2021年暨南大学招收攻读硕士学位研究生入学考试试题(A卷)
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招生专业与代码:土木与水利(085900)
考试科目名称及代码:工程力学(822)
考生注意:所有答案必须写在答题纸(卷)上,写在本试题上一律不给分。
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一、 填空题(共5小题,每小题2分,共10分)
1. 如图1-1所示系统只受力F作用而平衡. 欲使A支座约束力的作用线与杆AB成30°角, 则斜面的倾角a 应为( )。
图1-1
2. 在研究构件的强度、刚度和稳定性时,对可变形固体作了连续性假性、( )假设和
( )假设。
3. 为避免连接件破坏,需要进行( )强度校核、抗拉强度校核和( )强度校核。
4. 试根据图1-2的荷载及支座情况,由积分法求解变形时,积分常数的数目是( )个,确定积分常数的边界条件分别为( )。
图1-2
5. 对于图1-3所示应力状态,当材料为低碳纲,许用应力为 ,按第四强度理论,其强度条件可写成( )。
图1-3
二、 单项选择题(共5小题,每小题2分,共10分)
1. 虎克定律适应的条件是( )。
A. 只适用于塑性材料; B. 只适用于轴向拉伸;
C.应力不超过比例极限; D. 应力不超过屈服极限。
2. 圆轴扭转时,表面上任一点处于( )应力状态。
A. 单向; B. 二向; C. 三向; D. 零。
3. 下列结论中哪些是正确的?答( )
(1)若压杆中的实际应力不大于该压杆的临界应力,则杆件不会失稳;
(2)受压杆件的破坏均由失稳引起的;
(3)压杆临界应力的大小可以反映压杆稳定性的好坏;
(4)若压杆中的实际应力大于 ,则压杆必定破坏。
A.(1),(2); B.(2),(4);
C.(1),(3); D.(2),(3)。
4. 梁的截面为T型,Z轴通过横截面的形心,弯矩图如图2-1如示,则有( )。
A. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面C;
B. 最大拉应力位于截面C,最大压应力位于截面D;
C. 最大拉应力位于截面D,最大压应力位于截面C;
D. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面D。
图2-1
5.受力构件内的一点应力状态如图2-2所示,其最小主应力等于( )。
A. - ; B. - ; C. - ; D. - 。
图2-2
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三、简答题(共5小题,每小题8分,共40分)
1. 直径相同的铸铁圆截面杆,可设计成图3-1中(a)和(b)两种结构形式,已知铸铁的许用拉应力为[σ],截面面积为A。试问哪种结构所承受的荷载F大?大多少?
(a) (b)
图3-1
2. (1)何谓组合变形?计算组合变形强度的方法是什么?该方法的适用条件是什么?(2)若构件受偏心拉伸变形,将产生何种组合变形?该构件横截面上的点是什么应力状态?怎样对该构件进行强度计算?
3. 机械和工程结构的组成构件为确保正常工作,应满足哪三个条件?分别是什么意思?
4. 工程中常用的四种强度理论是什么?基于各理论建立的强度条件是什么?分别适用于哪类材料?
5. 如图3-2所示各细长圆杆的材料和直径均相同,材料弹性模量为 ,截面惯性矩为 ,试问各杆能够承受的临界压力分别是多少?并指出哪根能够承受的临界压力最大,哪根最小?
图3-2
四、综合应用题(共5小题,共90分)
1. 试画出如图4-1所示梁的剪力图和弯矩图,并求出剪力和弯矩绝对值的最大值,设q、a均为已知。(15分)
2. 如图4-2所示桁架由圆截面杆1与杆2组成,并在节点A处承受F=80 kN的力。杆1和杆2直径分别为d1=30 mm和d2=20 mm,两杆材料相同,屈服强度为320 MPa,安全系数为2.0。试校核该桁架的强度。(15分)
图4-1 图4-2
3. 如图4-3所示,一螺栓将拉杆与厚度均为8 mm的两块盖板相连接。各零件材料相同,许用应力相同:许用拉应力[σ]=80 MPa,许用切应力[τ]=60 MPa,许用挤压应力[σbs]=160 MPa。若拉杆的厚度δ=15mm,拉力F=120 kN,试设计螺栓直径d及拉杆宽度b。(20分)
图4-3
4. 如图4-4所示,桥式起重机的最大荷载为W=20 kN。起重机大梁为No. 32a工字钢,其截面参数I=11100cm4,E=210 GPa,l=8.76m,规定许可挠度[w]=l/500。试校核该大梁的刚度。(20分)
图4-4
5. 图4-5所示为平面曲拐。AB段为圆轴,直径D=200 mm,BC段高h=200 mm,宽b=120 mm的矩形等截面直梁。F为竖直方向,2F为水平方向,L=1m,a=1 m,材料的许用应力[σ]=100 MPa,试按第三强度理论确定F的许用值。(20分)。
图4-5
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