工程力学2019考试题

发布 2021-12-18 19:28:28 阅读 8786

一、作图题。

1.作下列二图中指定物体的受力图。

2.画出内力图,指出内力的最大值。

3)轴力图4)扭矩图。

轴力图最大轴力为|fn|=f最大扭矩为|t|

二、计算题

1.构件的支承及荷载如图,求支座a、b的约束反力?

2.构件的支承及荷载如图,求支座a、b的约束反力?

3.图示为一变截面圆杆abc。已知f1=20kn,f2=35kn,ab=bc=300mm,d1=12mm,。d2=16mm 试求:杆的最大正应力max?

解:(1)作出轴力图;-n1+p1=0

n1= 20kn (+

-n2+p1+p2=0 n2= 55kn (+

2)杆的最大正应力。

4.图示为一变截面圆杆abc。已知f1=20kn,f2=35kn,ab=bc=300mm,e=200gpa

d1=12mm,。d2=16mm 试求:ac杆的变形?

解:(1)作出轴力图;

2)ac杆的变形。

6.75×10-4m

5.图示圆轴ab所受的外力偶矩me1=800n·m,me2=1200n·m,me3=400n·m,g=80gpa,1. l2=2l1=600mm [τ50mpa。试按强度条件设计轴的直径?

解:(1)作出扭矩图;

2)按强度条件:(7分)

6.圆轴的直径d=50mm,转速n=120r/min。若该轴横截面的最大切应力τmax=60mp,问圆轴传递的功率多大?

解:wp=πd3/16=24531.25mm3

由τmax=t/wp 可得:t=1471.9n·m

由m= t=9549×p/n 可得:p=t×n/9549=18.5kw

7.图示简支梁,承受集中载荷f作用,试校核强度。已知f=20kn,l=1m,b=90mm,h=180mm,许用应力[σ]35mpa。

解:(1)作出弯矩图;

2)计算最大正应力:σmax=20.5 mpa<[σ35mpa。所以此梁安全。

8.图示悬臂梁l=1m,横截面为矩形,h=160mm,b=80mm,若[σ]60mpa,试确定梁端作用力f的大小?

解:1)作出弯矩图;

2)计算力f:f≤20.48 kn。

9.已知应力状态如图所示(应力单位为mpa试用解析法(即用解析公式)

求:1)主应力的大小及所在截面的方位?

2)最大剪应力?

答:(1)σ1=57mpa,σ2=0,σ3=-7 mpa;

2)tan2α0=-0.8;

3)τmax=32 mpa。

10.已知应力状态如图所示(应力单位为mpa试用解析法(即用解析公式)

求:1)主应力的大小及所在截面的方位?

2)最大剪应力?

答:(1)σ1=11.2mpa,σ2=0,σ3=-71.2 mpa ;(9分)

2)tan2α0=-4;(3)τmax=41.2 mpa。

11.图示简支梁受集中荷载f=20kn,求支座a、b的约束力。

解:研究ab,受力分析: 画力三角形: 相似关系:

几何关系:

约束反力: 答:fa=15。8kn fb=7。1kn

12.三铰门式刚架受集中荷载fp作用,不计架重,求支座a、b的约束力。

1) 研究整体,受力分析(ac是二力杆);

画力三角形:求约束反力:

13.四连杆机构oabo1在图示位置平衡,已知oa=40㎝,o1b=60㎝,作用在曲柄oa上的力偶矩大小为m1=求力偶矩m2的大小及连杆ab所受的力(各杆的重量不计)。

解:答:σ1=37mpa,σ2=0,σ3=-27 mpa,τmax=32 mpa,tan2α0=0.8

14.矩形截面简支梁承受载荷如图所示。材料的许用应力[σ]160mpab/h=1/试设计截面尺寸。

答:b≥5.72㎝,h=11.44㎝

15.圆截面简支梁承受载荷如图所示。材料的许用应力[σ]160mpa试设计。

截面尺寸。答:d≥10.84㎝。

16.矩形截面悬臂梁承受载荷如图所示。已知。

=4m,b/h=2/3,材料的许用应力。

σ]=10mpaq=10kn/m。

试设计截面尺寸。(1分)

答:b≥277㎜,h≥416㎜

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