工程力学 学时期末考试题 B

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。

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

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 ===∑∑∑r r

，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．2:1B．4:1

C．8:1D．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 = qa2，试计算A、B处的支座约束力，并作梁AC的剪力图和弯矩图。

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。

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？

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。

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。

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。

提示：下图悬臂梁的挠度w和转角 ：