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1、1 南 京 林 业 大 学 试 卷课程工程力学 D（1）20112012学年第 1 学期一、判断下列各题的正误，正确者打，错误者打（每题 2 分）3、各 向 同 性 假 设 认 为，材 料 沿 各 个 方 向 具 有 相 同 的 力 学 性 质。（）4、杆 件 发 生 弯 曲 变 形 时，横 截 面 通 常 发 生 线 位 移 和 角 位 移。（）5、构 件 的 强 度、刚 度 和 稳 定 性 问 题 均 与 材 料 的 力 学 性 能 有 关。（）二、选择题（每题 2 分）1、在下列四种工程材料中，有下列四种说法：（A）松木、铸铁可应用各向同性假设；（B）松木不可应用各向同性假设；（C）铸铁
2、、松木、玻璃可应用各向同性假设；（D）铸铜、铸铁、玻璃、松木可应用各向同性假设。正 确 答 案 是B 。二、选择题（每题3 分）1、均匀性假设认为，材料内部各点的 D 是相同的。（A）应力；（B）应变；（C）位移；（D）力学性质。2、用截面法只能确定 C 杆横截面上的内力。（A）等直；（B）弹性；（C）静定；（D）基本变形。3、图示阶梯形杆 AD受三个集中力 P 作用，设 AB、BC、CD段的横截面面积分别为 A、2A、3A，则三段杆的横截面 A 。（A）轴力不等，应力相等；（B）轴力相等，应力不等；题号一二三四五六七总分得分2（C）轴力和应力都相等；（D）轴力和应力都不等。4、对于低碳钢，当
3、单向拉伸应力不大于 A 时，虎克定律E成立。（A）比例极限P；（B）弹性极限e；（C）屈服极限s；（D）强度极限b。1、在下列四种工程材料中，有下列四种说法：（A）松木、铸铁可应用各向同性假设；（B）松木不可应用各向同性假设；（C）铸铁、松木、玻璃可应用各向同性假设；（D）铸铜、铸铁、玻璃、松木可应用各向同性假设。正确答案是B 。3、对于低碳钢，当单向拉伸应力不大于时，虎克定律E成立。（A）比例极限P；（B）弹性极限e；（C）屈服极限s；（D）强度极限b。正确答案是 A 。3 4、等直杆受力如图所示，其横截面面积2mm100A，问给定横截面m-m上正应力的四个答案中哪一个是正确的(A)MPa5
4、0（压应力）；(B)MPa40（压应力）；(C)MPa90（压应力）；(D)MPa90（拉应力）。正确答案是 D 。5、图示受力杆件的轴力图有以下四种，试问哪一种是正确的正确答案是 C 。8、图示结构中二杆的材料相同，横截面面积分别为A和 2A，问以下四种答案中哪一种是该结构的许用载荷(A)AF；(B)2AF；(C)3AF；(D)4AF。正确答案是 B 。9、设受力在弹性范围内，问空心圆杆受轴向拉伸时，外径与壁厚的下列四种变形关系中哪一种是正确的(A)外径和壁厚都增大；(B)外径和壁厚都减小；(C)外径减小，壁厚增大；(D)外径增大，壁厚减小。正确答案是 B 。四、计算题（15分）l/2l/2
5、FA2A5kN4kN13kNmmF2F2FF(A)F2F(B)2F(D)FF2F(C)FNFNFNFNxxxx4 图示构架，已知两杆的材料相同，其横截面面积之比为12/2/3AA，承受载荷为 P。试求：一、为使两杆内的应力相等，夹角应为多大二、若2110,100,PKN Amm则杆内的应力为多大试题内容：五杆铰接的正方形结构受力如图示，各杆横截面面积2mm0002A，试求各AF=50kN125 杆的正应力。试题答案：解：对节点 A由对称性2N1NFFFF2221NFFF222N1N对节点 D由对称性3N1NFFFFFFF22N43N2N1NN51N222FFFF5NMPa68.17224321
6、AF（压）MPa255N5AFAF（拉）FN2FN1FAFN3FN1DFN56 图示为胶合而成的等截面轴向拉杆，杆的强度由胶缝控制，已知胶的许用切应力为许用正力的21。问为何值时，胶缝处的切应力和正应力同时达到各自的许用应力。试题答案：解：由斜截面上的正应力2cos斜截面上的切应力cossin21tan胶缝截面与横截面的夹角57.26试题内容：图示结构中 AC为刚性梁，BD为斜撑杆，载荷 F可沿梁 AC水平移动。试问：为使斜杆的重量最小，斜撑杆与梁之间的夹角应取何值试题答案：解：载荷 F 移至 C处时，杆 BD的受力最大，如图。0AM，0coslFhFBDcoshFlFBDAcoshFlFBD
7、杆 BD的体积2sin2sinFlhAV当12sin时，V最小即重量最轻，故454Fn胶缝FlABCFhDFAxFAyhDFBDBlCFA7 图 示 受 力 结 构 中，杆 1 和 杆 2 的 横 截 面 面 积 和 许 用 应 力 分 别 为221mm1010A，222mm10100A和MPa1601，MPa82。试求杆 1 和杆 2 的应力同时达到许用应力的F 值和值。试题答案：解：分析节点 B的受力0 xF，cos12FF（1）0yF，sin1FF（2）当二杆同时达到许用应力时由（1）2211cosAA21cos1122AA，60由（2）kN56.138sin11AF试题内容：如图所示受
8、力结构，两杆的横截面面积21mm800A，22mm600A，材料的许用应力MPa1201，MPa1002，试确定结构的许用载荷F。（不考虑结构的稳定问题）。试题答案：解：节点 A 受力如图0 xF，060cos1FF12FF0yF，060sin2FF232FF1N1FF11A，FkN192211A2N2FF22A，FkN28.693222AACBF12F2F1yBxFB3060CFA12F1F2Fyx60A60CB308 结构的许用载荷kN28.69F图示结构，杆 1 为铜杆，许用应力MPa1201，横截面面积21mm100A；杆 2 为钢杆，许用应力MPa1602，横截面面积22mm200A
9、。AB为刚性杆，9 试确定许用载荷F。试题答案：解：杆 AB受力如图0BM，1N3FF0AM，N223FF1NF11A，FkN36311A2NF22A，FkN482322A结构的许用载荷kN36F图示托架，AC是圆钢杆，许用应力MPa160。BC是方木杆，许用压应力MPa4，C处的铅垂载荷kN60F。试选定钢杆直径 d 及木杆方截面边长 b。试题答案：解：分析节点 C：FFF23cot1NFFF213sin2N1A1NF，2d234Fdcm68.2m8026.02A2NF，2b213F2b22cm7.2m027.0bcm44.16试题内容：在图示结构中，杆 BC和杆 BD的材料相同，且受拉和受
10、压时的许用应力相等，AFa/2Ba12FN1FN2FBAaa/2AF3mCB2mFFN2CFN110 已知载荷 F，杆 BC长 l，许用应力。为使结构的用料最省，试求夹角的合理值。试题答案：解：分析节点 B受力sin1NFF，cot2NFF1A sin1NFF，2A cot2NFFcotcossincos21lFFllAlAV），（00ddV0sin1cossincossin02020202020cossincos2sin020202020cos2sin02022tan0当74.540时，V最小，结构用料最省。DClBFFFN2BFN111 试题内容：图示结构中，AB为圆截面杆。已知其材料的许用应力为MPa160，铅垂载荷kN20F，试选择杆 AB的直径。试题答案：解：刚杆 CD受力如图0CM，0222NaFaFFF22NANF，241dF22杆 AB的直径2d28F，dmm21.22m22021.0二、钢制直杆，各段长度及载荷情况如图。各段横截面面积分别为A1A3300mm2，A2200mm2。材料弹性模量 E200GPa。材料许用应力 160MPa。试作杆的轴力图，校核杆的强度并计算杆的轴向总变形量。（12 分）aDaCBAd45刚性杆FFFCxCFCyaaDBFN45A31m30kN50kNA1A22m1m80kN