武汉科技大学845工程力学A-2019答案

2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：工程力学（√A卷□B卷）科目代码：845考试时间：3小时满分150分可使用的常用工具：□无√计算器√直尺√圆规（请在使用工具前打√）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、填空题(每空3分，共36分)1、Fx0,Fy0,Fz0,2、242，232。3、wc＝Fl3B32EI。4、lAD_0_，在_BC_段，30maxA(kPa)。5、有___2_____个剪切面，=__2Fd2____。6、1__30____MPa，2__10________MPa，3_-10_____MPa。二、选择题（每小题3分，共21分）1、(A)。2、(C)。3、（B）。4、(C)5、（B）。6、（B）。7、（D）。三、计算题（共93分）1、作梁的剪力图和弯矩图，并指出最大剪力和最大弯矩。（15分）qqlABCl2qll/2第1页共6页如果您喜欢这份文档，欢迎下载！祝成绩进步，学习愉快！

（剪力图8分、弯矩图7分）2、由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接。支承和受力如图所示。已知均布载荷分布集度q＝10kN/m，力偶矩M=40kN•m，不计梁重。求支座A、B、D的约束力。（18分）解：取CD为研究对象，受力如图

---4分

ΣX0, FCx0ΣMC0 , 

1

q22MFD402

+4ΣY0 , FCyFDq20

解之得：FCy5 kN

FD15 kN

取AC梁为研究对象，受力如图

+2ΣX0, FAx0

'ΣMA0, FB2FCy42q30

+4第2页共6页如果您喜欢这份文档，欢迎下载！祝成绩进步，学习愉快！

'ΣY0, FAyFBFRCq20

解之得：

FAy15 kNFB40 kN

+2+23、所示绞车同时由两人操作，若每人加在手柄上的力都是P=200N，已知轴的许用剪应力=40MPa，试按强度条件初步估算AB轴的直径，并确定最大起重量Q。（15分）+4（a）（b）解AB轴承受的转距为m10.4P0.4200Nm80Nm由平衡条件得m22m1280Nm160NmAB轴的扭矩图如图所示，由强度条件max

可确定AB轴的直径为T80[]WPd316

+5d31680m21.7mm40106+2取轴径为d=22mm。设传动时齿轮间的切向力为F，则由平衡条件有0.2F=2m1

2m280FN800N0.20.2最大起重量可根据平衡条件0.25Q=0.35F得+2Q0.35F0.35800N1120N+20.250.254、图示槽形截面梁。已知：q=20kN/m，mo=3kNm。C为截面形心，Iz求出梁内的最大拉应力和最大压应力，指明发生位置。(15分)200cm4。第3页共6页如果您喜欢这份文档，欢迎下载！祝成绩进步，学习愉快！

解（1）弯矩图如下所示，A与B为可能的危险面(图5分)（2）A面max

MA(82)10290MPa在A面的下边缘各点处IzMA210230MPa在A面的上边缘各点处Iz

+3max

+3图12

B面max

MB210225MPa在B面的上边缘各点处Iz

+2max

MB(82)10275MPa在B面的下边缘各点处Iz

+2整个梁（1分）max90MPa在A面的下边缘各点处max75MPa在B面的下边缘各点处5、设图示千斤顶的最大承载压力为P=150kN，螺杆内径d=52mm，l=50cm。材料为A3钢，P200MPa，E=200GPa，S235MPaa304MPa，b1.12MPa。稳定安全系数规定为nst=3。试校核其稳定性。(15分)第4页共6页如果您喜欢这份文档，欢迎下载！祝成绩进步，学习愉快！

解螺杆的回转半径i螺杆的柔度d52mm0.013m44+2由材料性质决定的两个参数l20.576.9i0.013+22E2200109P99.3P200106s+2aS30423561.6b1.12+2+2因sP，所以应当用经验公式计算临界载荷PcrabA3041.1276.91060.0522N463kN4千斤顶的工作安全系数为+2Pcr463+33.09nst3P150工作安全系数大于规定的稳定安全系数，可以安全工作6、图示为圆截面直角曲柄CAB，在C端受水平力P和铅垂力P共同作用下发生拉弯扭组n合变形。已知直径d0.06m、l0.9m、P6kN、[]60MPa。试根据第三强度理论校核轴AB的强度。(15分)解：AB轴为拉、弯、扭组合变形：FNMP

2AWd4PL2PL2d332+5分第5页共6页如果您喜欢这份文档，欢迎下载！祝成绩进步，学习愉快！

TPLWpd316+3分r324224P322PL16PL443.02106Pa3d2d34d2+5分+2分r3[]所以，根据第三强度理论轴AB不安全第6页共6页