《工程力学》复习题及答案
工程力学复习题答案

工程力学复习题答案一、单项选择题1. 刚体在平面内运动时,其运动学描述不包括以下哪一项?A. 平移B. 旋转C. 振动D. 变形答案:D2. 材料力学中,下列哪一项不是应力的类型?A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 扭应力答案:C3. 在梁的弯曲问题中,以下哪一项不是梁的内力?A. 剪力B. 弯矩C. 扭矩D. 轴力答案:C二、多项选择题1. 以下哪些因素会影响材料的弹性模量?A. 材料类型B. 温度C. 材料的微观结构D. 材料的密度答案:A, B, C2. 根据胡克定律,以下哪些描述是正确的?A. 应力与应变成正比B. 比例系数称为弹性模量C. 应力与应变成反比D. 弹性模量是材料的固有属性答案:A, B, D三、填空题1. 在材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力移除后,材料能够恢复原状的性质称为_______。
答案:弹性2. 当梁受到均布载荷时,其最大弯矩通常出现在梁的_______。
答案:中点3. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时,从弹性变形过渡到塑性变形的临界应力值,通常用_______表示。
答案:σy四、简答题1. 简述材料力学中应力集中的概念及其对结构设计的影响。
答案:应力集中是指在构件的局部区域,由于几何形状、材料不连续性或其他原因,导致应力值远高于周围区域的现象。
这种现象可能导致结构的局部应力超过材料的强度极限,从而引发裂纹或断裂,对结构的安全性和可靠性造成影响。
因此,在结构设计中,应尽量避免应力集中的产生,或采取适当的措施来降低其影响。
2. 描述梁在弯曲时的正应力分布规律。
答案:梁在弯曲时,其横截面上的正应力分布规律是:在中性轴上,正应力为零;在中性轴上方,正应力为拉应力,且随着距离中性轴的增加而增大;在中性轴下方,正应力为压应力,且随着距离中性轴的增加而增大。
这种分布规律可以用弯曲应力公式σ=My/I来描述,其中M是弯矩,y是距离中性轴的距离,I是横截面的惯性矩。
工程力学专业知识考试试题与答案精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版工程力学专业知识考试试题一、判断题1、力使物体的运动状态发生变化的效应称力的外效应。
对√错2、凡是处于平衡状态的物体,相对于地球都是静止的。
对错√3、同一平面内作用线汇交于一点的三个力一定平衡。
对错√4、工人手推小推车前进时,手与小车之间只存在手对车的作用力。
对错√5、在一个物体的受力图上,不但应画出全部外力,而且也应画出与之相联系的其他物体。
对错√6、共线力系是平面汇交力系的特殊情形,但汇交点不能确定。
对√7、力系在平面内任意一坐标轴上的投影的代数和为零,则该力系一定是平衡力系。
对错√8、力矩和力偶都是描述物体转动效果的物理量,力矩和力偶的含义性质完全相同。
对错√9、同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,而不改变力偶的转向,力偶对物体的作用效果就一定不会改变。
对错√10、力在垂直于坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。
对错√11、作用与物体上的力,其作用线可在物体上任意平行移动,其作用效果不变。
对错√12、各力作用线相互平行的力系,都是平面平行力系。
对错√13、坐标轴的取向不影响最终计算结果,故列平衡方程时选择坐标轴指向无实际意义。
对√14、平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题。
对√错15、轴力是因外力而产生的,故轴力就是外力。
对错√16、正应力是指垂直于杆件横截面的应力,正应力又可分为正值正应力和负值正应力。
对√错17、杆件受拉伸时,其线应变为负值。
对错√18、当杆件受拉伸时,绝对变形为负值。
对错√19、构件的工作应力可以和极限应力相等。
对错√20、设计构件时,需在节省材料的前提下尽量满足安全工作的要求。
对√错21、力矩和力偶都是描述受力物体转动效果的物理量;力矩和力偶的含义和性质完全相同。
对错√22、力的可传性对于变形体仍然适用。
对错√23、轴力是因外力而产生的,故轴力就是外力。
对错√24、受力情况及尺寸相同的两根轴,一根是钢轴,一根是铜轴,它们的强度相同。
《工程力学》考试复习题库(含答案)

《工程力学》考试复习题库(含答案)一、选择题1. 工程力学是研究()A. 材料力学性能B. 力的作用和物体运动规律C. 结构的计算和分析D. 机器的设计与制造答案:B2. 在静力学中,力的作用效果取决于()A. 力的大小B. 力的方向C. 力的作用点D. A、B、C均正确答案:D3. 平面汇交力系的平衡条件是()A. 力的代数和为零B. 力矩的代数和为零C. 力的投影和为零D. 力的投影和为零且力矩的代数和为零答案:D4. 拉伸或压缩时,杆件横截面上的正应力等于()A. 拉力或压力B. 拉力或压力除以横截面面积C. 拉力或压力乘以横截面面积D. 拉力或压力除以杆件长度答案:B5. 材料在屈服阶段之前,正应力和应变的关系符合()A. 胡克定律B. 比例极限C. 屈服强度D. 断裂强度答案:A二、填空题1. 工程力学中的基本单位有()、()、()。
答案:米、千克、秒2. 二力平衡条件是:作用在同一个物体上的两个力,必须()、()、()。
答案:大小相等、方向相反、作用在同一直线上3. 材料的弹性模量表示材料在弹性范围内抵抗()的能力。
答案:变形4. 在剪切力作用下,杆件横截面沿剪切面发生的变形称为()。
答案:剪切变形5. 梁的挠度是指梁在受力后产生的()方向的位移。
答案:垂直三、判断题1. 力偶的作用效果只与力偶矩大小有关,与力偶作用点位置无关。
()答案:正确2. 在拉伸或压缩过程中,杆件的横截面面积始终保持不变。
()答案:正确3. 材料的屈服强度越高,其抗断裂能力越强。
()答案:错误4. 在受弯构件中,中性轴是弯矩等于零的轴线。
()答案:错误5. 梁的挠度曲线是梁的轴线在受力后的实际位置。
()答案:正确四、计算题1. 一根直径为10mm的圆形杆,受到轴向拉力1000N的作用。
求杆件的伸长量。
答案:杆件的伸长量约为0.005mm。
2. 一根简支梁,受到均布载荷q=2kN/m的作用,跨度l=4m。
求梁的最大挠度。
工程力学知识考试试卷含答案

工程力学知识考试试卷含答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列哪个选项不是工程力学的基本分析方法?A. 矢量分析法B. 动力学分析法C. 静力学分析法D. 量子力学分析法答案:D2. 下列哪个物理量不属于力的基本属性?A. 大小B. 方向C. 作用点D. 颜色答案:D3. 平面汇交力系的平衡条件是:A. 力的合力为零B. 力矩的合力为零C. 力的投影为零D. 力的合力与力矩的合力为零答案:D4. 下列哪个杆件不属于受拉杆?A. 拉杆B. 压杆C. 梁杆D. 柔性杆答案:B5. 下列哪个选项不是梁的内力?A. 弯矩B. 剪力C. 轴力D. 扭矩答案:C6. 下列哪个选项不是弹性力学的分支?A. 材料力学B. 结构力学C. 动力学D. 流体力学答案:D7. 在静力学中,下列哪个力系是平衡力系?A. 非平面力系B. 平面力系C. 空间力系D. 汇交力系答案:B8. 下列哪个选项不是力的单位?A. 牛顿B. 千克力C. 磅力D. 瓦特答案:D9. 下列哪个选项是弹性体?A. 刚体B. 柔性体C. 超弹性体D. 塑性体答案:B10. 在材料力学中,下列哪个选项是描述材料强度性能的指标?A. 弹性模量B. 屈服极限C. 断裂极限D. 延伸率答案:C二、填空题(每题3分,共30分)1. 工程力学的两大基本分析方法为________和________。
答案:矢量分析法,动力学分析法2. 平面汇交力系的平衡条件为________。
答案:力的合力与力矩的合力为零3. 梁的内力包括________、________和________。
答案:弯矩,剪力,轴力4. 材料力学的三大基本假设为________、________和________。
答案:连续性假设,均匀性假设,各向同性假设5. 在弹性力学中,应力与________有关,应变与________有关。
答案:应变,应力三、判断题(每题3分,共30分)1. 力是矢量,具有大小和方向。
工程力学试题及答案

工程力学试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 在下列力学分支中,主要研究刚体运动的规律和力的作用效应的是()A. 材料力学B. 理论力学C. 弹性力学D. 流体力学答案:B2. 在下列力系中,属于平面力系的是()A. 空间力系B. 平面汇交力系C. 平面平行力系D. 空间平行力系答案:C3. 刚体在空间中绕定点转动的运动称为()A. 平面运动B. 定轴转动C. 一般运动D. 点的运动答案:B4. 在下列静力学公理中,错误的是()A. 力的平行四边形法则B. 力的分解与合成法则C. 二力平衡公理D. 力的独立性公理答案:D5. 在下列弹性体中,属于脆性材料的是()A. 钢材B. 铸铁C. 铝材D. 塑料答案:B二、填空题(每题5分,共25分)6. 在平面力系中,力矩的量纲是______。
答案:力×长度7. 刚体绕定点转动的角速度与______成正比。
答案:转动半径8. 材料力学中,将材料内部各点的应力与应变之间的关系称为______。
答案:应力应变关系9. 在静力学中,二力平衡公理表明,作用在刚体上的两个力,如果它们的大小相等、方向相反且作用线______,则该刚体处于平衡状态。
答案:重合10. 弹性体在外力作用下,内部各点的应力与应变之间的关系遵循______。
答案:胡克定律三、判断题(每题5分,共25分)11. 刚体在空间中的运动可以分解为平动和绕定点转动。
()答案:正确12. 平面力系的平衡方程可以推广到空间力系。
()答案:错误13. 在材料力学中,胡克定律适用于弹性材料的线性范围。
()答案:正确14. 刚体绕定点转动的角速度越大,其线速度也越大。
()答案:错误15. 在静力学中,力的分解与合成法则表明,一个力可以分解为两个或多个力的合力。
()答案:错误四、计算题(每题25分,共100分)16. 如下图所示,一个质量为10kg的物体受到一个水平力F 的作用,沿着水平面运动。
工程力学复习题及参考答案

工程力学复习题及参考答案一、选择题1. 下列哪个物理量不属于力的基本特征?A. 大小B. 方向C. 作用点D. 速度答案:D2. 在平面汇交力系中,力的合力等于各分力的代数和,这个结论适用于下列哪种情况?A. 力系中各力大小相等B. 力系中各力方向相同C. 力系中各力作用在同一点D. 力系中各力作用在同一平面内答案:C3. 在空间力系中,力的合力在任意轴上的投影等于各分力在该轴上的投影之和,这个结论适用于下列哪种情况?A. 空间力系中各力作用在同一平面B. 空间力系中各力作用在同一物体C. 空间力系中各力大小相等D. 空间力系中各力方向相同答案:B二、填空题4. 在静力学中,力的三要素是________、________和________。
答案:大小、方向、作用点5. 平面汇交力系的平衡方程为________和________。
答案:合力等于零、力矩等于零6. 一个物体在空间中受到三个力的作用,若这三个力的大小分别为F1、F2和F3,且满足________,则该物体处于平衡状态。
答案:F1 + F2 + F3 = 0三、判断题7. 在平面力系中,若力的合力为零,则物体一定处于平衡状态。
()答案:错误8. 力矩的作用效果与力的作用点无关。
()答案:错误9. 在空间力系中,若力的合力为零,则物体一定处于平衡状态。
()答案:错误四、计算题10. 一根长度为2m的杆AB,A端固定,B端悬挂重100N的物体。
求杆AB所受的力及A端的反力。
答案:设杆AB与水平方向的夹角为θ,则sinθ = 100N / (2m 9.8m/s^2) = 0.5θ = 30°杆AB所受的力为100N,方向垂直向上。
A端的反力为100N,方向垂直向下。
11. 一根均匀杆AB,长为2m,重50N,A端固定,B端悬挂重80N的物体。
求杆AB与水平方向的夹角θ及A端的反力。
答案:设杆AB与水平方向的夹角为θ,则sinθ = (50N + 80N) / (2m 9.8m/s^2) = 0.65θ = 40°A端的反力为(50N + 80N) cosθ = 121.5N,方向垂直向上。
工程力学试题及答案
工程力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在工程力学中,下列哪个选项不是力的基本性质?A. 可加性B. 可逆性C. 可传递性D. 可测量性答案:B2. 静摩擦力的大小与下列哪个因素有关?A. 物体的质量B. 物体的面积C. 物体的接触面粗糙程度D. 物体的运动状态答案:C3. 以下哪个不是材料力学中的基本概念?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 动量守恒答案:D4. 根据胡克定律,弹簧的伸长量与作用力成正比,这个比例常数被称为:A. 弹性系数B. 摩擦系数C. 惯性系数D. 刚度系数答案:A5. 力的平行四边形法则适用于:A. 静力分析B. 动力分析C. 材料力学D. 流体力学答案:A6. 以下哪种情况下,物体的转动惯量会发生变化?A. 物体的质量增加B. 物体的质量分布改变C. 物体的形状改变D. 物体的转动速度增加答案:B7. 材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生永久变形的应力B. 材料的弹性极限C. 材料的断裂强度D. 材料的疲劳强度答案:A8. 根据能量守恒定律,以下哪种情况是正确的?A. 一个物体的动能可以完全转化为势能B. 一个物体的势能可以完全转化为动能C. 一个物体的动能和势能之和是恒定的D. 一个物体的动能和势能之和随时间变化答案:C9. 材料的疲劳破坏是由于:A. 材料的老化B. 材料的腐蚀C. 材料在交变应力作用下的反复变形D. 材料的过载答案:C10. 以下哪种情况下,物体的稳定性最好?A. 重心低,支撑面大B. 重心高,支撑面小C. 重心低,支撑面小D. 重心高,支撑面大答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 牛顿第二定律表明,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成________。
答案:反比2. 材料的弹性模量是描述材料_______的物理量。
答案:刚性3. 静摩擦力的大小通常不超过最大静摩擦力,其大小与正压力成正比的是_______。
答案:动摩擦力4. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向_______。
工程力学复习题跟答案
工程力学复习题跟答案1. 静力学基础- 题目:解释什么是静力平衡,并给出一个简单的例子。
- 答案:静力平衡是指物体在受到多个外力作用下,其合力为零,物体保持静止或匀速直线运动的状态。
例如,悬挂的物体在重力和绳索的拉力作用下保持静止,这两种力相互平衡。
2. 材料力学- 题目:简述材料的弹性模量和屈服强度的概念。
- 答案:弹性模量是材料在弹性范围内应力与应变比值的物理量,它反映了材料的刚性。
屈服强度是指材料在受到外力作用时,从弹性变形过渡到塑性变形的临界应力值。
3. 结构力学- 题目:什么是弯矩,它对结构的影响是什么?- 答案:弯矩是作用在梁或结构上的力矩,它导致结构产生弯曲。
弯矩对结构的影响包括引起结构的变形和应力分布,过大的弯矩可能导致结构的破坏。
4. 动力学- 题目:描述牛顿第二定律,并给出一个应用实例。
- 答案:牛顿第二定律指出,物体的加速度与作用在其上的合力成正比,与物体的质量成反比。
公式为 F = ma。
例如,汽车在加速时,发动机产生的力(F)与汽车的质量(m)和加速度(a)有关。
5. 流体力学- 题目:解释伯努利定律,并说明它在工程中的应用。
- 答案:伯努利定律表明,在理想流体中,流速增加时,流体的静压会减小。
这个原理在飞机的机翼设计中得到应用,通过改变机翼上下方的空气流速,产生升力。
6. 振动分析- 题目:什么是自由振动和阻尼振动,它们有何不同?- 答案:自由振动是指没有外力作用下,系统在初始位移和初始速度下产生的振动。
阻尼振动是指在振动过程中,由于外部阻力(如空气阻力、摩擦力等)的存在,振动幅度逐渐减小的振动。
7. 疲劳分析- 题目:简述什么是疲劳失效,并解释疲劳寿命的基本概念。
- 答案:疲劳失效是指材料在反复加载和卸载过程中,经过一定次数后突然断裂的现象。
疲劳寿命是指材料在反复加载下能够承受的最大循环次数。
8. 非线性力学- 题目:解释什么是非线性力学,并给出一个实际的例子。
- 答案:非线性力学是指那些不遵循线性关系(即应力与应变成正比)的力学现象。
工程力学考试题及答案
工程力学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小关系是:A. 相等B. 不相等C. 无法确定D. 有时相等有时不相等答案:A2. 材料在受到拉伸应力时,其内部的分子间距离会:A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:A3. 以下哪种材料属于脆性材料?A. 橡胶B. 玻璃C. 木材D. 铝答案:B4. 在静水压力下,液体内部任意一点的压力大小与该点的:A. 深度成正比B. 深度成反比C. 深度无关D. 密度成正比答案:A5. 梁在受到弯曲载荷时,其最大弯矩通常出现在:A. 梁的中点B. 梁的两端C. 梁的支点D. 梁的任意位置答案:C6. 以下哪种情况下,结构的稳定性最好?A. 细长比大B. 细长比小C. 细长比中等D. 无法确定答案:B7. 材料的弹性模量E与泊松比μ之间的关系是:A. E和μ成正比B. E和μ成反比C. E和μ无关D. E和μ成非线性关系答案:C8. 根据能量守恒定律,以下哪种情况下系统的能量不会守恒?A. 系统内部无摩擦B. 系统内部有摩擦C. 系统外部无作用力D. 系统外部有作用力答案:B9. 梁在纯弯矩作用下,其横截面上的正应力分布规律是:A. 线性分布B. 抛物线分布C. 指数分布D. 对数分布答案:A10. 材料的屈服强度是指材料在受到何种应力时开始发生塑性变形的应力值:A. 压缩应力B. 拉伸应力C. 剪切应力D. 任何应力答案:B二、计算题(每题10分,共40分)1. 一矩形截面梁,宽b=100mm,高h=200mm,材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.3,受到一弯矩M=1000N·m,求梁的最大正应力。
2. 一圆柱形压力容器,内径D=500mm,壁厚t=10mm,内压p=5MPa,材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.3,求容器的周向应力和轴向应力。
3. 一悬臂梁,自由端受到一集中载荷P=1000N,梁的弹性模量E=200GPa,截面积A=500mm²,求自由端的挠度。
工程力学考试及答案
工程力学考试及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪项是工程力学研究的主要对象?A. 机械运动B. 物体的受力和变形C. 热力学现象D. 流体动力学答案:B2. 力的三要素包括哪些?A. 大小、方向、作用点B. 大小、速度、作用点C. 大小、方向、速度D. 大小、方向、加速度答案:A3. 以下哪项不是材料力学中的基本假设?A. 连续性假设B. 均匀性假设C. 各向同性假设D. 非线性假设答案:D4. 梁在弯曲时,其横截面上的内力包括哪些?A. 轴力和剪力B. 弯矩和轴力C. 弯矩和剪力D. 弯矩和扭矩答案:C5. 以下哪项是应力的定义?A. 单位面积上的力B. 单位长度上的力C. 单位体积上的力D. 单位质量上的力答案:A6. 材料的弹性模量E表示的是哪种性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案:A7. 以下哪项是静定结构和超静定结构的区别?A. 静定结构有多余约束,超静定结构没有多余约束B. 静定结构没有多余约束,超静定结构有多余约束C. 静定结构有多余约束,超静定结构也有多余约束D. 静定结构和超静定结构都没有多余约束答案:B8. 以下哪项是材料力学中的能量方法?A. 虚功原理B. 虚位移原理C. 虚应力原理D. 以上都是答案:D9. 以下哪项是结构力学中常用的分析方法?A. 矩阵位移法B. 有限元法C. 能量法D. 以上都是答案:D10. 以下哪项是疲劳破坏的特点?A. 材料在静载荷作用下发生破坏B. 材料在交变载荷作用下发生破坏C. 材料在高温下发生破坏D. 材料在低温下发生破坏答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 以下哪些因素会影响材料的强度?A. 材料的微观结构B. 加载速度C. 温度D. 环境介质答案:ABCD12. 以下哪些是结构分析中的稳定性问题?A. 屈曲B. 失稳C. 强度破坏D. 疲劳破坏答案:AB13. 以下哪些是工程力学中常见的边界条件?A. 固定端B. 简支端C. 自由端D. 铰接端答案:ABCD14. 以下哪些是材料力学中的失效模式?A. 屈服B. 断裂C. 疲劳D. 蠕变答案:ABCD15. 以下哪些是结构力学中常用的计算方法?A. 弯矩分配法B. 弯矩调整法C. 矩阵位移法D. 能量法答案:ABCD三、填空题(每题2分,共20分)16. 牛顿第二定律表明,物体的加速度与作用在其上的合力成正比,与物体的质量成________。
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《工程力学》复习题及答案一、填空题1、工程力学包括、、和动力学的有关内容。
2、力的三要素是力的、、。
用符号表示力的单位是或。
3、力偶的三要素是力偶矩的、和。
用符号表示力偶矩的单位为或。
4、常见的约束类型有约束、约束、约束和固定端约束。
5、低碳钢拉伸时的大致可分为、、和阶段。
6、剪切变形的特点是工件受到一对大小、方向、作用线且相距很近的外力作用。
7、圆轴扭转的变形特点是:杆件的各横截面绕杆轴线发生相对,杆轴线始终保持。
8、平面弯曲变形的变形特点是杆的轴线被弯成一条。
9、静定梁可分为三种类型,即、和。
10、是指由无数个点组成的不变形系统。
11、规定动点对于定参考系的运动称为运动。
动点对于动参考系的运动称为运动,把动参考系对于定参考系的运动称为运动。
12、平面汇交力系平衡的解析条件是:力系中所有的力在投影的代数均为。
13、在工程中受拉伸的杆件,其共同的特点是:作用于杆件上的外力或外力的合力的作用线与构件轴线,杆件发生方向,伸长或压缩。
14、空间汇交力系的合力在任意一个坐标轴上的投影,等于在同一轴上投影的,此称为空间力系的。
15、力矩的大小等于和的乘积。
通常规定力使物体绕矩心时力矩为正,反之为负。
16、大小,方向,作用线的两个力组成的力系,称为力偶。
力偶中二力之间的距离称为,力偶所在的平面称为。
17、力的平将作用在刚体某点的力平移到刚体上别指定一点,而不改变原力对刚体的作用效果,则必须附加一力偶,其力偶矩等于。
18、构件的强度是指的能力;构件的刚度是指的能力;构件的稳定性是指的能力。
二、判断题:(对的画“√”,错的画“×”)1、力的可传性定理,只适用于刚体。
()2、两物体间相互作用的力总是同时存在,并且两力等值、反向共线,作用在同一个物体上。
()3、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时,力矩等于零。
()4、力偶无合力,且力偶只能用力偶来等效。
()5、柔体约束特点是限制物体沿绳索伸长方向的运动,只能给物体提供拉力。
()6、二力杆的约束力不一沿杆件两端铰链中心的连线,指向固定。
()7、截面法求轴力杆件受拉时轴力为负,受压时轴力为正。
()8、常用的塑性指标有两个:伸长率和断面收缩率。
()9、工程上通常把伸长率大于等于5%的材料称为塑性材料。
()10、物体由于机械运动所具有的能量称为动能。
()三、简答题1、力的平移定理?2、平面汇交力系的平衡条件?3、三力平衡汇交定理?4、二力平衡条件?5、胡克定律的内容?6、点的速度合成定理?7、什么是极限应力和许用应力?8、力F沿、Y坐标轴方向的分力和该力在边两个坐标轴上的投影是否相同?有何区别?9、力的作用效应是什么?10、什么是约束和约束力?11、什么是力矩和力偶?12、什么是极限应力和许用应力?13、拉伸与压缩的强度条件是什么?利用强度条件可以解决工程中哪些强度问题?四、画出图中各物系指定物体的受力图。
1、2、3、4、5、五、计算题1、用多孔钻床在一水平放置的工件上同时钻四个直径相同的孔,设每个钻头作用在工件上的切削力偶矩的大小为M1=M2=M3=M4=M=15N•m。
问此时工件受到的总切削力偶矩为多大?若不计磨擦,加工时用两个螺钉A、B固定工件,试求螺钉受力。
2、阶梯状直杆受力如图,试求整个杆的总变形量。
已知其横截面积分别为ACD=300mm2,AAB=ABC=500 mm2,弹性模量E=200GPa。
3、用一根灰口铸铁圆钢管作受压杆。
已知材料的许用应力为[σ]=200MPa,轴向压力F=1000KN,管的外径D=130mm,内径d=100mm,试校核其强度。
4、某机构的连杆直径d=240 mm。
承受最大轴向外力F=3780KN,连杆材料的许用应力[σ]=90 MPa,式h=1.4,设计连杆的尺寸H和b。
校核连杆的强度;若连杆由圆形截面改成矩形截面,高与宽之比b5、图示三角形构架,AB杆为直径d=30mm的钢杆,钢的许用应力[σ]=170MPa,BC杆为尺寸1=10MPa,求该结构的B点竖直方向的许用载b×h=60mm×120mm矩形截面木杆,木材的许用应力[σ]2荷F。
《工程力学》答案一、填空题1、静力学、材料力学、运动学2、大小、方向、作用点N KN3、大小、转向作用面的方位N·m KN·m4、柔性、光滑接触面、圆柱形铰链5、线弹性阶段、屈服阶段、强化阶段缩颈6、相等、相反、平行7、转动直线8、曲线9、简支梁、外伸梁10、刚体11、绝对相对牵连12、任选两个坐档轴上零13、重合沿轴线14、各分力代数合力投影定理15、力力臂逆时针转动16、相等相反相互平行力偶臂力偶的作用面17、原力对该指定点之矩18、构件抵抗破坏构件抵抗变形构件保持其原有几何平衡状态二、判断题:对的画“√”,错的画“×”1、√2、×3、√4、√5、√6、×7、×8、√9、√10、√三、解释题1、力的平移定理:作用在刚体上的力可以从原作用点等效地平等移动到刚体内任一指定点,但必须在该力与指定点所决定的平面内附加一力偶,其力偶矩等于原力对指定点之矩。
2、平面汇交力系的平衡条件:力系中各力在两个坐标轴上投影的代数和分别等于零。
3、三力平衡汇交定理:刚体受三个共面但互不平等的力作用而平衡时,三力必汇交于一点。
4、二力平衡条件:刚体上仅受两力作用而平衡的必要与充分条件是:此两力必须等值、反向、共线。
5、胡克定律的内容:轴各拉伸和压缩时,当杆横截面上的正应力不超过某一限度时,正应力与相应的纵向线应变成正比。
6、点的速度合成定理:动点的绝对速度等于它的牵连速度和相对速度的矢量和。
即动点的绝对速度可由牵连速度和相对速度为边所作的平等四边形的对角线来表示。
7、什么是极限应力和许用应力?答:材料破坏时的应力称为危险应力或极限应力。
将极限应力除以大于1的数(安全系数)n所得的结果称为“许用应力”。
8、力F沿、Y坐标轴方向的分力和该力在边两个坐标轴上的投影是否相同?有何区别?答:力F在坐标轴上的分力为F,FY,在、Y轴上的投景有FX‘,FY’,FX 和FX‘数值相等,但FX 是矢量,F’是代数量。
FY和FY‘数值相等,但FY是矢量,FY‘是代数量。
9、力的作用效应是什么?答:有两种效应。
一是运动效应;即上直发报体机械运动状态的变化。
二是变形效应,即使物体产生变形。
10、什么是约束和约束力?答:一个物体的运动受到周围其他物体的限制,这种限制条件称为“约束“。
约束作用于被约束物体上的限制其运动的力称为”约束力“。
11、什么是力矩和力偶?答:表示力使物体绕某点转动效应的量称为力对点之矩。
大不为力与力臂的乘积。
一对等值,反向,不共线的平等力组成的特殊力系,称为力偶。
12、什么是极限应力和许用应力?答:材料破坏时的应力称为危险应力或极限应力。
将极限应力除以大于1的数(安全系数)n所得的结果称为“许用应力”。
13、拉伸与压缩的强度条件是什么?利用强度条件可以解决工程中哪睦强度问题?答:强度条件是:△=FN/A≤[△]。
式中:△——工作应力。
[△]——许用应力。
能解决工程中三类强度问题是:1、强度校核2、设计截面3、确定许用截荷。
四、图略1、2、3、4、5、五、计算题 1、解:(1)、求总切削力偶矩:M 总=∑M I =- M 1- M 2- M 3- M 4=-4M=-4×15 N •m=-60 N •m ,负号表示合力偶矩的方向为顺时针。
(2)、求螺钉A 和B 的受力取工件为研究对象,画受力图。
力F A 、F B 必组成一个力偶,因工件在平面力偶系作用下处于平衡状态,可得 ∑M I =0,即M 总+M (F A ,F B )=0 -60 N •m+F A ×200×103-m=0F A =F B =300N (方向如图)螺钉A 、B 受力分别与工件点A 、B 受力F A 、F B 成反作用力。
2、解:作轴力图,用截面尖求得CD 段的轴力F CDN =F BCN =-10KN ,AB 段的轴力为F ABN =20KN , 应用胡克定律分别求出各段杆的变形量为:△AB l =ABAB AB N EA l F =269310500102001.01020m Pa m N -⨯⨯⨯⨯⨯=2×510-m△BC l =BCBC BC N EA l F =269310500102001.01010m Pa m N -⨯⨯⨯⨯⨯-=-1×510-m △CD l =CDCD CDN EA l F =269310300102001.01010m Pa m N -⨯⨯⨯⨯⨯-=-1.67×510-m 总变形量△l=△AB l + △BC l +△CD l =2×510-m+2×510-m+2×510-m=-0.0067m3、解:灰口铸铁圆管的横截面积为A=41∏(2D -2d )=41×3.14(2130-2100)= 5416.5 2mm σ=AF =5.54161010003⨯=184.6MPa ≤[σ],此灰铸铁圆管安全。
4、解:求活塞杆的轴力N F =F=3780KN(1)校核圆截面连杆的强度:连杆横截面上的正应力为σ=A F =23)24.0(14.34103780m ⨯⨯⨯=83.6MPa ≤[σ], 圆截面连杆的强度足够。
(2)设计矩形截面连杆的尺寸:A=bh=1.42b ≥[]σNF =PaN631090103780⨯⨯b ≥0.173mm,h ≥0.242mm,设计时取整数b=175mm ,h=245mm 。
5、解:(1)求两杆的轴力:分析节点B 的平衡有:∑Fx=0,-F ABN -F BCN cos30°=0 ∑Fy=0,-F BC N sin30°-F=0解得:F BC N =-2F (压力),F ABN =3F(2)、求满足杆BC 强度条件的许用载荷F ,即σ1=AB AB N A F =()203.043m F ⨯⨯π≤[σ]1=170MPa ,解得:F ≤69378N=69.4KN (3)、求满足杆BC 强度条件的许用载荷F ,即σ2=BC BC N A F =mm F 12.006.02⨯≤[σ]2 =10MPa ,解得:F ≤36000N=36KN比较可行整个结构的许用载荷为36KN 。