工程力学期末试卷11-12A.doc

四 川 大 学 期 末 考 试 试 题 A（闭卷） （ 2011 —— 2012学年第2学期 ） 课程号：305078050 课序号： 课程名称：工程力学 任课教师： 李、 徐 成绩： 适用专业年级：11 学生人数： 印题份数： 学号： 姓名： 考 试 须 知 四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。 四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四川大学监考人员职责》。有违反学校有关规定的，严格按照《四川大学教学事故认定及处理办法》进行处理。 注：本卷共四道大题，全部做在试卷上。卷尾有若干数据可供参考使用。 一、填空题 （共6个小题） 01（4分） 如左下图桁架结构中左、右两斜杆的抗拉刚度分别为EA和50EA，A点的横向位移为 ，竖向位移为 。 02（3分） 如图的直角曲拐中，空心圆柱外径为D ，内径为d ，已知材料弹性模量为E，泊松比为μ，长度为a ，两个转矩均为m 。A截面的竖向位移 。 03（6分） 正方形等截面直梁在竖直方向上的载荷的作用下产生平面弯曲，可按图(a)与(b)所示两种方式放置。则其惯性矩的比值 ，最大弯曲正应力比值 。 04（4分） 矩形截面梁弯曲时，若某个横截面上平均切应力为10MPa，那么这个横截面上的最大切应力为 MPa，而且最大切应力出现在 上。 05（3分） 为了使如图的抗弯刚度为EI的悬臂梁轴线变形成为半径为R的圆弧（R远大于梁的长度），可在梁的自由端处加上一个大小为 的力偶矩。 06（6分） 应力状态如图示，计算最大正应力为 ，最大切应力为 ，并按第三强度理论计算相当应力σeq3 = 。 二、单项选择题 ( 共2个小题 ) 01（2分） 在低碳钢试件的拉伸实验中，杆件横截面上的应力水平达到某个值之前卸载，不会产生残余变形；而超过这个值之后卸载，就将产生残余变形。这个应力值是下列名称中的哪一个？ (A) 疲劳极限 (B) 强度极限 (C) 屈服极限 (D) 比例极限 正确答案是___________。 02 ( 2分) 某个梁的挠度函数为 ， 则该梁在 处的弯矩的数值为下列答案中的哪一个？ (A) (B) (C) (D) 正确答案是___________。 三、多项选择题 ( 共2个小题 ) 01 ( 2分) 在一个轴向拉伸的杆件中任意取一个微元线段，这个微元线段变形前后的情况是： A. 只可能伸长； B. 至少不会缩短； C. 有可能伸长，也有可能缩短，也有可能既不伸长也不缩短； D. 其方位不可能发生变化； E. 其方位可能变化，也可能不变化； F. 沿轴向的微元线段的方位不会改变；除轴向之外，其它任何方向上的微元线段的方位都会发生改变。 02（4分） 如图结构中的梁由混凝土制成，其横截面可选为下列各类形状。若这些截面面积相等，那么强度最高的两种截面是 ，最低的两种截面是 。 四、计算题 ( 共5个小题 ) 01 ( 8分) 由同一材料制成的实心和空心圆轴，二者的长度和重量均相等。设空心圆轴的内、外径之比为 α ，实心圆轴和空心圆轴所承受的外加扭转力偶矩分别为 T1和 T2 。若二者横截面上的最大切应力相等，试证明： 02 ( 16分) 如图所示的结构中，A、D为固定端，B、C处为铰。三段梁的横截面如图，且放置如图，横截面惯性矩，形心如图所示。材料的许用拉应力，许用压应力。 （1）由中段梁BC的强度确定均布载荷q的大小； （2）要使左右两段梁与中段梁具有相同的强度，长度a应为多少？ 03 ( 13分) 直径为D的长圆柱承受轴向拉力F的作用。因为结构需要，在其中部去掉了横截面为半圆的部分，如图所示。不考虑可能存在的应力集中现象，求柱中减弱部分与未减弱部分横截面上的最大拉应力之比（用数字表示）。 04( 12 分) 一外伸梁如图所示，B处的弹簧刚度 。试求C端挠度。 05 ( 15分) 图示结构由矩形梁和圆截面细长压杆组成