工程力学A卷答案
荆州职业技术学院2015年秋季学期 《工程力学》试卷答案(A 卷)
一、名词解释(每题3分,共12分)
1、刚体:是指在力的作用下保持形状、尺寸不变的力学模型。
2、平面汇交力系:是指作用于物体上的各力的作用线位于同一平面内且汇交于一点的力系,称为平面汇交力系。
3、力的平移定理:作用在刚体上的力可以从原作用点等效地平行到刚体内任一指定点,但必须在该力与指定点所决定的平面内附加一力偶,其力偶矩等于原力对指定点的矩。 4、连续性假设:假定构件的材料处处密实无空隙,在整个体积中各点都是连续的。 二、单项选择题(每题2分,共20分)
1、A 2、C 3、A 4、A 5、A 6、B 7、A 8、B 9、B 10、C 三、填空题(每空1分,共20分) 1、 大小 方向 作用点 2、3、 代数和
4、 A 、B 、C 三点不能共线 5、 204 240 410
6、 伸长率 断面收缩率 δ≥5% δ<5% 7、 5F/2A
8、 中性层 中性轴
9、 斜直线 抛物线 极值
10、
四、作图题(10分)
解:梯子AB 部分的受力图为
…
( 3分 )
梯子AC 部分的受力图为
( 3分 )
整个系统的受力图为
( 4分 )
五、计算题(10分)
1、试求图示梁的支座反力。已知q=2kN/m,M=2kN•m。( 10分 )
解:(1)取梁AB 画受力图如图所示。因无水平主动力存在,A 铰无水平反力。((2)建直角坐标系,列平衡方程: ∑Fy =0, F A -q×2m+FB =0 ( 3分 ) ∑MA (F)=0, -q×2m×2m+FB ×3m+M=0 ( 3分 ) (3)求解未知量。
将已知条件q=2kN/m,M=2kN·m 代入平衡方程,解得:
F A =2kN (↑);F B =2kN (↑)( 3分 )
1分 )
2、图示桁架,杆1与杆2的横截面均为圆形,直径分别为d 1=30 mm与
d 2=20 mm,两杆材料相同,许用应力[σ]=160 MPa。该桁架在节点A 处承受铅直 方向的载荷F=80 kN作用,试校核桁架的强度。( 13分 )
解:(1) 对节点A 受力分析,求出AB 和AC 两杆所受的力;( 作图2分 )
(2) 列平衡方程
F ∑
∑F
解得:
x y
=0 -F AB sin 30+F AC sin 45=0=0 F AB cos30+F AC cos 45-F =0
21+0
00
( 4分 )
F AB
F AB =
F =58. 6k N
F AC =41. 4k N ( 2分 )
(3) 分别对两杆进行强度计算;
σAB =σAC
F AB
=82.9MPa [σ]A 1
F
=AC =131.8MPa [σ]A 2
( 4分 )
所以桁架的强度足够。( 1分 )
3、画出图示梁的剪力图和弯矩图,设F ,a 均为已知, 并求出F Smax 和M max. 。( 15分)
解:
(1)由静力平衡方程得: F A =F(↑),F B = 3F(↑) ( 4分 )
(2)利用M ,F S ,q 之间的关系分段作剪力图和弯矩图。( 剪力图4分,弯矩图4分) (3)梁最大绝对值剪力在DB 段内截面,大小为3F 。梁最大弯矩绝对值在D 截面,大小为
3Fa 。( 3分 )