工程力学第7章 弯曲强度答案
4
3
第 7 章 弯曲强度
7－1 直径为 d 的圆截面梁，两端在对称面内承受力偶矩为 M 的力偶作用，如图所示。若
已知变形后中性层的曲率半径为 ρ ；材料的弹性模量为 E 。根据 d 、 ρ 、E 可以求得梁所承受 的力偶矩 M 。现在有 4 种答案，请判断哪一种是正确的。
(A)
M ＝
E π d 习题 7－1 图
(B) 64ρ M ＝
64 ρ
(C) E π d 4 M ＝
E π d
(D)
32 ρ M ＝ 32ρ E π d 3
正确答案是 A 。
7－2
关于平面弯曲正应力公式的应用条件，有以下 4 种答案，请判断哪一种是正确的。
(A) 细长梁、弹性范围内加载； (B) 弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内； (C) 细长梁、弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内； (D) 细长梁、载荷加在对称面或主轴平面内。
正确答案是 C _。
7－3 长度相同、承受同样的均布载荷 q 作用的梁，有图中所示的 4 种支承方式，如果从 梁的强度考虑，请判断哪一种支承方式最合理。
l 5
习题 7－3 图
正确答案是 d 。
7－4 悬臂梁受力及截面尺寸如图所示。图中的尺寸单位为 mm 。求：梁的 1－1 截面上 A 、
?? ? A I z
B 两点的正应力。
习题 7－4 图
解：1. 计算梁的 1－1 截面上的弯矩：
M = ?1×103
N ×1m+600N/m ×1m ×1m ? =
?1300 N ? m ?
2 ? 2. 确定梁的 1－1 截面上 A 、B 两点的正应力：
A 点：
?150 ×10?3 m ? 1300 N ? m ×?
? 20 ×10?3
m ? σ = M z y = ? 2 ?＝2.54×106 Pa = 2.54 MPa (拉应力) I z
B 点：
100 ×10-3m ×(150 ×10-3m )
3
12
1300N ? m ×? 0.150m ? 0.04m ?
? ? σ = M z y ? 2 ? =1.62 ×106 Pa =1.62MPa(压应力) B ()
12
7－5 简支梁如图所示。试求I-I 截面上A 、B 两点处的正应力，并画出该截面上的正应力 分布图。
习题 7－5 图
A
(a)
A
(b)
F R R B
解：（1）求支座约束力
F RA = 3.64kN,
F RB = 4.36kN
习题 7－5 解图
（2）求I －I 截面的弯矩值（见习题7－5解图b ）
M I ?I = 3.64kN ? m
（3）求所求点正应力
σ = M I-I y A
I z
3
3 I = bh z
12
= 75 ×150 12
= 21.1×106 mm 4 y A = (75 ? 40) = 35mm 6
∴σ = ? 3.64 ×10 ×35 = ?6.04MPa
A 21.1×106
6
σ = 3.64 ×10 × 75 =12.94MPa B 21.1×106
7－6 加热炉炉前机械操作装置如图所示，图中的尺寸单位为 mm 。其操作臂由两根无缝 钢管所组成。外伸端装有夹具，夹具与所夹持钢料的总重 F P ＝2200 N ，平均分配到两根钢管上。 求：梁内最大正应力（不考虑钢管自重）。
3
习题 7－6 图
解：
1． 计算最大弯矩：
?3 3
M max = ?2200N × 2395 ×10 m= ?5.269 ×10 N ? m
2． 确定最大正应力：
σ = M max = M max
, α = 66mm = 0.611 max 3
2W
σ = M max =
2 × πD 32 (1 ?α 4 )
5.268 N ? m
108mm = 24.71×106 Pa=24.71 MPa max
2W =π (1= 08 ×10?3 m ) 2 × (1 ? 0.6114 ) 32
7－7 图示矩形截面简支梁，承受均布载荷 q 作用。若已知 q ＝2 kN/m ，l ＝3 m ，h ＝2b
＝240 mm 。试求：截面竖放(图 c)和横放(图 b)时梁内的最大正应力，并加以比较。
习题 7－7 图
解：1．计算最大弯矩：
ql 2
2 ×103
N/m ×(3m )2
M max = = = 2.25 ×103 N ? m
8 8
2．确定最大正应力： 3
平放： σ
= M max = 2.25 ×10 N ? m × 6
= 3.91×106 Pa=3.91 MPa
max 2
?3 ?3 2
hb 6
240 ×10 m ×(
120 ×10 m
)
4
?
?
竖放：σ
= M max = 2.25 ×103 N ? m ×6
=1.95 ×106 Pa=1.95 MPa
max
2
?3 ?3 2
bh 6
120 ×10 m ×(
240 ×10 m )
3．比较平放与竖放时的最大正应力：
σmax (平放) σmax (竖放) 3.91 1.95
≈ 2.0
7－8 圆截面外伸梁，其外伸部分是空心的，梁的受力与尺寸如图所示。图中尺寸单位
为 mm 。已知 F P ＝10kN ，q ＝5kN/m ，许用应力 [σ ]
＝140 MPa ，试校核梁的强度。
M
解：画弯矩图如图所示：
习题 7－8 图
3
σ ( ) M
max1 = 32 ×30.65 ×10 N ? m = 113.8 ×106 Pa=113.8 MPa< [σ ] max 实＝ W 1
π (140 ×10-3m )
3
σ ( ) M max2 = 32 × 20 ×103 N ? m = 100.3 ×106 Pa=100.3 MPa< [σ ] max 空＝ ? ? ? ?
W 2 π (140 ×10-3m )
3 ?1 ?
?? 100
?140 ? ? 所以，梁的强度是安全的。
7－9 悬臂梁 AB 受力如图所示，其中 F P ＝10 kN ，M ＝70 kN ·m ，a ＝3 m 。梁横截面的
形状及尺寸均示于图中(单位为 mm)，C 为截面形心，截面对中性轴的惯性矩 I z ＝1.02×108 mm 4
，
拉伸许用应力 [σ ]＋＝40 MPa ， 压缩许用应力 [σ ]
－
＝120 MPa 。试校核梁的强度是否安全。
解：画弯矩图如图所示：
σ σ σ σ
M (kN.m)
C 截面
习题 7－9 图
3 ?3
+ max = 30 ×10 N ? m ×96.4 ×10 m = 28.35 ×106
Pa=28.35 MPa 1.02 ×108 ×10?12 m 4
3 ?3
D 截面
－ max = 30 ×10 N ? m ×153.6 ×10 m = 45.17 ×106 Pa=45.17 MPa 1.02 ×108 ×10?12 m 4
3 ?3
+
max = 40 ×10 N ?m ×153.6 ×10 m = 60.24 ×106 Pa=60.24 MPa> [σ ] 1.02 ×108 ×10?12 m 4
3 ?3
－ max = 40 ×10 N ? m ×96.4 ×10 m = 37.8 ×106 Pa=37.8 MPa 1.02 ×108 ×10?12 m 4
所以，梁的强度不安全。
7－10 由 No.10 号工字钢制成的 ABD 梁，左端 A 处为固定铰链支座，B 点处用铰链与钢 制圆截面杆 BC 连接，BC 杆在 C 处用铰链悬挂。已知圆截面杆直径 d ＝20 mm ，梁和杆的许用 应力均为 [σ ]＝160 MPa ，试求:结构的许用均布载荷集度 [q ]
。
M
max P
习题 7－10 图
解：画弯矩图如图所示：
对于梁：
M max = 0.5q
σ = M max ≤ [σ ], 0.5q ≤ [σ ] max
W W [σ ]W 160 ×106 × 49 ×10?6
q ≤ = = 15.68 ×103 N/m=15.68 kN/m
0.5 0.5
对于杆：
σ = F N ≤ [σ ],
4F B = 4 × 2.25q ≤ [σ ] max
A πd 2 πd 2
πd 2
×[σ ] π ×(20 ×10-3 )2
×160 ×106 q ≤
=
= 22.34 ×103 N/m=22.34 kN/m
4 × 2.25
4 × 2.25
所以结构的许可载荷为
[q ]
= 15.68 kN/m
7－11 图示外伸梁承受集中载荷 F P 作用，尺寸如图所示。已知 F P ＝20 kN ，许用应力 [σ ]
＝
160 MPa ，试选择工字钢的号码。
习题 7－11 图
解：
M = F ×1m=20
×103 N ×1m=20 ×103 N ? m
σmax = M max W ≤ [σ ],
F ×1m 20 ×103 ×1m W ≥ P
= = 0.125 ×10－3 m 3＝125 cm 3
[σ ] 所以，选择 No.16 工字钢。
160 ×106
Pa
7－12 图示之 AB 为简支梁，当载荷 F P 直接作用在梁的跨度中点时，梁内最大弯曲正应 力超过许用应力 30％。为减小 AB 梁内的最大正应力，在 AB 梁配置一辅助梁 CD ，CD 也可以
看作是简支梁。试求辅助梁的长度 a 。
解： 1．没有辅助梁时
σmax
= M max ≤ [σ ], W F P l 4 = 1.30 [σ ] W
σmax = M
max ≤ [σ ], W F P l
(3 ? 2a ) 2 = [σ ] W F P l (3 ? 2a ) F P l
2 = 4 = [σ ] W 1.30 ×W 1.30 ×(
3 ? 2a ) = 3 a = 1.38
4 m
7－13 一跳板左端铰接，中间为可移动支承。为使体重不同的跳水者站在跳板前端在
跳板中所产生的最大弯矩M zmax 均相同，问距离 a 应怎样变化?
习题 7－13 图
解：最大弯矩发生在可移动简支点B 处。（见图a 、b ）
设不同体重分别为W ，W + ΔW ,则有， W (l ? a ) = (W + ΔW )(l ? a ? Δa )
A
B
W
A
整理后得 a 图
Δa =
ΔW
(W + ΔW )
b 图
(l ? a )
此即为相邻跳水者跳水时，可动点B 的调节距离 Δa 与他们体重间的关系。
7－14 利用弯曲内力的知识，说明为何将标准双杠的尺寸设计成 a=l /4。
M M F
习题 7－14 图
解：双杠使用时，可视为外伸梁。
其使用时受力点应考虑两种引起最大弯矩的情况。如图a 、b 所示。
A
C
B
a 图
A
C
B
b 图
若将a 的长度设计能达到下述情况为最经济、省工：
M + = M ? ， max
max
即正负弯矩的绝对值相等，杠为等值杆。
当a=l /4时，
+ max
? max
= F P l / 4 （如图a ，在中间面C ）
； = F P l / 4 （发生在图b 所示受力情况下的A 面或B 面）。
7－15 图示二悬臂梁的截面均为矩形(b×h )，但(a)梁为钢质，(b)梁为木质。试写出危 险截面上的最大拉应力与最大压应力的表达式，并注明其位置。二梁的弹性模量分别为E 钢、 E 木。
P
F P
习题 7－15 图
解：（1）两悬臂梁均为静定梁，故应力与材料弹性常数无关。
（2）两悬臂梁均发生平面弯曲，危险面均在固定端处。
σ σ σ σ 6 I 6 I
（3）钢梁：
（4）木梁：
+
max
? max
= 6F P l bh 2 =
6F P l bh 2
（在固定端处顶边诸点）
（在固定端处底边诸点）
+
max
? max
= 6F P l hb 2 = 6F P l hb 2
（在固定端处后侧边诸点）
（在固定端处前侧边诸点）
7－16 T 形截面铸铁梁受力如图所示，其截面的 I z = 2.59 ×10?6 m 4 。试作该梁的内力 图，求出梁内的最大拉应力和最大压应力，并指出它们的位置。画出危险截面上的正应力分 布图。
习题 7－16 图
解：（1）求支座约束力
F RA = 37.5kN, F RB = 112.5kN
（2）作内力图，剪力图、弯矩图分别见习题7－16解图b 、c 。 （3）求所最大正应力和最小正应力
E 、B 两截面分别发生最大正弯矩与最大负弯矩。 所以，两个截面均有可能是危险截面。
σ
+
= M E y 2 = 14 ×10 ×142 = 76.8MPa （在E 截面下缘）
max
z 2.59 ×107
σ
?
= M B y 2 = 25 ×10 ×142
= ?137MPa （在B 截面下缘） max
z
2.59 ×107
正应力分布图见图d 。
σ σ σ y m
(a)
A
q
E B
D
2m
1m
50 kN
37.5 kN
⊕
(b)
⊕
?
1
62.5 kN
43.6MPa
(d)
(c)
14 kN·m
y 2
⊕
?
25 kN·m
76.8MPa
137MPa
习题 7－16 解图
7－17 发生平面弯曲的槽形截面(No.25a)简支梁如图所示。在横放和竖放两种情况
下， (a)比较许用弯曲力偶矩m O 的大小，已知[σ]=160MPa ；(b)绘出危险截面上的正应力分 布图。
习题 7－17 图
解：
(a)
F R R B
(b)
y 1
(c)
y 2
5
O + max
y 1 y 2
?
+ max
?
max
σ max
习题 7－17 解图
3
3
（1）求支座约束力
F RA
= F RB
= m
O kN
5
（2）作弯矩图见习题7－17解图b 所示。 （3）竖放下的许用弯曲力偶矩m O
由型钢表查得
从b 图中得：
W =269.6×103 mm
3
M = 3m
O
由强度条件 max
σ max = 5
M
max W
≤ [σ ]
m ≤ 5 W
[σ ] = 5 × 269.6 ×10
×160
= 71.89kN ? m O 3 3
（4）横放下的许用弯曲力偶矩m O ：
由型钢表查得
由强度条件
W =30.61×103 mm
3
m ≤ 5 W
[σ ] = 5 ×30.61×10 ×160 = 8.16kN ? m O 3 3
危险截面上的正应力分布图见图c 。
7 － 18
制动 装置的 杠 杆 用直径 d =30mm 的 销 钉支承 在 B 处。 若 杠 杆的许 用应力
[σ]=140MPa ，销钉的剪切许用应力[τ]=100MPa ，求许可载荷[F P1], [F P2]。
F P1
F P2
习题 7－18 图
解：（1）求 F P1 与 F P2 的关系
4
杠杠平衡时有： F P1 ×1000 = F P2 × 250 ， （2）作弯矩图，如图 a 所示
F P2 = 4F P1
(a
5F
P1
(b)
F F 2 P1
2 P1
（3）梁的弯曲正应力强度条件
习题 7－18 解图
σ max =
M max W
≤ [σ ]
20 × 60
3
(
20 ×303 ? ) W = 12
12 =1.05 ×104 mm 3
30
1000F p1 W
≤ [σ ]
F ≤ W [σ ] = 1.05 ×10
×140 = 1.47kN P1
1000 1000
∴F P2 ≤ 5.88kN
（4）校核销钉的剪切强度
剪切强度条件：
F Q τ max = A
≤ [τ ]
其中， F
= 5 F
= 3.675mm 2
Q
2 P1
3
∴τ max
= 3.675 ×10 706.86
= 5.2MPa < [τ ] 则，销钉安全。
（5）杠杆系统的许可载荷为
[F P1 ] = 1.47kN ，
[F P2 ] = 5.88kN 。
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工程力学材料力学_知识点_及典型例题
作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆：二力杆 E处固定端 C处铰链约束
（1）运动效应：力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 （2）变形效应：力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法： （1）力是矢量，在图示力时，常用一带箭头的线段来表示力；（注意表明力的方向和力的作用点！） （2）在书写力时，力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示，如F、G、F1等等。 5、约束的概念：对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点，在约束与被约束物体的接处 7、主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束：如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点：约束反力沿柔索的中心线作用，离开被约束物体。（） 9、光滑接触面：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 （1）约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 （2）约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物体。（） 10、铰链约束：两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力；一般用一对正交的力来表示，指向假定。（）11、固定铰支座 （1）约束的构造特点：把中间铰约束中的某一个构件换成支座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。
工程力学_静力学与材料力学课后习题答案
1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 解： 1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。 (a) B (b) (c) (d) A (e) A (a) (b) A (c) A (d) A (e) (c) (a)
解： 1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。 解： (e) B B (a) B (b) (c) F B (a) (c) F (b) (d) (e) F
1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 拱ABCD ；(b) 半拱AB 部分；(c) 踏板AB ；(d) 杠杆AB ；(e) 方板ABCD ；(f) 节点B 。 解： (d) D (e) F Bx (a) (b) (c) (d) D (e) W (f) (a) D (b) B (c) B F D F
1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 结点A，结点B；(b) 圆柱A和B及整体；(c) 半拱AB，半拱BC及整体；(d) 杠杆AB，切刀CEF及整体；(e) 秤杆AB，秤盘架BCD及整体。 解：(a) (b) (c) (d) AT F BA F (b) (e)
(c) (d) (e) C A A C ’C D D B
2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F 1和F 2作用在销钉C 上， F 1=445 N ，F 2=535 N ，不计杆重，试求两杆所受的力。 解：(1) 取节点C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆， (2) 列平衡方程： 1 214 0 sin 60053 0 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N =?+-==?--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。 2-3 水平力F 作用在刚架的B 点，如图所示。如不计刚架重量，试求支座A 和D 处的约束 力。 解：(1) 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形： (2) F 1 F F D F F A F D
工程力学课后习题答案(20200124234341)
《工程力学》复习资料 1．画出（各部分）的受力图 （1）（2） （3） 2．力F作用在边长为L正立方体的对角线上。设Oxy平面与立方体的底面ABCD 相平行，两者之间的距离为h，试求力F对O点的矩的矢量表达式。
解：依题意可得： cos cos F F x sin cos F F y sin F F z 其中3 3sin 3 6cos 45 点坐标为： h l l ,,则 3 ) ()(33 33 33 3j i h l F k F j F i F F M 3．如图所示力系由 F 1，F 2，F 3，F 4和F 5组成，其作 用线分别沿六面体棱边。已知：的F 1=F 3=F 4=F 5=5kN, F 2=10 kN ，OA=OC/2=1.2m 。试求力 系的简化结果。 解：各力向O 点简化 0.0.0 .523143C O F A O F M C B F A O F M C O F C O F M Z Y X 即主矩的三个分量 kN F F Rx 55 kN F F Ry 102kN F F F F RZ 54 3 1 即主矢量为: k j i 5105合力的作用线方程 Z y X 24．多跨梁如图所示。已知：q=5kN ，L=2m 。试求A 、B 、D 处的约束力。
取CD 段0 ci M 0 212 ql l F D 解得 kN F D 5取整体来研究，0iy F 0 2D B Ay F l q F F 0ix F 0 Ax F 0 iA M 0 32l F l ql l F D B 联合以上各式，解得 kN F F Ay A 10kN F B 255．多跨梁如图所示。已知：q=5kN ，L=2m ，ψ=30°。试求A 、C 处的约束力。（5+5=10分） 取BC 段0iy F 0 cos 2C B F l q F 0ix F 0 sin C Bx F F 0 ic M 0 22l l q l F By
工程力学II模拟试题1答案
精选word 范本！ 《工程力学II 》模拟试题一 考试时间：120分钟 一、单选题（每小题3分，共15分） 1. 对于图示单元体中的m ax τ正确答案为（ A ）。 A. MPa 100 B. MPa 0 C. MPa 50 D. MPa 200 2. 则该圆轴的最大剪应力是原来的（ C ）倍。 A. 2； B. 4； C. 8； D. 16。 3. 一铆钉受力如下图所示，铆钉直径为d ，钢板厚度均为t ，其剪切面面积和剪力大小 分别为（ B ）。 A. 241d π和1P ； B. 21d π和P ； C. d t 和1 P ； D. d t 和P 。 4. 关于图示AC 杆的结论中，正确的是（ C ）。 A. BC 段有变形，没有位移； B. BC 段没有变形，没有位移； C. BC 段没有变形，有位移； D. BC 段有变形，有位移。 5. 材料相同、抗弯刚度相同的悬臂梁Ⅰ、Ⅱ如图所示，正确结论是下列哪一种（ B ）。 A. Ⅱ梁最大挠度是Ⅰ梁的 1 2 倍； B. Ⅱ梁最大挠度是Ⅰ梁的4倍； C. Ⅱ梁最大挠度是Ⅰ梁的2倍； D. Ⅰ、Ⅱ梁的最大挠度相等。 悬臂梁Ⅰ 悬臂梁Ⅱ 222
二、判断题（对的请打“√”，错的请打“×”，每题2分，共10分） 1. 当施加载荷使低碳钢试件超过屈服阶段后，再卸载，则材料的比例极限将会提高。（√ ） 2. 杆件的轴力仅与杆件所受的外力有关，而与杆件的截面形状、材料无关。 （√ ） 3. 惯性矩、极惯性矩可为正、可为负、也可为零。 （× ） 4. 弯曲变形中截面中性轴上的剪应力总是为零。 （× ） 5. 如右图，拉杆的材料为钢，在拉杆与木材之间放一金属垫圈，该垫圈的作用是增加杆的 抗拉强度。 （ × ） 三、填空题（每题5分，共25分） 1. 低碳钢拉伸可以分成： 弹性 阶段， 屈服 阶段， 强化 阶段， 颈缩 阶段。 2. 胡克定律的基本公式EA l F l N ?= ?，E 称为材料的弹性模量，EA 称为杆件的 抗拉（或抗压）刚度 ，它反映了杆 抵抗拉伸（压缩）变形 的能力；梁的挠曲线微分方程 EI x M dx y d ) (2 2-=中，EI 称为梁的 抗弯刚度 ；圆轴转角计算公式π?180max max X GI T P ='中，P GI 称为圆轴的 抗扭刚度 。 3. 由①和②两杆组成的支架，如右图。从材料性能和经济性两方面 考虑，现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择，合理的选择是： ① 为 铸铁 ，②杆为 低碳钢 。 4. 利用叠加法计算杆件组合变形的条件是：(1)变形为 小变形 ；(2)材料处于 线弹性 。 5．图示杆中的最大压应力值等于bh F 2-。
工程力学试题库材料力学
材料力学基本知识 复习要点 1. 材料力学的任务 材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上，以最经济的代价，为构件确定合理的截面形状和尺寸，选择合适的材料，为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。 2. 变形固体及其基本假设 连续性假设：认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间，毫无空隙。 均匀性假设：认为物体内各处的力学性能完全相同。 各向同性假设：认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设：认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。 3. 外力与内力的概念 外力：施加在结构上的外部荷载及支座反力。 内力：在外力作用下，构件内部各质点间相互作用力的改变量，即附加相互作用力。内力成对出现，等值、反向，分别作用在构件的两部分上。 4. 应力、正应力与切应力 应力：截面上任一点内力的集度。 正应力：垂直于截面的应力分量。 切应力：和截面相切的应力分量。 5. 截面法 分二留一，内力代替。可概括为四个字：截、弃、代、平。即：欲求某点处内力，假想用截面把构件截开为两部分，保留其中一部分，舍弃另一部分，用内力代替弃去部分对保留部分的作用力，并进行受力平衡分析，求出内力。 6. 变形与线应变切应变 变形：变形固体形状的改变。 线应变：单位长度的伸缩量。 练习题 一. 单选题 1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（）项，
其他各项是必须满足的条件。 A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件 2、物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称 为（） A．弹性B．塑性C．刚性D．稳定性 3、结构的超静定次数等于（）。 A．未知力的数目B．未知力数目与独立平衡方程数目的差数 C．支座反力的数目D．支座反力数目与独立平衡方程数目的差数 4、各向同性假设认为，材料内部各点的（）是相同的。 A.力学性质 B.外力 C.变形 D.位移 5、根据小变形条件，可以认为（） A.构件不变形 B.结构不变形 C.构件仅发生弹性变形 D.构件变形远小于其原始尺寸 6、构件的强度、刚度和稳定性（） A.只与材料的力学性质有关 B.只与构件的形状尺寸有关 C.与二者都有关 D. 与二者都无关7、 在下列各工程材料中，（）不可应用各向同性假设。 A.铸铁 B.玻璃 C.松木 D.铸铜 二. 填空题 1. 变形固体的变形可分为和。 2. 构件安全工作的基本要求是：构件必须具有、和足够 的稳定性。（同：材料在使用过程中提出三方面的性能要求，即、、。） 3. 材料力学中杆件变形的基本形式有 。 4. 材料力学中，对变形固体做了 四个基本假设。 、、和、、、
工程力学材料力学答案-第十章
10-1 试计算图示各梁指定截面（标有细线者）的剪力与弯矩。 解：(a) (1) 取A +截面左段研究，其受力如图； 由平衡关系求内力 0SA A F F M ++== (2) 求C 截面内力； 取C 截面左段研究，其受力如图； 由平衡关系求内力 2 SC C Fl F F M == (3) 求B -截面内力 截开B -截面，研究左段，其受力如图； 由平衡关系求内力 SB B F F M Fl == q B (d) (b) (a) SA+ M A+ SC M C A SB M B
(b) (1) 求A 、B 处约束反力 e A B M R R l == (2) 求A +截面内力； 取A +截面左段研究，其受力如图； e SA A A e M F R M M l ++=-=- = (3) 求C 截面内力； 取C 截面左段研究，其受力如图； 22 e e SC A A e A M M l F R M M R l +=-=- =-?= (4) 求B 截面内力； 取B 截面右段研究，其受力如图； 0e SB B B M F R M l =-=- = (c) (1) 求A 、B 处约束反力 e M A+ M C B R B M B
A B Fb Fa R R a b a b = =++ (2) 求A +截面内力； 取A +截面左段研究，其受力如图； 0SA A A Fb F R M a b ++== =+ (3) 求C -截面内力； 取C -截面左段研究，其受力如图； SC A C A Fb Fab F R M R a a b a b --== =?=++ (4) 求C +截面内力； 取C +截面右段研究，其受力如图； SC B C B Fa Fab F R M R b a b a b ++=-=- =?=++ (5) 求B -截面内力； 取B -截面右段研究，其受力如图； 0SB B B Fa F R M a b --=-=- =+ (d) (1) 求A +截面内力 取A +截面右段研究，其受力如图； A R SA+ M A+ R A SC- M C- B R B M C+ B R B M q B M
工程力学作业参考答案
《工程力学》作业1参考答案 说明：本次作业对应于文字教材第0—3章，应按相应教学进度完成。 一、单项选择题（每小题2分，共30分） 在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。 选、错选或多选者，该题无分。 1. 三刚片组成几何不变体系的规则是（B ） A三链杆相连，不平行也不相交于一点 B三铰两两相连，三铰不在一直线上 C三铰三链杆相连，杆不通过铰 D 一铰一链杆相连，杆不通过铰 2. 在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（ C ） A可变体系 B瞬变体系 C无多余约束的几何不变体系 D有多余约束的几何不变体系 3. 图示体系为（D ）。 A瞬变体系 B常变体系 C有多余约束的几何不变体系 D无多余约束的几何不变体系 4. 下图所示平面杆件体系是何种杆件体系（ A常变 B瞬变 C不变且无多余联系 D不变且有一个多余联系
5?图示桁架有几根零杆（ D ） A 0 B 2
6?图1所示结构的弯矩图形状应为（ A ） 7 A |C B 1 |F P A a __ a I a 予 r* ---------------- C F p a （下拉）； D F p a （下拉） 4 2 &图示刚架杆端弯矩 M BA 等于（A ） A 5kN 20kN ? m 5kN 2m A Fpa （上拉）； 4 B 旦a （上拉） 2 （左侧受拉） （右侧受拉） （左侧受 30kN - m 30kN - m 10kN - m 10kN - m
9?下图所示伸出梁弯矩图的正确形状为（ C ) CL A|B1 * C' 一/ C1 4 1D 1 .1—9右 A m （上侧受拉） B m （下侧受拉） C m（下侧受拉） D 0 2 m h|A J C 才 」 l l a A AB部分 B BC部分 C CD部分 D DE部分 1A B C D E ■■■ t=0 ― 1 e is 13.对图（a）所示结构，按虚拟力状态图（b）将求出（D ） A截面B的转角 B截面D的转角 C BD两点间的相对移动 D BD两截面间的相对转动 12?悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（ abl 4EI abl abl 12EI C ) abl 12EI I i I i} 「1 l—— 4EI
工程力学基础模拟题
工程力学基础模拟题一 班级：姓名：得分： 一、单项选择题（在第小题给出的四个选项中，只有一个是最符合题目要 求的，请用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。本在题共20小题，每小题2.5分，共50分。） 1．材料力学研究的物体是（）。 A．刚体 B 变形固体 C 流体 D 气体 2．光滑面约束的约束反力沿接触处的法向（）被约束物体。 A．指向 B 背离 C 平行 D 垂直 3．材料力学主要研究的力是（），它是导致构件破坏的因素。 A．牵引力 B 约束反力 C 荷载 D 内力 4．下面所述的（）不属于杆的基本变形。 A．轴向拉（压） B 剪切 C 弯曲 D 压缩与弯曲 5．导致受压直杆破坏的主要原因是（）不够。 A．强度 B 刚度 C 稳定性 D 干扰力太大 6．作梁的弯矩图时，在无荷载作用的梁段上，弯矩图为（）。 A．水平线 B 抛物线 C 斜直线 D 折线 7．受压直杆的两端支承均为固定端支座约束时，其长度系数是（）。A．0．7 B 1 C．0．５Ｄ．２ 8．判断杆件是否因强度不足而破坏时，必须计算出杆件横截面上的（）A．内力 B 应力 C 应变 D 变形 9．在一对大小相等、方向相反，位于杆件的纵向对称平面内的力偶作用下，杆件发生（）变形。 A．轴向拉伸 B 剪切 C 扭转 D 弯曲 10．胡克定律的选用条件是：杆件内的应力不得超过（）。 A．比例极限 B 弹性极限 C 屈服极限 D 强度极限 11．下面对力矩和力偶矩的解释，不正确的是（）。 A．都是物体转动效应的度量 B 力矩与矩心有关，力偶与矩心无关C．力矩与力偶矩的单位都相同 D 力矩是标量，力偶矩是矢量 12．力偶对物体的转动效应取决于（）。 A．力偶矩的大小、力偶的方向、力偶的作用点 B．力偶矩的大小、力偶的方向、力偶的作用线 C．力偶矩的大小、力偶的转向、力偶的作用面 D．力偶矩的大小、力偶的转向、力偶的力偶臂 13．压杆临界力的大小与（）有关。 A．压杆的长度 B 压杆的截面面形状及尺寸 C．材料及两端支承情况有关 D 以上全部 14．两根材料、约束相同的大柔度细长杆，当其直径d1=2d2时，则两根杆的临界压力之比、临界应力之比分别为（）。 A．8 : 1，4 : 1 B 16 : 1，8 : 1 C．16 : 1，4 : 1 D 4 :1 ，16 : 1 15．工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的？（）A．弹性模量 B 强度极限 C 比例极限 D 延伸率 16．物体系中的作用力和反作用力应是（）。 A．等值、反向、共线B等值、反向、共线、同体 C．等值、反向、共线、异体 D 等值、同向、共线、异体 17．力系向某点平移的结果，可以得到（）。 A．一个主矢量 B 一个主矩 C．一个合力 D 一个主矢量和一个主矩 18．两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同，而一杆的长度为另一杆长度的两倍。试比较它们的轴力、横截面上的正应力、轴向正应变和轴向变形。下面的答案哪个正确？（） A．两杆的轴力、正应力、正应变和轴向变形都相同。 B．两杆的轴力、正应力相同，而长杆的正应变和轴向变形较短杆的大。C．两杆的轴力、正应力、正应变都相同，而长杆的轴向变形较短杆的大。D．两杆的轴力相同，而长杆的正应力、正应变和轴向变形都较短杆的大。19．一端铰支，一端固定的细长杆，长度从1增加到21，则此时的压杆临界力是原来压杆的（）。
工程力学材料力学部分习题答案
工程力学材料力学部分习题答案
b2.9 题图2.9所示中段开槽的杆件，两端受轴向载荷P 的作用，试计算截面1-1和2-2上的应力。已知：P = 140kN ，b = 200mm ，b 0 = 100mm ，t = 4mm 。 题图2.9 解：(1) 计算杆的轴力 kN 14021===P N N (2) 计算横截面的面积 21m m 8004200=?=?=t b A 202mm 4004)100200()(=?-=?-=t b b A (3) 计算正应力 MPa 1758001000140111=?== A N σ MPa 350400 1000 140222=?== A N σ (注：本题的目的是说明在一段轴力相同的杆件内，横截面面积小的截面为该段 的危险截面) 2.10 横截面面积A=2cm 2的杆受轴向拉伸，力P=10kN ，求其法线与轴向成30°的及45°斜截面上的应力ασ及ατ，并问m ax τ发生在哪一个截面？ 解：(1) 计算杆的轴力 kN 10==P N (2) 计算横截面上的正应力 MPa 50100 2100010=??==A N σ (3) 计算斜截面上的应力 MPa 5.37235030cos 2 230 =??? ? ???==ο ο σσ
MPa 6.212 3250)302 sin(2 30=?= ?= οο σ τ MPa 25225045cos 2 245 =??? ? ???==οο σσ MPa 2512 50 )452 sin(2 45=?= ?= οο σ τ (4) m ax τ发生的截面 ∵ 0)2cos(==ασα τα d d 取得极值 ∴ 0)2cos(=α 因此：2 2π α= ， ο454 == π α 故：m ax τ发生在其法线与轴向成45°的截面上。 （注：本题的结果告诉我们，如果拉压杆处横截面的正应力，就可以计算该处任意方向截面的正应力和剪应力。对于拉压杆而言，最大剪应力发生在其法线与轴向成45°的截面上，最大正应力发生在横截面上，横截面上剪应力为零） 2.17 题图2.17所示阶梯直杆AC ，P =10kN ，l 1=l 2=400mm ，A 1=2A 2=100mm 2，E =200GPa 。试计算杆AC 的轴向变形Δl 。 题图2.17 解：(1) 计算直杆各段的轴力及画轴力图 kN 101==P N （拉） kN 102-=-=P N （压）
工程力学课后习题答案
第一章 静力学基本概念与物体的受力分析 下列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。 1.1 试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。 解：如图 (g) (j) P (a) (e) (f) W W F F A B F D F B F A F A T F B A 1.2画出下列各物体系统中各物体（不包括销钉与支座）以及物体系统整体受力图。 解：如图 F B B (b)
(c) C (d) C F D (e) A F D (f) F D (g) (h) EO B O E F O (i)
(j) B Y F B X B F X E (k) 1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成，如题1.3图所示。在定滑轮上吊有重为W的物体H。试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。 解：如图 ' D 1.4题1.4图示齿轮传动系统，O1为主动轮，旋转 方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。 解： 1 o x F 2o x F 2o y F o y F F F' 1.5结构如题1.5图所示，试画出各个部分的受力图。
解： 第二章 汇交力系 2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。其中F 1＝2kN ，F 2=3kN ，F 3=lkN ， F 4=2.5kN ，方向如题2.1图所示。用解析法求该力系的合成结果。 解 0 00 1 42 3c o s 30c o s 45c o s 60 c o s 45 1.29 Rx F X F F F F KN = =+- -=∑ 00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑ 2.85R F KN == 0(,)tan 63.07Ry R Rx F F X arc F ∠== 2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用，已知F 1＝1kN ，F 2=2kN ，F 3=l.5kN 。求该力系的合成结果。 解：2.2图示可简化为如右图所示 23cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑ 013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑ 2.77R F KN == 0(,)tan 6.2Ry R Rx F F X arc F ∠==- 2.3 力系如题2.3图所示。已知：F 1＝100N ，F 2=50N ，F 3=50N ，求力系的合力。 解：2.3图示可简化为如右图所示 080 arctan 5360 BAC θ∠=== 32cos 80Rx F X F F KN θ==-=∑ 12sin 140Ry F Y F F KN θ==+=∑ 161.25R F KN == ( ,)tan 60.25Ry R Rx F F X arc F ∠= = 2.4 球重为W ＝100N ，悬挂于绳上，并与光滑墙相接触，如题2.4 图所示。已知30α=，
工程力学考试试题B卷
一、填空题：（23×1） 两个力要平衡，则它们应该满足的必要和充分条件是：大小相等、方向相反 和作用在同一条直线上 。 2．已知动点M 的运动方程为c kt a y b kt a x +=+=22)cos(,)sin(（其中a 、b 、 c 、k 均为常数），则动点M 的速度大小为 2ak 2t ，加速度大小为 ，其运动轨迹方程为 圆（x-b ）2＋（y-c ）2=a 2 。 3．刚体作平面运动时，分析刚体中任意一个平面图形内各点速度，所采用的方法有：基点法（速度合成法），瞬心法 ，和 投影法 。 4．工程构件的失效形式主要有三类，分别是： 强度 失效 ， 刚度 失效 ，和 稳定性 失效。 5．《材料力学》中关于小变形体有三个重要的基本假设，可以使我们在研究变形体时做出适当的简化和抽象，那么这三个基本假设分别是：材料均匀连续性假设 ， 各向同性假设 和 小变形假设 。 6．对于梁的刚度问题，我们知道小挠度挠曲线微分方程在其中占有非常重要的地位，对它积一次分可得到 转角θ 的计算公式，对它积两次分可得到 挠度y 的计算公式，那么试写出小挠度挠曲线微分方程的形式 Z I E x M y ?± =) ( 。 7．对于稳定性问题，提高压杆承载能力的主要措施有：○ 1 尽量减少压杆长度 ，○ 2 增加支承刚性 ，○ 3 合理选择截面形状 ，○ 4 合理选用材料 。 解: ?? ??? =+?-??==-+?=∑∑0 2410040A A A m l ql l ql M ql ql R Y 求得 ?? ???=↑=) (41) (432 逆时针ql m ql R A A 剪力图和弯矩图见下页。
工程力学-课后习题答案
工程力学-课后习题答案
4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力 的单位为kN ，力偶矩的单位为kN m ，长度 单位为m ，分布载荷集度为kN/m 。(提示： 计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。 A B C D 0.8 0.8 0.4 0 00.7 2 ( A B C 1 2 q ( M= 30o A B C D 0.8 0.8 0.8 2 0.8 M = q =(
解： (b)：(1) 整体受力分析，画出受力图(平面任意 力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 0: 0.40 0.4 kN x Ax Ax F F F =-+==∑ ()0: 20.80.5 1.60.40.720 0.26 kN A B B M F F F =-?+?+?+?==∑ 0: 20.50 1.24 kN y Ay B Ay F F F F =-++==∑ 约束力的方向如图所示。 (c)：(1) 研究AB 杆，受力分析，画出受力图(平 面任意力系)； A B C 1 2 q M= 30o F F A F A y x d 2?x A B C D 0.8 0.8 0.4 00 0.7 2 F F A F A y
(2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 2 0()0: 3320 0.33 kN B Ay Ay M F F dx x F =-?-+??==∑? 2 0: 2cos300 4.24 kN o y Ay B B F F dx F F =-?+==∑? 0: sin 300 2.12 kN o x Ax B Ax F F F F =-==∑ 约束力的方向如图所示。 (e)：(1) 研究C ABD 杆，受力分析，画出受力图 (平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 0: 0x Ax F F ==∑ 0.8 ()0: 208 1.620 2.40 21 kN A B B M F dx x F F =??++?-?==∑? 0.8 0: 20200 15 kN y Ay B Ay F dx F F F =-?++-==∑? 约束力的方向如图所示。 A B C D 0.8 0.8 0.8 20.8 M = q =F F A F A y x 20 x d
工程力学材料力学答案
4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kN m，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m。(提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。 解： (b)：(1) 整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 (c)：(1) 研究AB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 (e)：(1) 研究CABD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 4-5 AB梁一端砌在墙内，在自由端装有滑轮用以匀速吊起重物D，设重物的重量为G，又AB长为b，斜绳与铅垂线成角，求固定端的约束力。 解：(1) 研究AB杆(带滑轮)，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 4-7 练钢炉的送料机由跑车A和可移动的桥B组成。跑车可沿桥上的轨道运动，两轮间距离为2 m，跑车与操作架、平臂OC以及料斗C相连，料斗每次装载物料重W=15 kN，平臂长OC=5 m。设跑车A，操作架D和所有附件总重为P。作用于操作架的轴线，问P至少应多大才能使料斗在满载时跑车不致翻倒？ 解：(1) 研究跑车与操作架、平臂OC以及料斗C，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选F点为矩心，列出平衡方程； (3) 不翻倒的条件； 4-13 活动梯子置于光滑水平面上，并在铅垂面内，梯子两部分AC和AB各重为Q，重心在A点，彼此用铰链A和绳子DE连接。一人重为P立于F处，试求绳子DE的拉力和B、C两点的约束力。 解：(1)：研究整体，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； (3) 研究AB，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (4) 选A点为矩心，列出平衡方程； 4-15 在齿条送料机构中杠杆AB=500 mm，AC=100 mm，齿条受到水平阻力FQ的作用。已知Q=5000 N，各零件自重不计，试求移动齿条时在点B的作用力F是多少？ 解：(1) 研究齿条和插瓜(二力杆)，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选x轴为投影轴，列出平衡方程； (3) 研究杠杆AB，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (4) 选C点为矩心，列出平衡方程； 4-16 由AC和CD构成的复合梁通过铰链C连接，它的支承和受力如题4-16图所示。已知均布载荷集度q=10 kN/m，力偶M=40 kN m，a=2 m，不计梁重，试求支座A、B、D的约束力和铰链C所受的力。 解：(1) 研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选坐标系Cxy，列出平衡方程；
最新工程力学(静力学与材料力学)第四版习题答案
静力学部分 第一章基本概念受力图
2-1 解：由解析法， 23cos 80RX F X P P N θ==+=∑ 12sin 140RY F Y P P N θ==+=∑ 故： 22161.2R RX RY F F F N =+= 1(,)arccos 2944RY R R F F P F '∠==
2-2 解：即求此力系的合力，沿OB 建立x 坐标，由解析法，有 123cos45cos453RX F X P P P KN ==++=∑ 13sin 45sin 450 RY F Y P P ==-=∑ 故： 223R RX RY F F F KN =+= 方向沿OB 。 2-3 解：所有杆件均为二力杆件，受力沿直杆轴线。 （a ） 由平衡方程有： 0X =∑ sin 300 AC AB F F -= 0Y =∑ cos300 AC F W -= 0.577AB F W =（拉力） 1.155AC F W =（压力） （b ） 由平衡方程有：
0X =∑ cos 700 AC AB F F -= 0Y =∑ sin 700 AB F W -= 1.064AB F W =（拉力） 0.364AC F W =（压力） （c ） 由平衡方程有： 0X =∑ cos 60cos300 AC AB F F -= 0Y =∑ sin 30sin 600 AB AC F F W +-= 0.5AB F W = (拉力) 0.866AC F W =（压力） （d ） 由平衡方程有： 0X =∑ sin 30sin 300 AB AC F F -= 0Y =∑ cos30cos300 AB AC F F W +-= 0.577AB F W = (拉力) 0.577AC F W = (拉力)
工程力学_课后习题答案
4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN ，力偶矩的单位为kN ?m ，长度 单位为m ，分布载荷集度为kN/m 。(提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。 解： (b)：(1) 整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 0: 0.40 0.4 kN x Ax Ax F F F =-+==∑ ()0: 20.80.5 1.60.40.720 0.26 kN A B B M F F F =-?+?+?+?==∑ A B C D 0.8 0.8 0.4 0.5 0.4 0.7 2 (b) A B C 1 2 q =2 (c) M=3 30o A B C D 0.8 0.8 0.8 20 0.8 M =8 q =20 (e) A B C D 0.8 0.8 0.4 0.5 0.4 0.7 2 F B F Ax F A y y x
0: 20.50 1.24 kN y Ay B Ay F F F F =-++==∑ 约束力的方向如图所示。 (c)：(1) 研究AB 杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 2 ()0: 3320 0.33 kN B Ay Ay M F F dx x F =-?-+??==∑? 2 0: 2cos300 4.24 kN o y Ay B B F F dx F F =-?+==∑? 0: sin300 2.12 kN o x Ax B Ax F F F F =-==∑ 约束力的方向如图所示。 (e)：(1) 研究C ABD 杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 0: 0x Ax F F ==∑ 0.80 ()0: 208 1.620 2.40 21 kN A B B M F dx x F F =??++?-?==∑? 0.8 0: 20200 15 kN y Ay B Ay F dx F F F =-?++-==∑? 约束力的方向如图所示。 4-16 由AC 和CD 构成的复合梁通过铰链C 连接，它的支承和受力如题4-16图所示。已知 均布载荷集度q =10 kN/m ，力偶M =40 kN ?m ，a =2 m ，不计梁重，试求支座A 、B 、D A B C 1 2 q =2 M=3 30o F B F Ax F A y y x dx 2?dx x A B C D 0.8 0.8 0.8 20 0.8 M =8 q =20 F B F Ax F A y y x 20?dx x dx A B C D M q
工程力学材料力学答案-第十一章解析
11-6 图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F 1与F 2作用，且F 1=2F 2=5 kN ，试计算梁内的 最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K 点处的弯曲正应力。 解：(1) 画梁的弯矩图 (2) 最大弯矩（位于固定端）： max 7.5 M kN = (3) 计算应力： 最大应力： K 点的应力： 11-7 图示梁，由No22槽钢制成，弯矩M =80 N.m ，并位于纵向对称面（即x-y 平面）内。 试求梁内的最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力。 解：(1) 查表得截面的几何性质： 4020.3 79 176 z y mm b mm I cm === (2) 最大弯曲拉应力（发生在下边缘点处） ()30max 8 80(7920.3)10 2.67 17610x M b y MPa I σ -+-?-?-?===? 6max max max 22 7.510176 408066 Z M M MPa bh W σ?====?6max max 33 7.51030 132 ******** K Z M y M y MPa bh I σ????====? x M 1 z M M z
(3) 最大弯曲压应力（发生在上边缘点处） 30max 8 8020.3100.92 17610 x M y MPa I σ ---???===? 11-8 图示简支梁，由No28工字钢制成，在集度为q 的均布载荷作用下，测得横截面C 底 边的纵向正应变ε=3.0×10-4，试计算梁内的最大弯曲正应力，已知钢的弹性模量E =200 Gpa ，a =1 m 。 解：(1) 求支反力 31 44 A B R qa R qa = = (2) 画内力图 (3) 由胡克定律求得截面C 下边缘点的拉应力为： 49max 3.010******* C E MPa σε+-=?=???= 也可以表达为： 2 max 4C C z z qa M W W σ+== (4) 梁内的最大弯曲正应力： 2 max max max 993267.5 8 C z z qa M MPa W W σσ+ = === q x x F S M
工程力学材料力学答案-第十一章
11-6图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷最大 弯曲正应力，及该应力所在截面上 F1与F2作用，且F1=2F2=5 kN，试计算梁内的 K点处的弯曲正应力。 M max =7.5 kN 解：（1）查表得截面的几何性质: y0 =20.3 mm b = 79 mm I 176 cm4 （2）最大弯曲拉应力（发生在下边缘点处） 解：⑴画梁的弯矩图 1m 40 80 y ------ ”z 30最大弯矩（位于固定端） CT + max M（b-y。） = 80X79-20.3）X0」2.67 MPa lx 176 10’ ⑶ 最大应力: 计算应力: max M max W Z M bh2 max 6 7 5^10 - ------- =176 MPa 40 80 K点的应力: y l z M max bh 7爲106330 =132 MPa 40 803 12 M=80 N.m， 试求梁内的最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力。 11-7图示梁，由No22槽钢制成，弯矩 12 并位于纵向对称面（即x-y平面）内。
(3)最大弯曲压应力(发生在上边缘点处) y 。 max 80 20.3 10 176 10' =0.92 MPa 11-8图示简支梁，由No28工字钢制成，在集度为q的均布载荷作用下，测得横截面边的纵向正应变F3.0 XI0"4，试计算梁内的最大弯曲正应力, 已知钢的弹性模量 C底 E=200 Gpa, a=1 m。 解：(1)求支反力 R A 3 4 qa 1 R B= qa 4 (2)画内力图 x x 由胡克定律求得截面C下边缘点的拉应力为: 也可以表达为: max _4 9 ；E =3.0 10 200 10 =60 MPa ⑷梁内的最大弯曲正应力: 二 max 2 qa CT : C max M e W z W z 小 2 9qa M max ___ 32 W z W z 9 . 蔦二C max =67.5 MPa 8
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 ?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
工程力学期末考试题及答案55[1]
工程力学期末考试试卷（ A 卷）2010.01 一、填空题 1. 在研究构件强度、刚度、稳定性问题时，为使问题简化，对材料的性质作了三个简化假设：、和各向同性假设。 2. 任意形状的物体在两个力作用下处于平衡，则这个物体被称为（3）。 3.平面一般力系的平衡方程的基本形式：________、________、________。 4.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：________________、________________、________________。 5拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：________________________。6.塑性材料在拉伸试验的过程中，其σ—ε曲线可分为四个阶段，即：___________、___________、___________、___________。 7.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：______________________________________________________。 8.力学将两分为两大类：静定梁和超静定梁。根据约束情况的不同静定梁可分为：___________、___________、__________三种常见形式。 T=，若其横截面为实心圆，直径为d，则最9.图所示的受扭圆轴横截面上最大扭矩 max τ=。 大切应力 max q 10. 图中的边长为a的正方形截面悬臂梁，受均布荷载q作用，梁的最大弯矩为。 二、选择题 1．下列说法中不正确的是：。 A力使物体绕矩心逆时针旋转为负 B平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和 C力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡 D力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关 2.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（）提高： A比例极限、屈服极限B塑性C强度极限D脆性 3. 下列表述中正确的是。 A. 主矢和主矩都与简化中心有关。 B. 主矢和主矩都与简化中心无关。 C. 主矢与简化中心有关，而主矩与简化中心无关。 D．主矢与简化中心无关，而主矩与简化中心有关。 4．图所示阶梯形杆AD受三个集中力F作用，设AB、BC、CD段的横截面面积分别为2A、3A、A，则三段杆的横截面上。