， FA、 FC垂直于 AB，構成力偶的大小為 22 baFA ?? ……………………………………… .5 分 列平衡方程式 0??M 022 ???? baFM A 第 40 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： 得 22 baMFA ?? ……………………………………… 10 分 BC 為二力構件，則： ACCB FFFF ???? ……………………………………… .15 分 三、解： 用截面法求 AC、 CB 段軸力 kNPF CB 102 ???? kNPPF AC 1021 ??? ……………………………………… .10 分 ……………………………………… .15 分 四、解：簡支梁受載荷如圖所示，請畫出梁的剪力圖，彎矩圖。 A B4 k N / m9 k N1m 2 . 7 5 m ? ??????? 2AB Rm ?? AR KN ? ?????? ABy RRF ?? BR KN ……………………………………… .5 分 剪力方程和彎矩方程： AC 段： xxRxF Aq )( ????? ； 22 )( xxxxRxMA ????? CB 段： xRxxF Bq )(4)( ?????? ； 2 )(4)()( 2xxxM ?????? FN X 10kN 10kN RA RB x C 第 41 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： 根據上面方程容易求出駐點、零點和剪力、彎矩的極值，如圖。 ……………………………………… .15 分 五、解： 由 nPM 9549? 得作用于輪軸的外力偶矩 NmM ? ， NmM ? ， NmMM 3 643 ?? ……………………………………… .8 分 作扭矩圖 …………………………………… … .13 分 mkNT ?? ax ……………………………………… .15 分 六、解： 1． ? 斜截面上的應力 ? ? ? ?M P axyyxyx60s i n3060c o s2 40602 40602s i n2c o s22????????????? ?????????? ?? ? ? ? MP axyyx os3060s i n2 40602c os2s i n2 ?????????? ???????? ? FS x x Fq(KN) M(KNm) C B A C B T 第 42 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： ……………………… .5 分 2．主應力、主平面和主應力單元體 ? ? ??? ?????????? ????????????? ??????? M P axyyxyx 40602 406022 2222m i nm a x ???????由此得到： ?? ， 02?? ， ??? ……………………… .10 分 主方向可由下式求得 534060 6022 0 ???????? yx xytg ?? ?? ……………………… .13 分 解得 ? ?? ， ? ?? 或 ? ??? ，由于 yx ?? ? ，可知 1? 主平面的主應力為1? ， 2? 主平面的主應力為 3? 。可得主應力單元體。 ……………………………… .17 分 3．最大切應力 MP 31m a x ????? ??? 其所在平面與 1? 、 3? 所在主平面各成 ?45 。 ……………………… .20 分