工程力学模拟试卷B

一、填空题(每题1分，共15分)
1.在力的作用下大小和形状都保持不变的物体，称之为________。

2.力偶对其作用面内任一点之矩恒等于 ；力偶在任一轴上的投影恒等于 ____。

3.建立平面一般力系的二力矩式平衡方程时，任取两点A 、B 为矩心列出两个力矩方程，取x 轴为投影轴列出一个投影方程， A 、B 两点的连线应_________于x 轴。

4.摩擦角m ϕ与静摩擦因数f s 间的关系是_________
5.梁上的某截面上作用有顺时针的集中力偶，则自左向右梁的弯矩图在该处向突变。

6. 延伸率%5≥δ的材料称为 材料；延伸率%5<δ 的材料称为 材料。

7.构件因截面尺寸突变而引起局部应力增大的现象，称为 。

8.中性层是梁变形过程中________________的纤维层。

中性层与________ 的交线称为中性轴。

中性轴将横截面分为受拉和受压两个区域。

9. 工程上用的鱼腹梁、阶梯轴等，其截面尺寸随弯矩大小而变，这种截面变化的梁，往往就是近似的_________梁。

10.在其它条件相同的前提下，将受扭实心圆轴改成等截面积的空心圆轴，则轴的强度将_____。

11.对于_____性材料的圆轴，扭转破坏断面是与轴线成45o 的螺旋面，对于_____性材料，扭转破坏断面是垂直于轴线的横截面。

12.在对称循环交变应力的情况下，其最大应力和最小应力等值反号，其应力循环特征r =______________。

13.材料的疲劳试验表明，在对称循环弯曲交变应力下所测定的疲劳强度指标值，将随材料试件截面尺寸的加大而_______；因构件的最大应力往往发生在构件表面，所以金属构件表面强化处理后，其疲劳极限将_________。

14.杆件的抗拉压刚度为 ；轴的抗扭刚度为 ；梁的抗弯刚度为 。

15.在不增加压杆横截面积的情况下，若将其实心截面改成空心截面，则压
杆的临界力将______；为了充分发挥压杆的抗失稳能力，在选择截面形状时，应根据杆端的约束情况，使压杆在各纵向平面内具有相同或相近的____值。

二、判断题(每题1分，共10分)
1.力沿其作用线移动后不会改变力对物体的外效应，但会改变力对物体的内效应。

（ ）
2.平面一般力系向作用面内任一点简化得到的一个力和一个力偶，该力为原力系的合力，该力偶为原力系的合力偶。

（ ）
3.物体受到的静摩擦力与法向约束力的合力,称为全约束力，其作用线与接触面法线的夹角就是摩擦角。

（ ）
5.已知空心圆轴的内外径分别为d 和D ，则其极惯性矩和抗扭截面系数分别为
32324
4
d D I p ππ-=，16163
3
d D W p ππ-=。

（ ）
6. 强度条件[]σ≤+W
T M 2
2适用于塑性材料扭转与弯曲组合变形之圆轴的强度计算。

（ ）
7.对于相同材料的构件，若变形形式或应力循环特征不同，则其疲劳极限也就不同。

（ ）
8.设两根拉杆的横截面面积A 、长度l 及载荷F 均相等，而材料不同，则这两根杆的内力、应力、轴向变形和应变均相同。

（ ）
9.实心轴材料和所承受的载荷情况都不改变，若使轴的直径增大一倍，则其单位长度扭转角将减小为原来的1/16。

（ ）
10.压杆在与其它构件相连接时，为提高压杆的稳定性，应尽可能采用刚性连接或紧密配合。

（ ）
三、单项选择题(每题1分，共12分)
1.图示两物体A 、B 受力F 1和F 2作用，且F 1=F 2 ,假设两物体间的接触面光滑，则（ ）
（A ）A 物体平衡；（B ）B 物体平衡；
（C ）两物体都平衡；（D ）两物体都不平衡。

1F 2
F A B
2.空心轴受轴向拉伸时，受力在弹性范围内，它的（ ）
（A ）外径和壁厚都增加； （B ）外径和壁厚都减小；
（C ） 外径减小，壁厚增加；（D ）外径增加，壁厚减小。

3.圆截面杆受力如图示，使杆发生弯曲变形的是（ ）。

4.经冷作硬化的塑性材料，它的（ ）得以提高。

（A ） 强度极限；（B ）比例极限和屈服极限；（C ） 伸长率；（D ） 断面收缩率。

5.小变形的概念是指（ ）
（A ） 杆件在弹性范围内的变形；（B ） 杆件在垂直于轴线方向的变形；（C ） 杆件在轴线方向的变形；（D ）与杆件本身尺寸相比为很小的变形。

6.低碳钢试件拉伸至屈服时，下述结论正确的是（ ）
（A ） 应力和塑性变形显著增加，因而认为材
料失效；（B ） 应力和塑性变形显著增加，但不认
为材料失效；（C ） 应力不增加塑性变形显著增加，
因而认为材料失效；（D ） 应力不增加塑性变形显
著增加，但不认为材料失效。

7.构架如图，杆①、②的横截面面积均为A ，
许用应力均为[]σ，设其轴力分别为F N1、N2，则
下列关系中，不成立的关系是（ ）。

(A) (B)
(C)
(D)
αβF
A B C ①②
（A ）载荷12cos cos N N F F F αβ=+；
（B ）轴力12sin sin N N F a F β=；
（C ）许可载荷[][](cos cos )F A a σβ=+；
（D ）β=a 时，[][]2cos F A a σ=。

8.纯弯曲是指（ ）。

（A ）载荷与反力均作用于梁纵向对称面内的弯曲；（B ）载荷只有力偶而无横向力的弯曲；（C ）剪力为常数的梁段的弯曲；（D ）弯矩为常数的梁段的弯曲。

9.铸铁圆轴受扭破坏时是（ ）
A. 在与轴线成45°的螺旋面上发生断裂，是由正应力过大引起的破坏；
B. 在与轴线成45°的螺旋面上发生断裂，是由切应力过大引起的破坏；
C. 在横截面上发生断裂，是由正应力过大引起的破坏；
D. 在横截面上发生断裂，是由切应力过大引起的破坏；
10.下列现象中，不是构件疲劳破坏特征的现象是（ ）。

（A ）构件无明显塑性变形，断裂时的应力远低于强度极限；（B ）断裂时应力接近强度极限且无明显的塑性变形；（C ）构件无明显的塑性变形，断口表面分成明显的光滑区与粗糙区；（D ）断裂时应力远低于强度极限，断口表面分成明显的光滑区和粗糙区。

11.材料相同的压杆，最容易失稳的是（ ）
(A)长度系数μ大的压杆；(B)柔度λ大的压杆；(C)相当长度l μ大的压杆 ( D)惯性半径i 小的压杆。

12.对于在二相互垂直面内约束情况不同的压杆，从稳定性的角度看，图示截面形状中最佳的是（ ）。

(A) (B)
四、铸工造型机翻台机构如图所示。

已知BD =b =0.3m ，CD =OE =h =0.4m ，O D =l =1m ，且OD ⊥OE ；翻台重G =500N ，重心在点C 。

试求在图示AB 铅垂且AB ⊥BC 、30ϕ=位置保持平衡的力F 的大小及A 、D 、O 处的约束力。

（20分）
五、作图示梁的F S 、M 图，并求max S F 和max M。

（10分）
六、AB 梁的截面形状及其所承受载荷如图5-43所示。

已知截面对中性轴的二次轴矩为410000cm z I =，材料的许用拉应力[]5MPa t σ=，许用压应力
[]12MPa c σ=。

试求：
（1）此梁的截面如何放置才合理？
（2）此梁的截面合理放置后，画出B 、C 截面上弯曲正应力的分布图。

（3）此梁的截面合理放置后，若05kN m M =不变，试求许可集中载荷[]F 的值。

（18分）
图5-43
七、某机器的传动轴如图所示。

主动轮输入功率P1＝367kW，三个从动轮输
θ=，G 出功率分别为P2＝P3＝110kW，P4＝147kW。

已知[]τ＝40MPa，[]0.3/m
＝80GPa，n＝300r/min。

试设计轴的直径。

（15分）。