中南-工程力学纸质作业及答案

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1、《工程力学》学习中心：专业：学号：姓名：一、填空题1.刚体同一平面作用三个力，大小均为F，如图所示。力系合成的结果是。2.立方体边长为a，在顶角A和B处分别作用力Q和P，Mx(P)=，MY(P)=，My(Q)=，Mz(Q)=。3.平面任意力系平衡的充要条件是。4.低碳钢拉伸可以分成四个阶段。5.直径为d=10mm的试件，标距l=50mm，拉伸断裂后，两标点间的长度l1=63.2mm，缩颈处的直径d1=5.9mm，则材料的延伸率δ=，截面收缩率ψ=，判断材料是（塑性材料/脆性材料）。6.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量

2、为E，则杆中最大正应力为，截面C的位移为。7.图所示螺钉受拉力F作用，已知材料的许用切应力[τ]、许用挤压应力[σbs]及许用拉应力[σ]，螺钉直径为d，钉头高度为h、螺帽直径为D，则螺钉的剪切强度条件，挤压强度条件，拉伸强度条件。8.图所示厚度分别为t的两块钢板，用两个直径为d的铆钉相连，受一对拉力F作用，则每个铆钉的，。9.阶梯轴尺寸及受力如图所示，AB段与BC段材料相同，d2=2d1，BC段的最大切应力与AB段的最大切应力之比等于。10.在集中力作用处，梁的剪力图有，其变化值等于；在集中力偶作用处，梁的弯矩图有，其变化值等于。11.图示简支梁，CB

3、段上剪力图为一向下斜直线，CB段弯矩图为次曲线，而AC段剪力图为次曲线，弯矩图为次曲线。12.跨度为l的简支梁已知EI，当整个梁承受均布荷载q时，梁中点挠度，图示简支梁跨中挠度。13.图所示梁的三个点中，单向应力状态的点是，纯剪应力状态的点是，在任何截面上应力均为零的点是。14.某抗弯构件的截面为T形如图所示，z轴为弯曲的中性轴，为使截面上缘的最大拉应力和下缘的最大压应力同时分别达到[σt]和[σc]，应将y1和y2的比值设计成。15.已知矩形截面受弯梁上某截面A、B两点处的正应力，，则处于AB中间的C点正应力。16.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。1

4、7.图示受压柱横截面上最大压应力的位置在点处。18.图示点的应力状态，单位是MPa，该点的主应力，，，最大切应力。19．图示点的应力状态，第三强度理论校核该点的强度条件是，第四强度理论校核该点的强度条件是。20.图示材料相同、直径相等的细长杆，杆能承受的压力最大；杆能承受的压力最小。二、作图题1.分别画出下列各物体的受力及整个系统的受力图，各杆的自重不计。⑴⑵2.作下列各梁的剪力和弯矩图。⑴⑵⑶三、计算题1．试求梁的支座约束力。2．图示结构A处为固定端约束，C处为光滑接触，D处为铰链连接。已知F1=F2=400N，M=300N·m，AB=BC=400mm

5、，CD=CE=300mm，α=45o，不计各构件自重，求固定端A处与铰链D处的约束力。3.结构如图所示。作用在结构上的力P=10kN，力偶矩m=12kN·m，分布载荷的最大值q=0.4kN/m。求A、B、C处的约束力。4.图所示传动轴中，作用于齿轮上的齿合力F推动AB轴作匀速转动。已知皮带上皮带紧边的拉力T1=200N，松边的拉力T2=100N，皮带轮直径D1=160mm，圆柱齿轮的节圆直径D=240mm，压力角α=20o，其它尺寸如图。试确定力F的大小和轴承A、B处的约束力。5.平面桁架的支座和载荷如图所示，求1、2、3的内力。6.求图所示截面的形心，

6、单位mm。7．图所示杆件，横截面面积为20cm2，承受轴向载荷P=200kN，试计算互相垂直的截面AB与BC上的正应力和切应力，并求杆内最大正应力和最大切应力。8.图示钢木桁架，其尺寸及计算简图如图所示。已知FP=16kN，钢的许用应力[σ]=120MPa。试选择钢竖杆DI的直径d。9.图所示木制短柱的四角用四个40×40×4的等边角钢加固。已知角钢的许用应力[σ]1=160MPa，E1=200GPa；木材的许用应力[σ]2=12MPa，E2=10GPa。试求许可载荷FP。10.如图所示，厚度为t2=20mm的钢板，上、下用两块厚度为t1=10mm的盖板

7、和直径为d=20mm的铆钉连接，每边有三个铆钉。若钢的[τ]=120MPa，[σbs]=280MPa，[σ]=160MPa，F=200kN，试校核该接头的强度。11．传动轴的转速为n=500r/min，主动轮1输入功率P1=500马力，从动轮2、3分别输出功率P2=200马力，P3=300马力。已知[τ]=70MPa，[θ]=1o/m，G=80GPa。试确定传动轴的直径。12．梁的载荷及横截面尺寸如图所示，尺寸单位为mm。许用拉应力[σt]=40MPa，许用压力[σc]=160MPa。试按正应力强度条件校核梁的强度。13.图示为一承受纯弯曲的铸铁梁，其截

8、面为形，材料的拉伸和压缩许用应力之比[σt]/[σc]=1/4。求水平翼板的合理