工程力学期末A卷答案.doc

上海应用技术学院2009—2010学年第二学期 《工程力学》 期末（A）试卷 课程代码: B202031 学分: 3.5 考试时间: 100 分钟 课程序号: 1831，1841， 3538 班级： 学号： 姓名: 我已阅读了有关的考试规定和纪律要求，愿意在考试中遵守《考场规则》，如有违反将愿接受相应的处理。 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 应得分 17 17 17 17 16 16 100 实得分 试卷共 5 页，请先查看试卷有无缺页，然后答题。 一 构架由杆AB、AC和DF铰接而成，如图示。在杆DEF上作用一力偶矩为M的力偶。不计各杆的重量，求支座反力和杆 AB上铰链A、D所受的力。 2. 分析DEF杆，受力分析如右图示 3. 分析ADB杆，受力分析如右图示 ∴ 二 如图所示一托架中AC为圆钢杆，直径为d，许用应力[σ]钢＝160；BC为方木，边长为b，许用应力[σ]木＝7，F＝100，试求d和b。 解：1）计算各杆轴力 节点C受力分析如右图 2) 由AC杆强度条件： 2) 由BC杆强度条件： 三 图示中螺钉受拉力F作用，螺钉头直径D＝40mm，h=12mm，螺钉杆直径d=20mm，［τ］＝60MPa，［σbs］＝200MPa，［σ］＝160MPa， 求螺钉可承受的最大拉力F？ 所以螺钉可承受的最大拉力为45.24kN 四． 图示传动轴，主动轮B输入功率P1=390kW，从动轮A，C输出的功率分别为P2＝225kW，P3=165kW，轴的转速n=500r／min，材料的G=80GPa，许用切应力[(]=70MPa，许用单位长度扭转角[(]=1(／m，画扭矩图并设计轴的直径。 画扭矩图 确定 2) 设计轴的直径 强度条件： 刚度条件： 所以轴的直径为75mm 五 求图示外伸梁的约束反力并作出剪力图与弯矩图。 六 图示梁在C点贴电阻片，测得，材料的E＝200Ga，σ]=160Mpa，（1）求P＝？（2）若P＝3.5kN，校核该梁的强度。 ∴ 画弯矩图如右图所示 (1) C点的应力 C点的弯矩 （2）由弯矩图知： 由上知：该梁满足强度要求。 第 3 页 解: AB梁的受力分析如下图所示 M FS 3-x x M x BD段 CB段 AB段 x x 5 12.5 10 17.5 h F D d 12.5 A 解：1）求约束力FA , FB： FA=12.5kN, FB=27.5kN 2) FS 方程、M 方程 AC段： FS=FA=12.5kN (0x1) M =FA·x (0≤x≤1) 当x=0时FS=12.5kN，M =0 当x=1时 FS=12.5kN， M =10kN·m CB段： FS=FA-FC=-17.5kN (1 x2) M=-17.5x+30 (1≤x≤2) 当x=1时 FS=-17.5kN，M=12.5kN·m 当x=2时 FS=10kN，M =-5kN·m BD段： FS=q(3-x)=10(3-x) (2 x3) M=-0.5q(3-x)2 (2≤x≤3) 当x=2时 FS=10kN，M=-5kN·m 当x=3时 FS=0，M =0 3)根据剪力方程和弯矩方程 画剪力图和弯矩图。 解：1）计算外力偶矩 3.15 4.30 F FNAC FNBC C 解：1.研究整体，受力分析如左图示 FB FA M/kN.m 0.24P P M D E F