工程力学期末试卷2.doc

期末试卷2
一、选择题。（每题3分，共18分）
1、一圆杆受拉，在其弹性变形范围内，将直径增加一倍，则杆的相对变形将变为原来的（ ）倍。
A、； B、； C、1； D、2。
2、一钢杆和一铝杆的长度、横截面积均相同，在受到相同的拉力作用时，铝杆的应力和（ ）。
A、钢杆的应力相同，但变形小于钢杆；
B、变形都小于钢杆；
C、钢杆的应力相同，但变形大于钢杆；
D、变形都大于钢杆。
3、实心或空心圆轴扭转时，已知横截面上的扭矩为T，在下图所绘的相应圆轴横截面的剪应力分布图中（ ）是正确的。

（a） （b） （c） （d）
A、图（a）； B、图（b）； C、图（c）； D、图（d）。
4、对于材料以及横截面积均相同的空心圆轴和实心圆轴，前者的抗扭刚度一定（ ）后者的抗扭刚度。
A、小于； B、等于； C、大于； D、无法对比。
5、工程实际中产生弯曲变形的杆件，如火车机车轮轴、房屋建筑的楼板主梁，在得到计算简图时，需要将其支承方式简化为（ ）。
A、简支梁； B、轮轴为外伸梁，楼板主梁为简支梁；
C、外伸梁； D、轮轴为简支梁，楼板主梁为外伸梁。
6、（ ）梁在平面弯曲时，其截面上的最大拉、压力绝对值是不相等的。
A、圆形截面； B、矩形截面；
C、T字形截面； D、热轧工字钢。

二、作图题。（每题6分，共18分）
1、作出图中圆轴的扭矩图。

2、作出外伸梁的弯矩图。

3、作出简支梁的弯矩图。

三、解答题。（共64分）
1、如图所示的变截面钢杆，已知F=20kN，d1=16mm，d2=20mm，E=200GPa，试求（1）各杆的应力、绝对变形和线应变；
（2）杆的总变形。（本题14分）

2、截面积相等、材料相同的两根轴，一根为空心轴，一根为实心轴，用牙嵌离合器连接，如图所示。已知空心轴外径为d1=50mm，内径为d2=30mm，材料的许用应力为[τ]=65MPa，工作时传递扭矩为M=1000N·m。试校核该轴的强度。（本题12分）

3、如图所示，每节火车车厢由8个车轮支承，设车轴直径为d=120mm，车轴材料的许用应力为[σ]=60MPa。试计算车厢的许可载荷。（车辆自重10kN，设各载荷相等）（本题12分）

4、如图所示的钻床的立柱为铸铁制成，许用拉应力为[σ]=35MPa，若P=15kN，试确定立柱所需的直径d。（本题12分）

5、如图所示机构，压杆两端固定，E=200GPa，长度为l=2m，截面为实心圆，直径为D=32mm，惯性半径i=8mm。已知λp=100，λs=61.4。
（1）计算压杆的柔度并确定压杆类型；
（2）计算压杆的临界力；
（3）若压杆工作时承受的压力为25kN，取稳定系数为3，试校核压杆的稳定性。（本题14分）