工程力学64学时期末考试题(B)

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华南理工大学期末考试

《工程力学》试卷B （64学时）

注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；

2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； 3．考试形式：闭卷；

4. 本试卷共八大题，满分100，考试时间120分钟。

题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得 分 评卷人

一、 判断题（每题2分，共计10分）

1. 任意力系简化后，将得到一个主失和一个主矩。

（ 错）

2. 刚体上作用一力偶，将该力偶移至与其作用面相平行的另一平面内，则该力偶对刚体的

作用效应将保持不变。

（ 错 ）

3. 置于水平地面的物体，摩擦角是地面对物体约束力作用线与地面垂线之间的夹角。

（ 错 ）

4. 欧拉公式不适用于小柔度杆，但适用于中柔度杆和大柔度杆。

（ 错 ）

5. 单元体相垂直的平面上，切应力必然成对存在，它们大小相等，两者均垂直于两个平面

的交线，方向同时指向或同时背离这一交线。

（ 对 ）

二、 单项选择题（每题3分，共计24分）

1. 平行力系的独立平衡方程数目最多为（ b ）

A ．2个

B ．3个

C ．5个

D ．6个

_____________ ________ 姓名 学号

学院 专业 座位号

( 密 封 线 内 不 答 题 ) ……………………………密………………………………………………封………………………………………线…………………………………………………

2. 平面任意力系的二矩式平衡方程为：()()

0,0,0x G H F M F M F ===∑∑∑，在何种情

况下，此二矩式不适用（ c ） A ．GH 连线平行于x 轴 B. GH 连线不平行于x 轴 C ．GH 连线垂直于x 轴 D. GH 连线不垂直于x 轴

3. 低碳钢冷作硬化后，材料的（ A ）

A ．比例极限提高而塑性降低

B ．比例极限和塑性均提高

C ．比例极限降低而塑性提高

D ．比例极限和塑性均降低

4. 两根长度相同的圆轴，受相同的扭矩作用，第二根轴直径是第一根轴直径的两倍，则第

一根轴与第二根轴最大切应力之比为（ D ） A ．2:1 B ．4:1 C ．8:1 D ．16:1

5. 图示悬臂梁GH ，若力偶矩M 在梁上移动，则梁的（ C? ）

A. G 端约束力变化，H 端位移不变

B. G 端约束力和H 端位移均变化

C. G 端约束力和H 端位移均不变

D. G 端约束力不变，H 端位移变化

6. 在下列说法中，错误的是（ A ）

A. 应变是位移的度量

B. 应变是变形的度量

C. 应变分正应变和切应变两种

D. 应变是量纲一的量

7. 材料和截面积相同的情况下，下述各种梁截面抗弯能力的排序为（ A ）

A ．工字形>矩形>圆形

B ．矩形>工字形>圆形

C ．圆形>矩形>工字形

D ．工字形>圆形>矩形

8. 图示三铰刚架，在构件HK 上作用一力偶M ，则H 处支座的约束力方向为（ B ？ ）

A ．沿HK 连线

B ．沿GH 连线

C ．平行于GK 连线

D ．垂直于GK 连线

三、 （10分）外伸简支梁AC ，长3a ，其中梁段BC 长a ，梁段BC 上作用铅垂的均布

荷载q ，梁段AB 跨中位置作用集中力F = 0.5qa ，A 处作用集中力偶M = qa 2，试计算A 、B 处的支座约束力，并作梁AC 的剪力图和弯矩图。

M

F

B

A

q

a

a

a

四、 （10分）图示杆系结构，杆AB 和杆AC 为刚性杆，长度AB =AC ，且AB 垂直于

AC 。杆1和杆2材料均为Q235钢，弹性模量E =206GPa ，大柔度杆临界柔度值

P λ=101，许用拉应力σ+????和许用压应力σ-????均为100MPa ；杆1和杆2均为圆形横截面，直径均为=10mm d ，其中杆2长度l = 0.5m ，若在B 处施加铅垂的集中力

F ，欲保证结构安全，试确定集中力F 的最大许用值。

l

2

1

A

B

C

五、 （10分）某圆形金属拉伸试件的夹头，材料的许用切应力[]τ=60MPa ，许用挤压

应力bs σ????=160MPa ，屈服极限s σ????=210MPa ，强度极限b σ????=350MPa ，试件尺寸参数D = 25mm ，h = 10mm ，d = 15mm ，d 0 = 10mm ，欲顺利完成拉伸实验，该夹头的强度是否满足强度要求？

F

试件中截面剖面图

d d

D 0

h

六、 （10分）两端简支的夹层梁AB ，截面如图，上下两层为同一钢质材料，其许用拉

应力和许用压应力均为[]=200MPa σ，中间层为轻质填充材料；已知梁AB 长l =2m ，截面尺寸b =40mm ，h =10mm ，H =20mm ；梁跨中位置作用铅垂的集中力F ，若不考虑中间层填充材料对结构强度的影响，欲保证结构不发生弯曲强度破坏，试确定集中力F 的许用值。

A B

横截面

h

H h b

l

七、 （12分）图示带轮传动系统，传动轴由轴承G 、H 支承，已知轮A 上皮带拉力作

用在铅垂方向，轮B 上皮带拉力作用在水平方向，皮带拉力及方向如图所示。轮A 、

B 直径均为D =500mm ，传动轴直径d =60mm ，材料的许用应力［σ］＝180MPa ，

忽略带轮A 、B 和轴承G 、H 厚度的影响，且不计结构自重的情况下，试确定传动轴上的危险截面，并根据第三强度理论校传动轴的强度。

4kN 10kN G

H

A

B

400mm

400mm

300mm

10kN

4kN d

D

八、 （14分）梁AB ，弯曲刚度为EI ，A 端固支，梁的中截面C 处设置一辊轴铰链支座，

已知AC =BC =a ，若梁AB 在自由端B 处施加铅垂的集中力F ，试求： (1) 梁在C 处受到的约束力； (2)

梁在B 处的挠度和转角。

A

B

C

a

a

提示：下图悬臂梁的挠度w 和转角θ：

()()3

32524832l Pl

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P

l

EI

x

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