工程力学模拟试题

1、 试画出下图指定物体的受力图。（杆AC、CB、整体ACB）

FC E B D A

2、求AB、BC杆的内力。

A

B 45° C F

3、如图所示结构由直杆AC，BE，CE，DE铰接而成，杆AC上作用有均布力，不计各杆自重。试求杆BE所受的力。

q B C a D a E a

1

A

4、画出内力图。 （1）

Me

2Me

Me

（2）

10KN 12KN 6KN

（3）

10KN 6KN

4KN （4）

q Me=ql2 F=qa

A

C D B

a a a

2

（5）

2q Me=ql A

C B

a a

5、应力分析，求最大应力及指定截面上的应力（方法不限，可图解）40

50

60°

6、试确定下图所示截面图形的形心主惯性轴和形心主惯性矩。

y 30 100 40 60 7、强度校核，或设计尺寸，或求承载能力。

3

（1）矩形截面悬臂梁如图所示，已知l=4m，b/h=2/3，q=10kN/m，

许用应力【б】=10MN/m2，试确定此梁横截面的尺寸。

q h

l b

（2）铸铁制成的T形截面外伸梁，其尺寸及载荷如图所示。已知截

面对形心轴z的惯性矩IZ=4500×104mm4，h1=62.3mm，h2=137.8mm，材料的许用拉应力和许用压应力分别为【бt】=40Mpa和【бc】=120Mpa，试求该梁的许可载荷【F】。

F

A 3m B D

1.2m

（3）下图所示为一阶梯形杆，上端固定，下端与刚性底面留有空隙

△=0.08mm，A1=4000mm2，E1=100Gpa，A2=2000mm2，E2=200Gpa。在两段交界处，受向下的轴向载荷FP。问： （1）FP力等于多少时，下端空隙恰好消失？ （2）当FP=500kN时各段内的应力值为多少？

4

1m FP △

2m

（4）如下图所示实心圆轴承受扭转外力偶作用，其力偶矩Me=3kNm。

试求：

（1）轴横截面上的最大切应力；

（2）横截面上半径r=15mm以内部分承受的扭矩占全部横截面上扭矩的百分比；

（3）去掉r=15mm以内部分，横截面上的最大切应力增加的百分比。

60 30 l

（4）如下图所示一工字钢悬臂梁，长l=4m，在自由端作用集中力

FP=10kN，已知钢的许用正应力【б】=170Mpa，许用切应力【τ】=100Mpa，E=210Gpa，梁的许用挠度【w】=l/400，试按正应力强度

5

条件、切应力强度条件和刚度条件选择工字钢型号。

FP=10KN

A 4m

(5) 如下图所示皮带轮传动轴，传递功率P=7kW，转速n=200r/min，

B

皮带轮重量Q=1.8kN，左端齿轮上啮合力Fn与齿轮节圆切线的夹角（压力角）为20°，右端皮带轮的皮带拉力F1=2F2，轴材料的许用应力【б】=80 Mpa，试分别在忽略和考虑皮带轮重量的两种情况下，按第三强度理论估算轴的直径。

F1 φ200 200 400 200 φ500 20° F2 Q Fn Q

6

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