南京工业职业技术学院/学年第学期期考试试卷 课程：机械设计基础出卷人：考试类型：开卷【】 闭卷【√】 适用班级： 班级 学号 姓名 得分 一、 填空题(20分，每空1分) 1、一般情况下，平面任意力系可列 条平衡方程，空间任意力系可列 条平衡方 程。 2、.荷载是作用于结构上的主动力，可以简化为三种形式： 3、力作用在刚体上产生的运动效应有两种： 和 4、低碳钢拉伸过程可分为四个阶 段 5、有三个主应力为80Mpa、一20Mpa、0,则o= 02= ,03= 6、右图中，力F对A点的矩为 7、约束力的方向总是与物体被限制的运动方向 8、刚体只受两个力的作用而平衡，其平衡的必要与充分条件是： 9、结构和构件的强度是指其抵抗 的能力，刚度是指其抵抗 的能力。 10、 材料通常以断裂形式失效，宜采用第一或第二强度理论。 二、判断题(8分，每题1分) 1、只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。 () 2、在减速箱中，低速轴的直径比高速轴的直径大。 () 3、作用在刚体上的一个力，可以从原来的作用位置平行移动到该刚体内任意指定点，但必须 附加一个力偶，附加力偶的矩等于原力对指定点的矩。 ()
南京工业职业技术学院/ 学 年 第 学 期 期 考 试 试 卷 课程： 机械设计基础 出卷人： 考试类型：开卷【 】 闭卷【√ 】 适用班级： 一、填空题（20 分,每空 1 分） 1、一般情况下，平面任意力系可列 条平衡方程，空间任意力系可列 条平衡方 程。 2、.荷载是作用于结构上的主动力，可以简化为三种形式：_____ _____、___ _______、____ ______。 3、力作用在刚体上产生的运动效应有两种： 和 。 4、低碳钢拉伸过程可分为四个阶 段 、 、 、 。 5、有三个主应力为 80Mpa、－20Mpa、0，则σ1＝ ，σ2＝ ，σ3＝ 。 6、右图中，力 F 对 A 点的矩为 。 7、约束力的方向总是与物体被限制的运动方向 。 8、刚体只受两个力的作用而平衡，其平衡的必要与充分条件是： 9、结构和构件的强度是指其抵抗 的能力，刚度是指其抵抗 的能力。 10、 材料通常以断裂形式失效，宜采用第一或第二强度理论。 二、判断题（8 分，每题 1 分） 1、只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。 （ ） 2、在减速箱中，低速轴的直径比高速轴的直径大。 （ ） 3、作用在刚体上的一个力，可以从原来的作用位置平行移动到该刚体内任意指定点，但必须 附加一个力偶，附加力偶的矩等于原力对指定点的矩。 （ ） 班级 学号 姓名 得分
4、在空间力系中，某力系在任意轴上的投影都等于零，则该力系一定是平衡力系。() 5、摩擦力的方向总是与物体滑动或滑动趋势方向相反。 () 6、对于细长压杆来说，只要满足强度条件，就能保证安全工作。 ) 7、作用力与反作用力是一对平衡力 () 8、对于平面弯曲梁，横截面为b×h的矩形，在截面积相等的情况下，其强度相同。() 三、选择题(12分，每题2分) 1、图示拉杆接头的剪切面A和挤压面A.为 (A)A:bl Abs:bl (B)A:hb Abs:hb (C)A:hb Aps:bl (D)A:b1 As:hb 2、图()、(b)中，均作用一逆时针力偶M,对两图中B点的支反力大小，哪种说法正确() (A)、图(a)比图(b)大： (B)、图(a)比图(b)小： (C)、图(a)与图(b)相同。 (D)、无法比较。 3、实心圆轴受扭，若将轴的直径减小一半时，则圆轴的扭转角是原来的 (A)2倍 (B)4倍 (C)8倍 (D)16倍 4、如右图所示AB梁，受力F斜向作用而产生的变形是 (A)拉弯组合(B)弯扭组合(C)压弯组合(D)弯曲 5、两根钢制拉杆受力如图，若杆长L2=2L1,横截面面积A2=2A1,则两杆的伸长△L 和纵向线应变ε之间的关系应为 (A)△L2=△L1,E2=E1 (B)△L2=2△L1,e2=e1 (C)△L2=2△L1,e2=2ε1 (D)△L2=△L/2,e2=2e/2 6、如图所示受扭圆轴，正确的扭矩图为图
4、在空间力系中，某力系在任意轴上的投影都等于零，则该力系一定是平衡力系。 （ ） 5、摩擦力的方向总是与物体滑动或滑动趋势方向相反。 （ ） 6、对于细长压杆来说，只要满足强度条件，就能保证安全工作。 （ ） 7、作用力与反作用力是一对平衡力 （ ） 8、对于平面弯曲梁，横截面为 b×h 的矩形，在截面积相等的情况下，其强度相同。（ ） 三、选择题（12 分,每题 2 分） 1、图示拉杆接头的剪切面 A 和挤压面 Abs 为 （ ） (A) Ａ: bl Abs:bl (B) Ａ:hb Abs:hb (C) Ａ: hb Abs:bl (D) Ａ:bl Abs:hb 2、图(a)、（b）中，均作用一逆时针力偶 M，对两图中 B 点的支反力大小，哪种说法正确 （ ） （A）、图(a)比图（b）大； （B）、图(a)比图（b）小 ； （C）、图(a)与图（b）相同。 （D）、无法比较。 3、实心圆轴受扭，若将轴的直径减小一半时，则圆轴的扭转角是原来的 ( ) (A)2 倍 (B) 4 倍 (C) 8 倍 (D) 16 倍 4、如右图所示 AB 梁，受力 F 斜向作用而产生的变形是 （ ） （A）拉弯组合 （B）弯扭组合 (C)压弯组合 （D）弯曲 5、两根钢制拉杆受力如图，若杆长 L２＝２Ｌ１，横截面面积 A２＝２Ａ1，则两杆的伸长 ΔＬ 和纵向线应变 ε 之间的关系应为 ( ) （A）ΔL２＝ΔＬ1，ε２＝ε1 (B) ΔL２＝２ΔＬ1，ε２＝ε1 (C) ΔL２＝２ΔＬ1，ε２＝2ε1 (D) ΔL２＝ΔＬ1/2，ε２＝２ε1/2 6、如图所示受扭圆轴，正确的扭矩图为图 ( )
(A) m (B) e 27T (C) 四 3 (D) 37 mΠm 四、简答题(4分) 1、说明(a)、(b)、(c)、(d)四图中各杆件分别发生了什么变形？ (b) (c) d 五、作图与计算(56分) 1、画出下图中AC杆、BC杆、DE杆的受力分析图(8分)
四、简答题（4 分） 1、说明 (a)、（b）、（c）、（d）四图中各杆件分别发生了什么变形？ 五、作图与计算（56 分） 1、画出下图中 AC 杆、BC 杆、DE 杆的受力分析图（8 分）
2、简支梁如图，己知F=10KN,q=10KN/m,a=1m,[o]=160Mpa,矩形截面b×h且满足h=2b (1)计算A、B支座反力，并画出梁的剪力图及弯矩图（必须在图中标出各关键点的值） (2)要满足强度要求，矩形截面的尺寸最小必须选择多少？(14分) F 2a a 3、图示螺钉受拉力F作用，螺钉头且伦D=40mm,h=12mm,螺钉杆直径d=20mm,许用切应力 [t]=8OMPa,许用挤压应力[obs]=200MPa,许用拉应力 [o] =160MPa,则螺钉可承受的最大拉力F为多少？(10分) 4、如图所示简易吊车，已知AB杆为圆截面钢杆，横截面积为400mm,许用应力[o]=160Mpa: BC杆为木杆，横截面面积为6000mm,许用应力[o2]=8Mpa,AB杆为4n,AC距离为3m。求：最多 能吊起多大的重物G?(12分) 5、图中所示，AB杆为圆杆，AB⊥BC,已知AB杆直径d=100mm,AB、BC的长度均为1.2m,材 料的许用应力[o]=l20Mpa。试按第三强度理论由杆AB的强度条件确定许用载荷[F]。(12分) 1.2m
2、简支梁如图，已知 F=10KN，q=10KN/m，a=1m，[σ]=160Mpa，矩形截面 b×h 且满足 h=2b （1）计算 A、B 支座反力，并画出梁的剪力图及弯矩图（必须在图中标出各关键点的值） (2)要满足强度要求，矩形截面的尺寸最小必须选择多少？（14 分） 3、图示螺钉受拉力 F 作用，螺钉头直径 D＝40mm，h=12mm，螺钉杆直径 d=20mm，许用切应力 ［τ］＝80MPa，许用挤压应力［σbs］＝200MPa，许用拉应力 ［σ］ ＝160MPa，则螺钉可承受的最大拉力 F 为多少？（10 分） 4、如图所示简易吊车，已知 AB 杆为圆截面钢杆，横截面积为 400mm2，许用应力[σ1]=160Mpa； BC 杆为木杆，横截面面积为 6000mm2 ,许用应力[σ2]=8Mpa，AB 杆为 4m，AC 距离为 3m。求：最多 能吊起多大的重物 G？(12 分) 5、图中所示，AB 杆为圆杆，AB⊥BC，已知 AB 杆直径 d=100mm,AB、BC 的长度均为 1.2m，材 料的许用应力[σ]＝120Mpa。试按第三强度理论由杆 AB 的强度条件确定许用载荷[F]。（12 分）
南京工业职业技术学院/学年第学期期考试试卷参考答案 课程：机械设计基础出卷人：考试类型：开卷【】 闭卷【√】 适用班级： 班级 学号 姓名 得分 填空题：（共20分，每题1分） 1、3、62、集中力、集中力偶、 分布载荷。 3、移动、转动。4、弹性阶段、屈服阶 段、强化阶段、缩颈阶段。5、80Mpa、0、-20Mpa。6、FasinB7、相反8、两力等值、区 向、共线。9、破坯、变形。10、脆性 二、判断题（共8分，每题1分） 1、【×】2、【√】3、【√】4、【×】5、【】6、【×】7、【×】8、【×】 三、选择题（共6分，每题1分） 1、【D】2、【B】3、【D】4、【A】5、【B】6、【C】 四、简答题（共4分） (a)拉伸(b)压缩(c)压缩与弯曲组合变形(d)拉伸与弯曲组合变形 五、作图与计算（共56分） F 1、解：(1)列平衡方程求解A、B支反力 B F=FB=30KN, a 2a D八a (2)作剪力图、弯矩图 Fs(K 30 20 (3)M=x=30kN.m 10 M30×106 0= ≤160 M(KN.m) 6 30 25 25 b≥65.5mm,h≥131mm 2
南京工业职业技术学院/ 学 年 第 学 期 期 考 试 试 卷 参 考 答 案 课程： 机械设计基础 出卷人： 考试类型：开卷【 】 闭卷【√ 】 适用班级： 一、 填空题：(共 20 分，每题 1 分) 1、 3 、6 2、集中力、集中力偶、分布载荷。 3、移动、转动 。 4、弹性阶段、屈服阶 段、强化阶段、缩颈阶段。 5、80Mpa、0、－20Mpa 。 6、Fasinβ 7、相反 8、两力等值、反 向、共线。9、破坏、变形 。 10、脆性 二、判断题（共 8 分，每题 1 分） 1、【×】 2、【√】3、【√】 4、【×】 5、【√】6、【×】7、【×】8、【×】 三、选择题（共 6 分，每题 1 分） 1、【D】 2、【B】3、【D】4、【A】5、【B】6、【C】 四、简答题（共 4 分） （a）拉伸 (b)压缩 (c)压缩与弯曲组合变形 (d)拉伸与弯曲组合变形 五、作图与计算（共 56 分） 1、 解：（1）列平衡方程求解 A、B 支反力 FA=FB=30KN， (2)作剪力图、弯矩图 (3)Mmax=30kN.m 160 6 1 30 10 2 6 = = bh W M Z b 65.5mm ,h 131mm 2、 班级 学号 姓名 得分
D Dx EF B 3、解： = F 1 ≤[o],F≤[o]ad2=160x1π×202x103=50.3KN 4 4 r-5≤a,F,≤dA=[r]ah=80×元×20x12×10-3=60.3KW A -≤os15s≤02-dIal=4402-202)x20x10=185Kv ∴.F≤50.3W 4、解：以B为研究对象 Q BC =AB2 +AC2 =5m Fcs'sma+G-0.-Fon=-5G 3 FB+FCB COS=0FB= G, 3 ≤[o=160→FB≤48KW→G≤36KW 0= AAB -F≤[o2]=8→FB≤48KW→G≤28,8KN 0= ACB .G≤28.8KW 5、解： M=1.2×F,T=1.2×F, √M2+T2 0= ≤[o], W2 1.2F√2 ≤120×103， 32T×(0.1)3 F≤6.94KN
3、解： F d KN d F 20 10 50.3 4 1 160 4 1 [ ], [ ] 4 1 2 2 3 2 = = = − F A dh KN A F S S [ ], [ ] [ ] 80 20 12 10 60.3 3 = = = = − F D d KN A F bS bS bS bS bS bS (40 20 ) 200 10 188.5 4 1 ( )[ ] 4 1 [ ], 2 2 2 2 3 = − = − = − F 50.3KN 4、解：以 B 为研究对象 BC AB AC 5m 2 2 = + = G KN F KN G KN A F F KN G KN A F F F F G F G F G CB CB CB AB AB AB AB C B AB CB CB 28.8 [ 2] 8 48 28.8 [ 1] 160 48 36 ; 3 4 cos 0, 3 5 sin 0, = = = = + = = + = = − 5、解： F KN F W M T M F T F Z 6.94 120 10 , (0.1) 32 1 1.2 2 [ ], 1.2 , 1.2 , 3 3 2 2 + = = =