工程力学hpu河南理工大学 年第 学期.doc

专业班级:姓名:学号:…………………………密………………………………封………………………………线…………………………河南理工大学年第学期专业班级:姓名:学号:…………………………密………………………………封………………………………线…………………………《工程力学》试卷(A卷)考试方式:闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的70%总分题号一二三四五六题分241218151516核分人得分复查总分总复查人得分评卷人一、基本题(每道题8分,共24分)。解: ,求该力对X轴、Y轴和Z轴的矩。解: (3分) (2分) (3分)(单位为mm),试求、。解:得分评卷人二、(本题12分)求图示刚架的C处的支座反力。取整个结构为研究对象,作出受力图(略):(3分)列出静力平衡方程:(8分):::解得:(向左),(向上),(逆时针)(1分)得分评卷人三、(本题18分)由AC和CD构成的组合梁经过铰链C连接。它的支承和受力如图所示。已知均布载荷强度q=10kN/m,力偶矩M=40kN•m,不计梁重。求支座A,B,D的约束力。(做在下页)解:(略):(4分):(12分)CD段: AC段: 解得:,(向上),(向上),(向上),(向下)(3分)得分评卷人四、(本题15分)图示简易起重设备中,BC为一刚性杆,AC为钢质圆截面杆,已知AC杆的直径为d=40mm,许用拉应力为[]=170MPa,外力P=60kN,试校核AC杆的强度。解:1)求轴力kN(6分)2)强度校核MPa(8分)σ<[]=170MPa,故AC杆的强度满足要求。(1分)得分评卷人五、(本题15分)图示等直圆杆,已知外力偶矩,,,许用切应力,试由强度条件确定轴的直径d。解: (4分) (8分)   (3分)得分评卷人六、(本题16分)一简支木梁,荷载F=5kN,距离=,材料的许用弯曲正应力=10MPa,横截面为的矩形。试按正应力强度条件确定梁横截面的尺寸。解:(1)根据静力学平衡方程和对称性,可得出:…(3分)(2)作弯距图,求最大弯距值,……………(3分)……………(3分)(3)根据强度条件,确定截面尺寸。……………(6分)又:,代入上式,计算得:,………(1分)专业班级:姓名:学号:…………………………密………………………………封………………………………线…………………………河南理工大学年第学期专业班级:姓名:学号:…………………………密………………………………封………………………………线…………………………《工程力学》试卷(B卷)答案考试方式:闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的70%总分题号一二三四五六七八九核分人题分10861215151420复查人得分复查总分总复查人一、判断下列论述是否正确。正确的在括号内画√,错误的画×。(10分)平面任意力系向作用面内任一点简化,得到的主矢和主矩都与简化中心位置的选择有关。(×)两个力系向同一点的简化所得的主矢和主矩都相同,但此二力不一定等效。(×)梁产生纯弯曲变形后,其轴线即变成了一段圆弧线。(√)若截面对于某一轴的静矩等于零,则该轴必定经过截面形心。(√)强度理论只能用于复杂应力状态。(×)二、不计各梁的自重,分别画出构件AC和构件BC的受力图。(8分)DAB解:每个受力图4分三、试画出低碳钢拉伸时的应力应变图,并标出各极限应力。(6分)解:低碳钢拉伸时的应力应变图如右图所示:(5分)(1)弹性阶段OB段:—弹性极限;(2)屈服阶段OB段:—屈服极限;(3)强化阶段OB段:—强度极限;(4)局部变形阶段OB段。四、求图示结构的许可载荷。已知A1=10cm2,[σ]1=160MPa;A2=200cm2,[σ]2=7MPa。(12分)解:1、由C点平衡,求各杆的内力,得,),代入数据,得,,(2分)2、应用强度条件求许可载荷。1杆的应力:(1分)强度条件:(2分)即:得:kN(1分)2杆的应力:(1分)强度条件:(2分)即:(1分)得:kN二者比较,取=(2分)五、外伸梁如图所示。若已知P=20kN,m=8kN·m,q=20kN/m,a=。求支座A、B处的约束力。((AAaa解:以外伸梁为研究对象,受力如图所示:,(2分),(4分),(4分)代入数据,得,,,求解得:,-5kN,kN(4分)六、传动轴如图,已知MA=35KN·m,MB=MC=10KN·m,MD=15KN·m,求:(1)画出轴的扭矩图;(2)设[τ]=90MPa,试由强度条件确定轴的直径d。(15分)解:(1)画扭矩图BC段:T1=MB=-10KN·m(2分)CA段:T2=MB+MC=-20KN·m(