工程力学期末考试卷Ab卷2套及答案.doc

姓名 学号 学院 专业 座位号
( 密 封 线 内 不 答 题 )
……………………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………线………………………………………

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…

诚信应考,考试作弊将带来严重后果！
期末考试
《工程力学》试卷（2022级，80学时）
注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上；
3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共 九 大题，满分100分， 考试时间120分钟。
题 号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
总 分
得 分

评卷人

1．一直径为d＝10mm的拉伸试样，标距l0＝50mm，拉伸断裂后，两标点间的长度l1＝63.2mm，颈缩处的直径d1＝5.9mm，试确定材料的延伸率d 和断面收缩率y，并判断属脆性材料还是塑性材料。 （10分）

2．试写出图示单元体的三个主应力、和，若材料的弹性模量为，泊松比为，试求最大剪应力和该点的主应变。（10分）

3．如图示结构，水平杆CBD可视为刚性杆，在D点加垂直向下的力F；AB杆为钢杆，其直径d＝30mm，a＝1m，E＝2×105MPa，＝200MPa。
若在AB杆上沿轴线方向贴一电阻应变片，结构加力后测得其应变值为
e＝715×10－6，求这时所加力F的大小。 （10分）

4．槽形铸铁梁受力如图所示，槽形截面对中性轴z的惯性矩Iz＝40×106mm4，材料的许用拉应力，材料的许用压应力。试
（1）画出梁的剪力图和弯矩图；
（2）校核此梁的强度。 （15分）

（单位：mm）

5．如图示传动轴所传递的功率P＝2kW，转速n＝100r/min，皮带轮直径D＝250mm，皮带轮张力FT＝2Ft，轴材料的许用应力，轴的直径d＝45mm。试按第三强度理论校核轴的强度。 （15分）

6．一悬臂梁AB，承受集中荷载F作用，因其刚度不够，用杆CB加固，试计算梁AB的最大挠度的减少量。设梁的弯曲刚度为EI，杆的拉压刚度为。
（15分） 附表：

7．如图示一端固定、一端自由的细长压杆，全长为l。为了提高其稳定性，在杆件的长度范围内加一固定支承，杆段仍可视为细长压杆，试求支承最合理的位置x。 （10分）

C
B
A

8．试计算图示的交变应力的循环特征r、平均应力sm和应力幅度sa。 （5分）

9．图示矩形截面悬臂梁，梁材料的弹性模量E＝200GPa。已知一重物W＝50N从高度H＝30mm处自由落下冲击悬臂梁的自由端，求梁自由端的最大动挠度。 （10分）

（单位：mm）

姓名 学号 学院 专业 座位号
( 密 封 线 内 不 答 题 )
……………………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………线………………………………………

_____________ ________
…

诚信应考,考试作弊将带来严重后果！
期末考试
《工程力学》试卷（2022级，80学时）
注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上；
3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共 九 大题，满分100分， 考试时间120分钟。
题 号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
总 分
得 分

评卷人

1．一直径为d＝10mm的拉伸试样，标距l0＝50mm，拉伸断裂后，两标点间的长度l1＝63.2mm，颈缩处的直径d1＝5.9mm，试确定材料的延伸率d 和断面收缩率y，并判断属脆性材料还是塑性材料。 （10分）

（5分）

（3分）

\该材料属塑性材料。 （2分）

2．试写出图示单元体的三个主应力、和，若材料的弹性模量为，泊松比为，试求最大剪应力和该点的主应变。（10分）

（4分）

（3分）

（3分）

3．如图示结构，水平杆CBD可视为刚性杆，在D点加垂直向下的力F；AB杆为钢杆，其直径d＝30mm，a＝1m，E＝2×105MPa，＝200MPa。
若在AB杆上沿轴线方向贴一电阻应变片，结构加力后测得其应变值为
e＝715×10－6，求这时所加力F的大小。 （10分）

（1分）

由CBD平衡
（2分）

又 （3分）

（2分）

（1分）
\测得的应变为弹性应变，上述计算是可行的。 （1分）

4．槽形铸铁梁受力如图所示，槽形截面对中性轴z的惯性矩Iz＝40×106mm4，材料的许用拉应力，材料的许用压应力。试
（1）画出梁的剪力图和弯矩图；
（2）校核此梁的强度。 （15分）

（单位：mm）

（1）支座反力

（4分）

（5分）

（2）

（3分）
（3分）

\此梁不安全。5．如图示传动轴所传递的功率P＝2kW，转速n＝100r/min，皮带轮直径D＝250mm，皮带轮张力FT＝2Ft，轴材料的许用应力，轴的直径d＝45mm。试按第三强度理论校核轴的强度。 （15分）

（3分）

（3分）

（2分）

（1分）
（1分）

（5分）
故该轴强度符合要求。

6．一悬臂梁AB，承受集中荷载F作用，因其刚度不够，用杆CB加固，试计算梁AB的最大挠度的减少量。设梁的弯曲刚度为EI，杆的拉压刚度为。
（15分） 附表：

未加CB前，
（2分）
加CB后，
（2分）
由变形协调条件
（2分）
（3分）
即
（2分）
（1分）
（2分）
最大挠度减少量
（1分）

7．如图示一端固定、一端自由的细长压杆，全长为l。为了提高其稳定性，在杆件的长度范围内加一固定支承，杆段仍可视为细长压杆，试求支承最合理的位置x。 （10分）

C
B
A

对于AB杆：
（2分）
对于BC杆：
（2分）
支承最合理位置：
（4分）
得：
（2分）

8．试计算图示的交变应力的循环特征r、平均应力sm和应力幅度sa。 （5分）

（1分）
（2分）
（2分）

9．图示矩形截面悬臂梁，梁材料的弹性模量E＝200GPa。已知一重物W＝50N从高度H＝30mm处自由落下冲击悬臂梁的自由端，求梁自由端的最大动挠度。 （10分）

（单位：mm）

梁自由端的静挠度：
（3分）
（4分）
（3分）
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诚信应考,考试作弊将带来严重后果！
期末考试
《工程力学》试卷（2022级，64学时A卷）
注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)；
3．考试形式：（闭）卷；
4. 本试卷共 5大题，满分100分， 考试时间120分钟。
题 号
一（1）
一（2）
一（3）
一（4）
二
总分
得 分

评卷人

一、计算题（共计60分）

1、如图示结构，水平杆CBD可视为刚性杆，其上作用一力偶矩为M的力偶；AB杆为钢杆，其直径d＝30mm，a＝1m，E＝2×105MPa，sP＝200MPa。
若在AB杆上沿轴线方向贴一电阻应变片，结构加力后测得其应变值为
e＝715×10－6，求M值的大小。 （15分）

2、两端固定的等截面直杆，其拉压刚度为EA，荷载和尺寸如图示。试
（1）画出杆件的轴力图；
（2）求杆件的最大拉应力和最大压应力。 （15分）
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3、图示矩形截面简支梁，当梁内最大弯曲正应力为时，试计算其最大切应力。已知h＝100mm，b＝60mm ，l＝1m 。 (15分)

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4、图示钢制圆轴，轴长l＝1m ，F＝4.2 kN ，m ＝1.5 kN.m ，，试在轴上标出危险点位置并画出其应力状态，并按第三强度理论选择圆轴的直径d 。 （15分）

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二、简算题（共计40分）

1、试画出下列各杆件的内力图。（15分）

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2、写出图示结构的剪切面积和挤压面积。（5分）

3、试写出如图低碳钢拉伸实验时加载——卸载——再加载的路径。（5分）

4、试画出截面上对应扭矩T的切应力分布图。 （5分）

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5、图示细长压杆，杆长l ，截面为圆形，直径为d，材料弹性模量为E ，外荷载F，试求杆件的临界荷载和稳定工作安全系数。（5分）

6、图示静定梁，若已知截面B的挠度为wB，试计算截面C的挠度wC和转角qC 。
（5分）

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《工程力学》A试卷（2022级，64学时）
注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)；
3．考试形式：（闭）卷；
4. 本试卷共 5大题，满分100分， 考试时间120分钟。
题 号
一（1）
一（2）
一（3）
一（4）
二
总分
得 分

评卷人

一、计算题（共计60分）

1、如图示结构，水平杆CBD可视为刚性杆，其上作用一力偶矩为M的力偶；AB杆为钢杆，其直径d＝30mm，a＝1m，E＝2×105MPa，sP＝200MPa。
若在AB杆上沿轴线方向贴一电阻应变片，结构加力后测得其应变值为
e＝715×10－6，求M值的大小。 （15分）

（5分）
（3分）

由

（5分）

（2分）

2、两端固定的等截面直杆，其拉压刚度为EA，荷载和尺寸如图示。试
（1）画出杆件的轴力图；
（2）求杆件的最大拉应力和最大压应力。 （15分）
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( 密 封 线 内 不 答 题 )
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① （1分）
变形协调方程
（3分）
② （3分）

联立①、②得：

（2分）
（1分）
由轴力图
（1分）
（3分）
（1分）

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3、图示矩形截面简支梁，当梁内最大弯曲正应力为时，试计算其最大切应力。已知h＝100mm，b＝60mm ，l＝1m 。 (15分)

(2分)
(2分)

由 (5分)
(2分)
(4分)

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( 密 封 线 内 不 答 题 )
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4、图示钢制圆轴，轴长l＝1m ，F＝4.2 kN ，m ＝1.5 kN.m ，，试在轴上标出危险点位置并画出其应力状态，并按第三强度理论选择圆轴的直径d 。 （15分）

①
由内力图
(2分)
②
(2分)

圆轴弯扭组合变形，A为危险截面，①、②
为危险点。 (1分)

(5分)

得 (2分)

危险点①的应力状态 (2分)

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二、简算题（共计40分）

1、试画出下列各杆件的内力图。（15分）

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2、写出图示结构的剪切面积和挤压面积。（5分）

剪切： （3分）

挤压： （2分）

3、试写出如图低碳钢拉伸实验时加载——卸载——再加载的路径。（5分）

路径：

4、试画出截面上对应扭矩T的切应力分布图。 （5分）

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( 密 封 线 内 不 答 题 )
……………………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………线………………………………………

5、图示细长压杆，杆长l ，截面为圆形，直径为d，材料弹性模量为E ，外荷载F，试求杆件的临界荷载和稳定工作安全系数。（5分）

(3分)

（2分）

6、图示静定梁，若已知截面B的挠度为wB，试计算截面C的挠度wC和转角qC 。
（5分）

（1分）

（2分）

（2分）

《 工程力学 》2022级80学时试卷第 29 页 共 8页