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1、20192019 年湖北武汉科技大学年湖北武汉科技大学工程力学工程力学考研真题及答案考研真题及答案一、填空题(每空 3 分，共 36 分)1、空间汇交力系的代数形式的平衡方程为。2、图示单元体应力状态，其相当应力，。3、图示的外伸梁，已知B截面转角EIFlB162，则C C截面的挠度wc。l/2AFCl/2l/2B4、材质均一的阶梯圆截面杆AD受轴向力作用如图所示，已知拉压刚度EA及各段长度a，则杆的总伸长（或缩短）量ADl_，强度失效的危险区段在_段，max。5、图示联接销钉。已知F，销钉的直径d，则销钉有_个剪切面，销钉横截面上的切应力=_。FF.d6、一点的三向应力状态如图所示，则该点的
2、主应力1_MPa，2_MPa，3_MPa。二、选择题（每小题 3 分，共 21 分）1、一个平衡的平面任意力系向平面内任意一点O简化的结果是()。A0)(,0 iOiFmFB0)(,0 iOiFm FC0)(,0 iOiFm FD0)(,0 iOiFm F2、图示机构中哪根杆为二力杆()。AAC 杆BBC 杆CED 杆D 没有二力杆3、铸铁试件压缩破坏（）。A 断口与轴线垂直；B 断口为与轴线大致呈 450550倾角的斜面；C 断口呈螺旋面；D 以上皆有可能。4、等强度梁的截面尺寸()A 与载荷和许用应力均无关B 与载荷无关，而与许用应力有关C 与载荷和许用应力均有关D 与载荷有关，而与许用应
3、力无关 5、已知等截面直梁在某一段上的挠曲线方程为，则该段梁上（）。A无分布载荷作用B有均匀载荷作用C分布载荷是x的一次函数D分布载荷是x的二次函数6、研究构件或其一部分的平衡问题时，采用构件变形前的原始尺寸进行计算，这是因为采用了（）。A 平面假设B 小变形假设C 各向同性假设D 连续均匀性假设7、塑性材料在强化阶段发生（）。A 只有弹性变形B 只有塑性变形C 线弹性变形D 既有弹性变形，又有塑性变形三、计算题（共 93 分）1、作梁的剪力图和弯矩图，并指出最大剪力和最大弯矩。（15 分）qCABll/2ql2、由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接。支承和受力如图所示。已知均布载荷分布集度
4、q10kN/m，力偶矩M=40kNm，不计梁重。求支座A、B、D的约束力。（18 分）3、图示绞车同时由两人操作，若每人加在手柄上的力都是P=200N N，已知轴的许用剪应力=40MPa，试按强度条件初步估算AB轴的直径，并确定最大起重量Q。（15 分）（a）（b）4、图示槽形截面梁。已知：q=20kN/m，om=3kNm。C 为截面形心，4200cmIz。求出梁内的最大拉应力和最大压应力，指明发生位置。(15 分)5、设图示千斤顶的最大承载压力为P=150kN，螺杆内径d=52mm，l=50cm。材料为 A3 钢，MPa200P，E=200GPa，MPa235SMPa304a，MPa12.1
5、b。稳定安全系数规定为nst=3。试校核其稳定性。(15 分)6、图示为圆截面直角曲柄 CAB，在 C 端受水平力 P 和铅垂力 P 共同作用下发生拉弯扭组合变形。已知直径md06.0、ml9.0、kNP6、MPa60。试根据第三强度理论校核轴 AB 的强度。(15 分)答案一、填空题(每空 3 分，共 36 分)1、,0,0,0zyxFFF2、224，223。3、wcEIFlB323。5、ADl_0_，在_BC_段，max)(30kPaA。5、有_2_个剪切面，=_22dF_。6、1_30_MPa，2_10_MPa，3_-10_MPa。二、选择题（每小题 3 分，共 21 分）1、(A)。2
6、、(C)。3、（B）。4、(C)5、（B）。6、（B）。7、（D）。三、计算题（共 93 分）1、作梁的剪力图和弯矩图，并指出最大剪力和最大弯矩。（15 分）qCABll/2qlql2（剪力图 8 分、弯矩图 7 分）2、由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接。支承和受力如图所示。已知均布载荷分布集度q10kN/m，力偶矩M=40kNm，不计梁重。求支座A、B、D的约束力。（18 分）解解：取取CDCD为研究对象，受力如图为研究对象，受力如图-4-4 分分04221,00,02DCCxFMq M FX02,0qF F YDCy+4+4解之得：解之得：kNFCy5 kNFD15+2+2取取ACA
7、C梁为研究对象，受力如图梁为研究对象，受力如图03242,0qF FMCyBA+4+402,0qFF FYRCBAy解之得：解之得：kNFAy15+2+20,0Ax FX kNFB40+2+23、所示绞车同时由两人操作，若每人加在手柄上的力都是P=200N N，已知轴的许用剪应力=40MPa，试按强度条件初步估算AB轴的直径，并确定最大起重量Q。（15 分）+4（a）（b）解解AB轴承受的转距为80mN2004.04.01PmNm由平衡条件得160mN802212 mmNmAB轴的扭矩图如图所示，由强度条件16803maxdWTP+5可确定AB轴的直径为7.21m1040801636dmm+2
8、取轴径为d=22 mm。设传动时齿轮间的切向力为F，则由平衡条件有0.2F=2m1800N2.08022.02mFN+2最大起重量可根据平衡条件0.25Q=0.35F得1120N25.080035.025.035.0FQN+24、图示槽形截面梁。已知：q=20kN/m，om=3kNm。C 为截面形心，4200cmIz。求出梁内的最大拉应力和最大压应力，指明发生位置。(15 分)解（1）弯矩图如下所示，A与B为可能的危险面(图5分)（2）A面2max(82)1090AzMMPaI在 A 面的下边缘各点处+32max2 1030AzMMPaI 在 A 面的上边缘各点处+3图 12B 面2max2
9、1025BzMMPaI在 B 面的上边缘各点处+22max(82)1075BzMMPaI 在 B 面的下边缘各点处+2整个梁（1 分）max90MPa在 A 面的下边缘各点处max75MPa 在 B 面的下边缘各点处5、设图示千斤顶的最大承载压力为P=150kN，螺杆内径d=52mm，l=50cm。材料为 A3 钢，MPa200P，E=200GPa，MPa235SMPa304a，MPa12.1b。稳定安全系数规定为nst=3。试校核其稳定性。(15 分)解解螺杆的回转半径013.0mm4524dim+2螺杆的柔度9.76013.05.02il+2+2由材料性质决定的两个参数3.99102001
10、02006922PPE+2+26.6112.1235304baSs+2+2因Ps，所以应当用经验公式计算临界载荷+2463kNN052.04109.7612.130426AbaPcr+2+2千斤顶的工作安全系数为309.3150463stcrnPPn+3+3工作安全系数大于规定的稳定安全系数，可以安全工作6、图示为圆截面直角曲柄 CAB，在 C 端受水平力 P 和铅垂力 P 共同作用下发生拉弯扭组合变形。已知直径md06.0、ml9.0、kNP6、MPa60。试根据第三强度理论校核轴 AB 的强度。(15 分)解：AB 轴为拉、弯、扭组合变形：+3 分+5 分+2 分所以，根据第三强度理论轴 AB 不安全3243222dPLPLdPWMAFN316dPLWTp223r4226233432 2164443.02 10 PaPPLPLddd3 r