【正文】 a x 第三強(qiáng)度理論： ][)1050( 32 223322 ?? ??????? ? MP aW MM x 故該軸滿足強(qiáng)度要求。小變形條件下。 ……………………… .20 分 五、 解： 確定 A、 B 兩點(diǎn)的應(yīng)力大小 由應(yīng)力狀態(tài)分析知， A 點(diǎn)處為二向應(yīng)力狀態(tài)，利用胡克定律可得 A 點(diǎn)應(yīng)力 M P aE aA 80104102 0 0 49 ?????? ??? 而點(diǎn)處于純剪切應(yīng)力狀態(tài)，由此有 BB ???? ???? 00 4545 ……………………… .3 分 利用廣義胡克定律 ? ? BEE ?????? ???? ?? 11 000 454545 MpaEB 102020 4945 0 ???? ???? ????? ………………… .5 分 計(jì)算荷載 F、外扭矩 m A 點(diǎn)的正應(yīng)力 364dFWMA ?? ?? 所以 NdFA 102064 6933 ??????? ???? …………… 8 分 B 點(diǎn)的切應(yīng)力 316dTWTpB ?? ?? ……………………… .10 分 所以 mNdTmB ???????? ? 6933 ??? ………… .12 分 強(qiáng) 度校核 圓軸為彎扭組合變形，危險(xiǎn)截面在固定端，有 mNTmNFM ????? a x ……………………… .16 分 由第三強(qiáng)度理論 ][ 93 223 22223 ???? ???? ?????? ? MP ad TMW TMr 故軸安全 ……………………… .20 分 第 36 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： 答案 6 一、 C、 C、 C、 D、 B ……………………………… . （每題 4 分） 二、解： 先用截面法求 CD、 BC、 AB 各段軸力 KNFN 201 ?? ， KNFN 102 ?? ， KNFN 103 ? ……………… . （ 3 分） MP aAF N 100111 ???, MP aAF N ???, MP aAF N 25333 ??? ………………………………………… . （ 6 分） 332211 EA lFEA lFEA lFllll ABNBCNCDNABBCCDA D L ?????????? = ………………………………………… . （ 10 分） 三、解： AB 段： )0( axqxF S ???? )0(2 2 axqxM ???? BC 段： )2( axaqaF S ???? )2(23 2 axaqaxqaM ???? ………………………………… . （ 5 分） ………………………………… . （ 10 分） ………………………………… . （ 15 分） FS X qa X M 第 37 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： 四、解： 設(shè)圓筒處于將翻倒的臨界狀態(tài)， 作小球與圓筒的受力分析圖。 由 a:b=c:a， FA、 FC垂直于 AB，構(gòu)成力偶的大小為 22 baFA ?? ……………………………………… .5 分 列平衡方程式 0??M 022 ???? baFM A 第 40 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： 得 22 baMFA ?? ……………………………………… 10 分 BC 為二力構(gòu)件，則： ACCB FFFF ???? ……………………………………… .15 分 三、解： 用截面法求 AC、 CB 段軸力 kNPF CB 102 ???? kNPPF AC 1021 ??? ……………………………………… .10 分 ……………………………………… .15 分 四、解：簡(jiǎn)支梁受載荷如圖所示，請(qǐng)畫出梁的剪力圖，彎矩圖。 ……………………………………… .15 分 五、解： 由 nPM 9549? 得作用于輪軸的外力偶矩 NmM ? ， NmM ? ， NmMM 3 643 ?? ……………………………………… .8 分 作扭矩圖 …………………………………… … .13 分 mkNT ?? ax ……………………………………… .15 分 六、解： 1． ? 斜截面上的應(yīng)力 ? ? ? ?M P axyyxyx60s i n3060c o s2 40602 40602s i n2c o s22????????????? ?????????? ?? ? ? ? MP axyyx os3060s i n2 40602c os2s i n2 ?????????? ???????? ? FS x x Fq(KN) M(KNm) C B A C B T 第 42 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： ……………………… .5 分 2．主應(yīng)力、主平面和主應(yīng)力單元體 ? ? ??? ?????????? ????????????? ??????? M P axyyxyx 40602 406022 2222m i nm a x ???????由此得到： ?? ， 02?? ， ??? ……………………… .10 分 主方向可由下式求得 534060 6022 0 ???????? yx xytg ?? ?? ……………………… .13 分 解得 ? ?? ， ? ?? 或 ? ??? ，由于 yx ?? ? ，可知 1? 主平面的主應(yīng)力為1? ， 2? 主平面的主應(yīng)力為 3? 。 ………………………………… . （ 3 分） 對(duì)球 O1 0c o s21 ???? ?NNX 0s in2 ???? GNY ? 對(duì) O2 0c o s 42 ???? NNX ? 0s in 32 ????? NGNY ? 對(duì)圓筒： 014 ???? NNX 05 ???? QNY 0)()( 41 ?????? rNQRhrNFM C ……………… . （ 10 分） 由已知尺寸幾何關(guān)系，解得： ?tan41 GNN ?? ， ?sin2 GN ? ， GN 23 ? ， QN ?5 2]tan)s i n21(tan[1 GGrGrRQ ???? ??? ………………………………… . （ 13 分） 翻倒可能性：當(dāng) 2GQ? 時(shí)，圓筒不會(huì)翻倒；當(dāng) 2GQ? 時(shí)，圓筒會(huì)翻倒。由 B1向鋼索作垂線得 B? 點(diǎn)，設(shè) 1lBB ??? 。 qaRqaqaaqaqaaRAc4345)(21 22?????? 3 / 4 q aqa1 / 4 q aF QM1 / 2 q a3 / 4 q a 22 第 29 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： 5020 M P axyyxyx757)20(250250)2(2222231????????????????? ??????? 0 ???? yx xytg ???? 39。試求（ 1） ?30??? 斜截面上的應(yīng)力；（ 2）主應(yīng)力、主平面和主應(yīng)力單元體；（ 3）最大切應(yīng)力。 1m 1m 1m F1=9kN F2=4kN A B C D Z y 80 120 20 y 1 y 2 20 第 20 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： 2. 同一平面結(jié)構(gòu)受力如圖 (a)、 (b)、 (c)、 (d)，哪兩個(gè)結(jié)構(gòu)是等效的平衡問題（即約束力相同）（ ） A. (a)、 (b) B. (a)、 (c) C. (a)、 (d) D. (b)、 (c) (a) (b) (c) (d) 3. 如圖所示拉壓桿，軸力圖正確的是（ ） A B C D 4. 如圖單元體，為純剪切應(yīng)力狀態(tài)，則其 45176。如圖所示，軸 AC 段為實(shí)心圓截面， CB 段為空心圓截面。試求（ 1） ?30??? 斜截面上的應(yīng)力；（ 2）主應(yīng)力、主平面和主應(yīng)力單元體；（ 3）最大切應(yīng)力。 工程力學(xué)試卷 5 一、選擇題（每題 4 分，共 20 分） 第 14 頁 共 42 頁 答案參見我的新浪博客： 1. 力偶對(duì)剛體的作用決定于三個(gè)要素，其中不正確的是（ ） A． 力偶矩的大小 B． 作用面的方位 C．力偶臂的長(zhǎng)度 D． 轉(zhuǎn)向 2. 如圖所示拉壓桿，軸力圖正確的是（ ） A B C