西南交通大学历年工程力学期末考试试卷..doc

PAGE 第PAGE 27页 班 级 学 号 姓 名 密封装订线 班 级 学 号 姓 名 密封装订线 密封装订线 密封装订线 课程代码6321600 课程名称 工程力学 考试时间 120 分钟 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总成绩 得分 阅卷教师签字： 填空题（共30分） 平面汇交力系的独立平衡方程数为 2 个，平行力系的最多平衡方程数为 2 个，一般力系的最多平衡方程数为 3 个；解决超静定问题的三类方程是 物理方程 、 平衡方程 、 几何方程 。（6分） 在 物质均匀 条件下，物体的重心和形心是重合的。确定物体重心的主要方法至少包括三种 积分 、 悬挂 和 称重或组合 。（4分） 求解平面弯曲梁的强度问题，要重点考虑危险截面的平面应力状态。在危险截面，可能截面内力 弯矩 最大，导致正应力最大，正应力最大处，切应力等于 零 ； 也可能截面内力 剪力 最大，导致切应力最大，切应力最大处，正应力等于 零 。作出危险截面上各代表点的应力单元，计算得到最大主应力和最大切应力，最后通过与 许用 应力比较，确定弯曲梁是否安全。(5) 某点的应力状态如右图所示，该点沿y方向的线应变?y= （?x-??y）/E 。（3分） 右下图(a)结构的超静定次数为 2 ，(b)结构的超静定次数为 1 。(2分) 描述平面单元应力状态{?x,?y,?xy}的摩尔圆心坐标为 (?x+?y)，已知主应力?1和?3，则相应摩尔圆的半径为 (?1-?3)/2 。(3分) 两个边长均为a的同平面正方形截面，中心相距为4a并对称于z轴，则两矩形截面的轴惯性矩Iz＝ 7a4/3 。( 有如图所示的外伸梁，受载弯曲后，AB和BC均发生挠曲，且AB段截面为矩形，BC段为正方形，则在B点处满足的边界条件是应为 wB=0 和 ?AB=?BC 。（2分） 二．分析计算题（70分） 绘出低碳钢的应力－应变拉伸曲线，说出低碳钢拉伸经历的四个阶段以及卸载定理的意义。(15) (略) 图1如图1所示平面构架由直杆AC、AD及直角折干BED在A、B、D处用铰链连接而成，已知P=2kN，各构件自重不计。试求铰A、B及固定端C的约束反力。(10) 图1 解：画出AD杆及整体的受力图。（受力图3分，AD方程与结果3分，BED二力杆1分，整体与结果3分） 对AD杆： 对整体 作如图所示梁的剪力图和弯矩图。（10分） 图2 图2 图3等截面实心圆轴的直径d＝100mm，受力如图5所示。已知轴材料的许用剪应力 [?]＝60MPa。要求：①作轴的扭矩图； ②校核轴的强度。(1 图3 （1）正确作出扭矩图者3分（图的要素正确，坐标，单位，阴影，正负号表示） （2）各杆段扭矩计算结果正确者3分 （3）最大扭矩Mmax正确 2分 （4）知道采用公式?max [τ]，者4分 （5）知道可以根据Mmax求出?max，虽不知道公式（尚未学过）可奖励2分，知道者奖励4分。 如图所示T形截面梁的弹性模量E=200GPa,求梁中心截面的最大的截面切应力?max。（10分） 图4 图4 Z轴距离底部260mm yc＝(320*80*160+320*80*360)/(320*80*2) Iz=Iz1+Iz2 =80*320^3/12+320*80*(260-160)^2 +320*80^3/12+320*80(320-260+40)^2 =320*80(320^2/12+80^2/12+100^2+100^2) 已知图示圆杆直径d、材料的弹性模量E、比例极限?p，求可以用欧拉公式计算临界应力时压杆的最小长度lmin。 (10分) l图5 l 图5 班 级 学 号 姓 名 密封装订线