13~14学年第一学期工程力学试卷(B卷)苏州理工学院(答案)

学院 专业 班级 学号　 　姓名 密封线内不要答题 　密封线内不要答题 江苏科技大学苏州理工学院 2013　－　2014　学年第一学期 《工程力学》（64学时） 课程（B卷） 题号 一 二 三 总分 20 21 22 12 23 得分                               一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共计30分） 1、直径为d的圆截面钢杆受轴向拉力作用，已知其纵向线应变为 ，弹性模量为E，给出 杆轴力的四种，正确的是（  D  ） A.           B.         C.                 D. 2、衡量材料塑性变形能力的指标是（  A    ） A. 延伸率，截面收缩率          B. 弹性模量，泊松比  C. 延伸率，弹性模量 D. 弹性模量，截面收缩率 3、图示等截面圆轴上装有四个皮带轮，最合理安排的是（  A  ） A. 将轮C与轮D对调 B.将轮B与轮D对调 C.将轮B与轮C对调 D.将轮B与轮D对调，然后再将轮B与轮C对调 4、利用拉压正应力公式 的条件是（  C    ） A. 应力小于屈服极限 B. 应力小于比例极限 C. 外力或外力系的合力作用线与杆件轴线重合 D．应力小于弹性极限     5、 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（  B  ）。                                                      A. 轴力相等，应力相等 B. 轴力不等，应力不等 C .轴力不等，应力相等 D. 轴力相等，应力不等 6、图示结构为（  B  ） A．静定结构    B．一次超静定结构    C.二次超静定结构  D．三次超静定结构 7、梁在集中力偶作用的截面处，其内力图（  C  ） A．剪力图有突变，弯矩图光滑连续        B．剪力图有突变，弯矩图有转折  C．弯矩图有突变，剪力图光滑连续        D．弯矩图有突变，剪力图有转折 8、以下关于截面上内力的大小的结论哪一个是正确（  A  ）。 A. 与截面的尺寸和形状无关        B. 与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关 C. 与截面的尺寸和形状有关        D. 与截面的形状有关，但与截面的尺寸无关 9、两根拉杆的材料、横截面面积和受力均相同，而一杆的长度是另一杆的2倍。试比较它们的轴力、横截面的正应力、轴向线应变和轴向变形（  C  ） 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、正应力和正应变都相同，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。          10、一水平折杆受力如图所示，则AB杆的变形为（　 C　 ） A. 偏心拉伸          B.纵横弯曲        C.弯扭组合      D.拉弯组合 二、填空题（共9小题，每空1分，共计21分） 11、梁的中性层和横截面的交线称为    中性轴    。 12、受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为    刚体    。        13、梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有    突变    。  14、右图所示点的应力状态，其最大切应力是  100 MPa  。 15、外力解除以后不能消失的变形称为   塑性变形  。 16、根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：连续性假设、均匀性假设_、各向同性假设。 17、杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时，杆件任意两相邻横截面产生绕杆轴相对转动，这种变形称为  扭转  。 18、用三种不同材料制成尺寸相同的试件，在相同的实验条件下进行拉伸试验，得到的应力—应变曲线如右图所示。比较三种材料的曲线，可知  a  拉伸强度最高、  b  弹性模量最大、  c  塑性最好。 19、阶梯杆受力如下图所示，设 和 段的横截面面积分别2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为        。 三、计算题（共4小题，共计49分） 20、(12分） 图示多跨梁由AC和CD铰接而成，A端为固定端，D端为可动铰支座，自重不计，已知 ； 求：（1）画出整体受力示意图； （2）画出辅梁CD的受力图（另画）； （3）求出A，D处的约束反力。 解：（1）整体受力如图（1）………………（2分） （2）辅梁CD受力如图（2）………………（2分） （3）由辅梁CD受力图，列平衡方程得： ， 求得： ………………（3分） 由整体，   解得 ………（3分） 代入已知条件 得所求A、D处支反力为：       ……………………（2分） 21、(12分）图示等直圆杆，已知外力偶矩MA = 3 kN·m，MB = 6 kN·m，MC = 3 kN·m，许应切应力［τ］＝ 70 MPa，许可单位长度扭转角［φ］=1(°)/m，切变模量G = 80 GPa。试确定该轴的直径d。 解：利用截面法画出扭矩图                                              （2分） 满足强度要求：                             （2分） （1分） （2分） 满足刚度要求： （2分） （2分） 二者取大者                     （1分）              22、（12分）（12分）横截面为b×h的矩形截面梁如图所示，已知：h＝2b＝5.2cm，F＝1kN，q＝1kN/m，材料的许用应力为[ ]＝140MPa。试按正应力强度条件校核该梁的强度。 解：求支反力 ………（2分） 画剪力图，弯矩图………………（4分） 危险截面在D截面 ………………（2分） …（3分） ∴该梁符合正应力强度要求。…（1分） 1kN D A C B x 2.25kN 1.53kN·m 23、（13分）已知单元体 =-40MPa， =60MPa， =-50MPa.试求 斜截面上的应力及主应力和主单元体的方位。 解：（1）求斜截面上的应力： （2分） （2分） （2）求主应力和主单元体 ,                                  （2分） 因为 所以 与 对应。                              （2分） （2分） ， ，                         （各1分）