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新编材料力学习题答案

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第一章绪论

一、是非判断题

1.1 ( ×);1.2 ( ×);1.3 ( ×);1.4 ( ∨);1.5 ( ∨);1.6 ( ∨) 1.7 ( ∨);1.8 ( ×);1.9 ( ×);1.10 ( ∨);1.11 ( ∨)

1.12 ( ∨);1.13 ( ×);1.14 ( ∨);1.15 ( ∨) ;1.16 ( ×)

二、填空题

1.1 杆件变形,应力,应变。

1.2 外力的合力作用线通过杆轴线,沿杆轴线伸长或缩短。

1.3 受一对等值,反向,作沿剪切面发生相对错动,沿剪切面发生相对错动。1.4 外力偶作用面垂直杆轴线。任意二横截面发生绕杆轴线的相对转动。

1.5 外力作用线垂直杆轴线,外力偶作用面通过杆轴线,梁轴线由直线变为曲线。

1.6 包含两种或两种以上基本变形的组合。

1.7 强度,刚度,稳定性。

1.8强度,刚度,稳定性。

1.9 连续性,均匀性,各向同性。

1.10连续性假设。应力、应变变形等。

1.11拉伸,压缩,弯曲。

1.12 2α;α-β;0。

第二章拉伸、压缩与剪切

一、是非判断题

2.1( ×);2.2 ( ×);2.3 ( ×);2.4. ( ×);2.5 ( ×);2.6 ( ×)

2.7 ( ×);2.8 ( ×);2.9(×);2.10(∨)

二、填空题

2.1

2.2

2.3 最大工作应力σmax不超过许用应力[σ],强度校核;

截面设计;确定许可载荷。

2.4 2,σmax≤σp。2.5 __大于1___,__小___。2.6 F N1_=__F N2。

2.7 弹性、屈服、强化、局部变形,σp,σe,σs,σb。

2.8 延伸率δ、断面收缩率ψ。2.9 拉断后试件的标距长度。2.10 塑性材料:δ≥5%,脆性材料:δ< 5%。2.11 2F/πd2,F/dt1。

2.12 4[τ]/[σ]。

三、选择题

2.1 C ;2.2 C ;2.3 A ;2.4 B ;2.5 D 2.6 B ;2.7 A ;2.8 A

四、计算题 2.1

2.2

2.3

2.4

kN

F F F p NCD NBC 1002=== 解: kN F F F p p B N 15021=+=A 由构件的胡克定律(2.13)式: mm m d A E l F A E l F l S BC NBC S AB NAB AC 9521095241020031010021015032933../=?=????+??=+=?-πmm m m m d l A E l F l l l l AC C CD NCD AC CD AC AD 2951029510342109524101055

210100333293

..../.=?=?+?=????+

?=+?=?+?=?---π∑

=0Y 0300

=-F F BC sin B F 解:取整体为研究对象; F F BC 2=?∑

=0X 0300=-cos BC AB F F F F F BC AB 323==?F

F F AB NAB 3-=-= F F F BC NBC 2==[]1

1

1

3σσ≤==

A F A F NA

B AB []kN

A F 4.403

101001073

4

611=???=

≤?-σ[]2

2

22σσ≤==A F

A F NBC BC

[]kN

A F 482

106101602

4

622=???=≤?-σ[]kN

F 440.=∴解: 2

224/2d F d F A F s ππτ=

==[]τπτ≤=

2

2由:d F

[]MPa

MPa 60770=>=τ.

第三章 扭转

一、是非判断题

3.1( × );3.2( × );3.3( × ) ;3.4( × )3.5( × )3.6(√)3.7( × )

二、填空题

3.1 填题3.2

3.3 1/ 8 ,1/ 16 。 3.4 _相等 ,_不同_。

实心轴

; 相同 。 3.7 __大__, 大 。C 轮位置对调 。 3.10

3.11 灰铸铁 ; 低碳钢 ,木材 。 (b ) .

∴销钉强度不够

mm 632.mm d 33取:=解:假想沿n-n 面切开,取右半部

分为研究对象并作左视图。由对称

F s 。

[]MPa MPa d A s s 60921501

022=≤=?===

∴τππτ..∑=0

0M 042

=-??

m D F S kN D m F S

25108

0220020..=?==?∴螺栓满足强度条件 y

三、选择题

3.1(B );3.2 D 。3.3 C 。3.4 B 。3.5 D 。3.6 C 。3.7(E ),(B ),(C ),(B )。3.8A ;3.9 C ;3.10(B ) 四、计算题 3.1

3.2

3.3

e M e

M 3a

a

5.1

1m

0.5m

解: m

kN T AB ?141 )MPa d

T I T p E 842324

.=?=?=∴πρ

ρτMPa d

T

W T t 371163.max

===πτ4

93

10107911014322.

)??????=?=π?p AB AB AB GI l T 020*********..=?=-rad 4

9310107951101432..??????=

?=π?p AC AC AC

GI l T 0

25511107082..=?=-rad M C 由(3.11)式:

MPa D T W T AB tAE AE AE 2451401011401018161164

433

43.)

..(.)(max =-???=-==παπτ)(解:1)校核轴的强度:

kNm

M T T A EB AE 18-=-== kNm

M T C BC 14==EB

AE tEB tAE W W )()(max max ττ>∴< MPa d T W T BC tBC BC BC 3711

010*******

3

3..max =???===ππτ)(

第四章 弯曲内力

一、是非判断题

4.1( × ); 4.2( × ); 4.3( × ); 4.4( ∨ ); 二、填空题

4.1 l /5 。 4.2 F/ 2 ; 三个 支座 ; F l /4 ; (a) C 。 三、选择题

4.1 D 。 4.2 D 。 4.3 ( B ) 。 4.4 B 。 4.5 C 4.6A

4.7B 4.8B 。

四、计算题 4.1

(a) (b)

π?180?=pAE AE AE GI T )'([]MPa MPa BC 80371=<==τττ.max max )(又 ∴轴满足强度条件 2)校核轴的刚度: EB AE pEB pAE I I )'()'(??>∴< 由(3.18)式: m /.)..(..04441134601801401011401080101832=?-??????=πππ?180?=pBC BC BC GI T )'(m / 0

4113021180101080101432=??????=ππ[]m m BC /.'/.''max 00

21021=<==???)(又 ∴轴满足刚度条件 ∵Fa = F (l - a ) / 4 0

1=s F m

kN M ?-=21kN

F s 52-=m

kN M ?-=1220

=∑A M 2

2F a m qa Y B -+=F

F s -=∴1Fa M -=1222F

a m F s +

-=22222Fa m qa M -

-=2

23F a m F s +

-=2

2223Fa m qa M -

+=

4.2

解: )

.()(2103<≤=x x x F s )

.()(210232

<≤-=x x x M A B kN 63.⊕)(-m kN ?162. B

)(-m kN ?537.m kN ?5127.kN 45⊕

kN 30解: BC 段: )()(101530≤<+=x x x F s )

()(10215302≤<--=x x x x M AC 段: )()(3145<≤=x x F s )()(3121545<≤+-=x x x M

kN 4.解: )(..)(802060≤<-=x x

x F s )(..)(8010602<≤-=x x x x M ∑=0A M kN Y B 41.=∑=0Y kN

Y A 60.=AC 段: )

(..)(202041≤<+-=x x x F s )

(..)(2010412<≤-=x x x x M BC 段: ⊕⊕m

kN ?90.m kN ?61.m kN ?42.)(-⊕)

(-kN 30kN

10m

kN ?15⊕

)

(-m

kN ?30解: )()(100

<≤=x x F s )

()(1030

≤<-=x x M ∑

=0C M kN

Y B 10=∑=0

Y kN

Y C 30=AC 段: )

.()(51030≤<=x x F s )

.()(5103030≤≤-=x x x M CD 段: )

.()(51010

≤<-=x x F s )

.()(51010≤≤=x x

x M BD 段:

4.3

(c)

(i) (j)

ql

Y A =2

ql M A =A

ql ⊕

)(-ql

232ql ⊕2ql ql 611qa 6

qa ⊕)(-2

qa kN

20⊕)(-m kN ?10m

kN ?30kN

A

4.4

4.5

(a) (b)

kNm

20m

kN ?54.m kN ?4⊕

)

(-)

(-a

m )

(-3

m 3

4m m

2

(b )

2qa )(-⊕22

qa )(-qa 2qa )(-m

q 单独作用时 集中力单独作用时 +

两个M 作用时 q 单独作用时

=

第五章弯曲应力

一、是非判断题

5.1(∨);5.2(∨);5.3(∨)

二、填空题

5.1 σmax

___钢丝___ 圆筒。 5.2 1/8。

5.3截面的上下边缘,中性轴。3/2。 5.4 4;

2;。

5.5 中性轴。

三、计算题

5.1

5.2

P140,(b)式

2

2

解:1)求支反力:

∑=0

Y

2)画剪力、弯矩图kNm

M

M

E

98

.

164

max

=

=

8

100

3

100=

-

+

?

-

-

D

A

Y

Y

∑=0A M

kN

Y

D

194

32

450

100

3

1

=

+

+

=

?)

(

3)求梁中的最大拉应力:

Pa

W

M

Z

t

6

2

3

10

75

122

24

14

6

10

98

164

?

=

?

?

?

=

=.

.

.

.

max

max

σ

8

4

3

100

2

3

100

1

2

=

?

-

+

?

-

?

-

D

Y

kN

Y

A

214

8

194

300

100=

+

-

+

=

?

kNm

8

MPa

75

122.

=

发生在E截面(距A端1.14m)的下边缘各点。

m

kN?

20

m

kN?

625

30.

)

(-

解:1)求支反力:

∑=0B M

2)画剪力、弯矩图

m

kN

M?

=

+625

30.

max

kN

Y

A

35

=

∑=0A M kN

Y

B

45

=

m

kN

M?

=

-20

max

3)求形心y c :

mm

A

y

A

y i i

c

75

20

80

100

20

20

60

130

20

80

70

100

20

10

20

60

=

?

+

?

+

?

?

?

+

?

?

+

?

?

=

=

mm

y

y

c

65

140

1

=

-

=

5.3

第六章 弯曲变形

一、是非判断题

6.1 ( × );6.2 ( × );6.3 ( × );6.4 ( ∨ );6.5 ( × ) 二、填空题

6.1

6.2 等直梁、线弹性范围内和小变形 。

6.3 约束和弯矩图 。 弯矩的正负;正负弯矩的分界处 。 6.4 确定积分常数的 。

6.5 用积分法求挠曲线时,用的是挠曲线近似方程 。

6.6 8 , 4 。 6.7 线弹性范围内和小变形 。

6.8 6 ; w A = 0,θA = 0,w B = 0 。 w CL = w CR ,w BL = w BR ,θBL = θBR 。 6.9 w A = 0,w B = 0,w D = 0 ; w CL = w CR ,w BL = w BR ,θBL = θBR 。

MPa I y M Z C C 31196101170075010625308

3...max =???==--σ4)求梁横截面上的最大拉应力和最大压应力: C 截面上压下拉;BD 段任意截面上拉下压。 MPa I y M Z C C 14170101170065010625308

31...max =???==-+

σMPa I y M Z C BD BD 21128101170075010208

3..max =???==-+σMPa I y M Z C C 141701.max max ===∴++σσ20KN.m 解:1)求支反力: ∑=0B M 2)画剪力、弯矩图 m

kN M M ?==-

40max max kN Y A 45=∑=0A M kN Y B 5-=3)求d : ⊕

)

(-kN 5kN

40m

kN ?40)

(-m

kN ?30m kN ?10[]σπσ≤==

3

32d

M W M z max

max max []

3

6

3

3

1016010403232????=≥?πσπmax

M d mm

6136.=mm

d 137取=填题6.8图 填题6.9图

三、计算题 6.1

6.2

(a)

第七章 应力和应变分析 强度理论

一、是非判断题

7.1 ( ∨ );7.2 (

× );7.3 ( ∨ );7.4 ( ∨ );7.5 ( × ) 7.6 ( × );7.7 ( × );7.8 ( ∨ );7.9 ( × );7.10( × ) 二、填空题

7.1 过一点所有截面上的应力集合, 单元体和应力圆 ,解释构件的破坏现象;建立复杂应

力状态的强度条件。

7.2 主平面上的正应力 ; τ=0的平面 ; 主平面的法线方向 ; 三对相互垂直的平面上τ

(b)

()[]

3

36l x l EI

q

x --=

)(θ()[]

4

34424l x l x l EI

q

x w ----

=)()

(?-=EI ql B 63

θ)

(↓-=EI

ql w B 84

解: 3ql C -=?24

4ql D =?EI

ql Fl BF

Bq B 6332-=

+=θθθEI

ql Fl w w w BF

Bq B 243843-=

+=EI

Fa EI ma BF

Bm B 4352-

=+=θθθEI

Fa EI ma w w w BF

Bm B 46732+

-=+=

= 0的单元体 。

7.3 三个主应力中只有一个不为0 ; 三个主应力中有二个不为0 ;

三个主应力都不为0 ; 单元体各侧面上只有切应力 。 7.4 二个主应力相等的 纯剪切 单向应力状态 7.5 点面对应 ; 转向相同 ; 转角二倍 。 7.6

三、选择题

7.1 C 。 7.2 (d ) , (a ) 。 7.3 A

四、计算题 7.1

(a)

7.2

(a)

272.51

(a)

(c)

解: MPa 40030=σ030τMPa 310

-=MPa 325-=MPa

25-=解: 030-σ030-τ

解:(1) 3

1,

min

,

max

31.4531.35σσσσ=-==

MPa MPa (3)

MPa

31.40max =τ(2)

571

.02tan 0=α0

087.14=?α)

(的方向13.7587.10410

,0

σ-=α0

2=σ

(b ) 7.3

第八章 组合变形

一、是非判断题

8.1 ( ∨ );8.2 ( × );8.3 ( ∨ );8.4 ( ∨ );8.5 ( ∨ )

8.6 ( × );8.7 ( × );8.8 ( × );8.9 ( ∨ ) 8.10 ( × )

二、填空题

8.1 周向有较大的拉应力且σbt 较小 。 8.2 外侧有较大拉应力产生且σbt 较小 。 8.3 圆截面或圆环截面 , 塑性材料 。

8.4

8.2 解:(1)

31,

min

,

max 72.8472.4σσσσ=-==MPa MPa (3)

MPa

72.44max =τ(2) 5.0-2tan 0=α的方向)(10

028.13-σα=?0

,

28.10372.76-=

α0

2=σMPa k 30=σ 31,

min

,

max 1565σσσσ===MPa MPa MPa 25max =τ解:

MPa

k 302==∴σσ471.77

(b)

471.77

(a)

偏心压缩 上

8.2

8.7

解:将F P1向自由端截面形心平移得:

kN F P 601=m

kN F M P ze ?==210201..∴梁是拉-弯-弯组合变形,危险截面在固定端截面。

危险截面上的内力为: kN F F P N 601==kNm M M ze Z 21.==z

z

y y N A W M W M A F -

=

-σkNm

F M P y 84212..==则由叠加原理: MPa 625002500-=-=6000-MPa

B 125002500-=+=6000-σMPa

C 1125002500=++=6000σMPa

D 625002500=-+=6000σy

z 解:梁是弯-弯组合变形,危险截面在固定端截面。

危险截面上的内力为:

kNm

lF M Z 801.P ==kNm

lF M P y 2322.==(1)由叠加原理: []

σσ≤+=

3

max 2)

2(3b M M z y mm m b 7.400407.0=≥?mm

b h mm b 82241===,取:(2)求圆形截面的d :

kNm

M M M z y 3322

.=+=合 []σπσ≤?=

3

max 32d M 合

mm

m d 4.590594.0=≥?mm

d 60取:=z 1

F cx M Dx

M 2

F B

Z Dy M 解:1)求支反力:

∑=0x

M kN F 1002=?当F 1单独作用时: ∑=0B

M kN Y A 537.=?当F 2单独作用时:

∑=0

A

M

kN

Z B 75=?2)求内力:

C D 段: m kN F d M T D

Dx ?-=-=-=572

2.F 1单独作用时: m

kN Y M A CZ ?==625.515.0m kN M M CZ DZ ?==

875145

015

0...由(8.5)式: []

σπ≤?+=

+3

2

22232d T M W T M max

max F 2单独作用时: m

kN Z M B Dy ?==2511150..m kN M M Dy Cy ?==

75345

015

0...∴F 1,F 2共同作用时: m

kN M M M Cy CZ C ?=+=7662

2.m

kN M M M Dy DZ D ?=+=41112

2.∴危险截面在D 截面: m kN T T ?==57.m ax m

kN M M D ?==4111.max []mm

T M d 6111323

2

2.max

max =???=?+≥σπmm

d 112取:=

8.8

∴A 截面满足强度条件。

第九章 压杆稳定

一、是非判断题

9.1( × );9.2( ∨ );9.3( × );9.4( × );9.5( × );9.6( ∨ ) 9.7( ∨ );9.8( × );9.9( ∨ ) ;9.10( × )

二、填空题

9.1 长度(l ),约束(μ),横截面的形状和大小(i ) 9.2 小 , 容易 9.3 E , I , μ , l 。 9.4 λ≥λ1 λ 2

<λ<λ1 λ≤λ2 。

9.5

9.6

9.7 圆 (正方形和圆形截面比较)

y

M x

M 1

P 3P 2

P 解:将P 1, P 2, P 3向B 截面平移得:

kNm

P M x 30301..==

AB

杆为拉-弯-扭组合变形;A

截面的内力为: MPa W M A F A NA A 31040401064032040103433

23....max =???+???=+=ππσkNm

P M y 90303..==kNm

M T x A 30.==kNm

P M zA 40401..==kN

P F NA 33==kNm

M P M y yA 50402..-=-=∴A 截面的合弯矩为: kNm

M M M zA yA A 64022.=+=忽略剪力引起的剪应力,则: MPa W T t A A 87.23max ==τ[]MPa MPa A A r 12021123224=<=+=∴στσσ.max max (a)

(e)

I min 的轴 3

41441264122

22244πππππ=????==d d a a d a I I R S / R S I

I >∴有应力集中时 22)(l EI F cr μπ=

三、选择题

9.1则正确答案是 A 。

9.2则正确结论是 A 。

9.3正确答案是 A 。 ;9.4 A 。

四、计算题 9.1

9.2

P

F P

F 22λπσE cr =d

l i

l

?=

?=

μμλ

4

(a) (b) (c)

2

2)(min

l EI F cr μπ=

解:由(9.5)式 kN l d E F cr 554642

4

2.)

(=?=ππ圆形: kN l Ehb F cr 2489122

3

2.)(=?=

π矩形: kN l EI F cr 94458210931020028

9222.)(min =????==-ππ工字形:查表No.16:I min =93cm 4 10012504

.05

11≈>=?=

∴λλa 1005.12204

.07

7.01≈>=?=

λλb kN

F a cr

254064

51601020024

92=?????=

.ππ

第十三章 能量方法及其应用

一、是非判断题

13.1 ( × );13.2 ( × );13.3 ( ∨ );13.4 (1) ( ∨ ),(2) ( × ),(3) ( ∨ )

13.5( ∨ ); 13.6( × )

二、选择题 13.1 (e)。

13.2 D 。

2

2)(l EI

F cr μπ=

∴由(

9.5)式:

kN F

b cr

7264464770160102002492.).(.=??????=ππkN F c

cr 8313564

950160102002492.).(.=??????=ππ解:取销钉B 为研究对象。 ∑=0

X ∑=0

Y β

tg l l AB BC =θ

cos F F AB =?F θ

sin F F BC =?∵当二杆所受压力同时达到临界压力F cr 时,F 最大。

BC cr BC AB

cr AB F F F F )()(==即:

2

22

2)(sin cos βπθπθtg l EI F l EI F AB

AB

==?βθ

θ

2tg =?

sin cos )(βθ21tg ctg -=?)

(:βθ21ctg tg or -=(a )

为一次内力超静定

三、填空题

13.1图(a)是 0 ;图(b)是 0 ;图(c) 3 ;图(d) 1 。

13.2 △B = 0 ; δ

11X 1+△1F = 0

四、计算题

13.1

13.2

13.3

13.4

(a ) (b ) 22222d E l F EA l F V N a πε==)(解: ])([)(4228324242

222d E l F d E l F V b ππε??+=)(2287d E l F π=

)()(l x x

m x T e <≤=0 解: ?

?=l P

GI dx x T V 2)(2ε由(13.7)式: 432316d G l m e π=∑=0

B M 83ql Y A =?解: q AB 段: )0(283)(2l x x q x ql x M ≤≤-=B

C 段: )()(2022l x qx x M ≤≤-=由(13.8)式: ?

??=+-=?=205

2220222128032283212l l l EI l q dx qx dx qx qlx EI EI dx x M V )()([)(ε q

∑=0B

M 43qa Y A =解: 210=AF Y a Y AM 210=AB 段: 2243x q x qa x M -=)(BC 段: 2

2

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0x

x M F -=)()()(a x a x

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13.5

13.6

)(8]))(2()2)(243([1)()(04

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材料力学考试题库

材料力考试题 姓名学号 一、填空题:(每空1分,共计38分) 1、变形固体的变形可分为:弹性变形和塑性变形。 2、构件安全工作的基本要求是:构件必须具有足够的强度、足够刚度 和足够稳定性。 3、杆件变形的基本形式有拉(压)变形、剪切变形、扭转变形 和弯曲变形。 4、吊车起吊重物时,钢丝绳的变形是拉伸变形;汽车行驶时,传动轴的变 形是扭转变形;教室中大梁的变形是弯曲变形;螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。 5、图中σ——ε曲线上,对应p点的应力为比例极限,符号__σp__、对应y 点的应力称为屈服极限,符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。 k 6、内力是外力作用引起的,不同的外力引起不同的内力,轴向拉、压变形时 的内力称为轴力。剪切变形时的内力称为剪力,扭转变形时内力称为扭矩,弯曲变形时的内力称为弯矩。 7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ;受力压缩杆件有 BE 。

8、胡克定律的两种表达式为EA L N l ?=?和εσE =。E 称为材料的 弹性模量 。它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。E 的单位为MPa ,1 MPa=_106_______Pa 。 9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。 10、通常工程材料丧失工作能力的情况是:塑性材料发生 屈服 现象, 脆性材料发生 强化 现象。 11、挤压面为平面时,计算挤压面积按 实际面积 计算;挤压面为半圆柱面的 投影 面积计算。 12、在园轴的抬肩或切槽等部位,常增设 圆弧过渡 结构,以减小应力集中。 13、扭转变形时,各纵向线同时倾斜了相同的角度;各横截面绕轴线转动了不同 的角度,相邻截面产生了 转动 ,并相互错动,发生了剪切变形,所以横截面上有 剪 应力。 14、因半径长度不变,故切应力方向必与半径 垂直 由于相邻截面的间距不 变,即园轴没有 伸长或缩短 发生,所以横截面上无 正 应力。 15、长度为l 、直径为d 的圆截面压杆,两端铰支,则柔度λ为 ,若压 杆属大柔度杆,材料弹性模量为E ,则临界应力σ cr 为______________。 二、 判断题:(每空1分,共计8分) 1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正 应力。 ( √) 2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。 ( × ) 3、设计构件时,须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。 ( √ ) 4、挤压面的计算面积一定是实际积压的面积。 ( × )

材料力学试题及答案

一、判断题(正确打“√”,错误打“X ”,本题满分为10分) 1、拉杆伸长后,横向会缩短,这是因为杆有横向应力的存在。( ) 2、圆截面杆件受扭时,横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。( ) 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同,但材料和横截面面积不同,因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( ) 4、交变应力是指构件内的应力,它随时间作周期性变化,而作用在构件上的载荷可能是动载荷,也可能是静载荷。( ) 5、弹性体的应变能与加载次序无关,只与载荷的最终值有关。( ) 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。( ) 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。( ) 8、动载荷作用下,构件内的动应力与材料的弹性模量有关。( ) 9、构件由突加载荷所引起的应力,是由相应的静载荷所引起应力的两倍。( ) 10、包围一个点一定有一个单元体,该单元体各个面上只有正应力而无切应力。( ) 二、选择题(每个2分,本题满分16分) 1.应用拉压正应力公式A F N =σ的条件是( )。 A 、应力小于比例极限; B 、外力的合力沿杆轴线; C 、应力小于弹性极限; D 、应力小于屈服极限。 2.梁拟用图示两种方式搁置,则两种情况下的最大弯曲正应力之比 ) (m ax )(m ax b a σσ 为 ( )。 A 、1/4; B 、1/16; C 、1/64; D 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述:正确的是 。 A 、有应力一定有应变,有应变不一定有应力; B 、有应力不一定有应变,有应变不一定有应力; C 、有应力不一定有应变,有应变一定有应力; D 、有应力一定有应变,有应变一定有应力。 4、火车运动时,其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法,正确的是 。 A :脉动循环应力: B :非对称的循环应力; C :不变的弯曲应力;D :对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用,其合理的截面形状应为图( ) (a) (b)

材料力学试题及参考答案-全

精心整理 江苏科技大学 学年第二学期材料力学试题(A 卷) 一、 选择题(20 分 ) 1 A 1和A 22时需考虑下列因素中的哪几个?答:(1ρdA (2(3(4A 、(1、全部 3A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ 4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁,承受垂直方向的载荷,若仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁的强度() A 、提高到原来的2倍 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍 题一、3图 ---------------------------------------------------密封线内不准答题------------------------------------------------------------- 题一、4 题一、1

D 、降低到原来的1/4倍 5.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同,若二者自由端的挠度相等,则P 1/P 2=() A 、2 B 、4 C 、8 D 、16 轴线成 四、,皮带轮直径D =250mm ,主轴外伸部分长度为, ,用第三强度理论校核轴的强度。(15分) 的重物自由下落在图示刚架C 点,设刚架的抗弯刚度为EI D 处4,求BD 用欧拉公式判断BD 杆是否失稳。(20分) 江苏科技大学 学年第二学期材料力学试题(B 卷) 二、 选择题(20 分 题一、5图 三题图 六题图 五题图 四题图 -------------------------------密封线内不准答题------------------------------------------------------------- -------------------------------------------

材料力学习题与答案

第一章 包申格效应:指原先经过少量塑性变形,卸载后同向加载,弹性极限(σP)或屈服强度(σS)增加;反向加载时弹性极限(σP)或屈服强度(σS)降低的现象。 解理断裂:沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面--解理面,一般是低指数,表面能低的晶面。 解理面:在解理断裂中具有低指数,表面能低的晶体学平面。 韧脆转变:材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象(冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂,断口特征由纤维状转变为结晶状)。 静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标,是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。 解理断裂是典型的脆性断裂的代表,微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。 5.影响屈服强度的因素 与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度 位错增值和运动 晶粒、晶界、第二相等

外界影响位错运动的因素 主要从内因和外因两个方面考虑 (一)影响屈服强度的内因素 1.金属本性和晶格类型(结合键、晶体结构) 单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力,其值与位错运动所受到的阻力(晶格阻力--派拉力、位错运动交互作用产生的阻力)决定。 派拉力: 位错交互作用力 (a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数,L是位错间距。)2.晶粒大小和亚结构 晶粒小→晶界多(阻碍位错运动)→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏观塑性变形。 晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目,减小晶粒内位错塞积群的长度,使屈服强度降低(细晶强化)。 屈服强度与晶粒大小的关系: 霍尔-派奇(Hall-Petch) σs= σi+kyd-1/2 3.溶质元素 加入溶质原子→(间隙或置换型)固溶体→(溶质原子与溶剂原子半径不一样)产生晶格畸变→产生畸变应力场→与位错应力场交互运动→使位错受阻→提高屈服强度(固溶强化)。 4.第二相(弥散强化,沉淀强化) 不可变形第二相

材料力学练习册答案

第二章轴向拉伸和压缩 杆的总伸长: 杆下端横截面上的正应力: 2.4 两种材料组成的圆杆如图所示,已知直径d 40mm ,杆的总伸长 2.1 求图示杆1 1、2 2、及3 解: 1 1截面,取右段如(a ) F X 0,得卩阳0 2截面,取右段如(b ) F X 0,得 F N2 P 3截面,取右段如(c ) 2.2 图示杆件截面为正方形,边长a 20cm ,杆长l 4m , 2kN/m 3 。 在考虑杆本身自重时,1 1和2 2截面上的轴 10kN ,比重 解: 1 1截面,取右段如(a ) F X 0,得 2 F N 1 la /4 0.08kN 2截面,取右段如(b ) F x 0,得 F N 2 3la 2 /4 P 10.24kN 2.3 横截面为10cm 2 的钢杆如图所示,已知 P 20kN ,Q 杆的总伸长及杆下端横截面上的正应力。 E 钢200GPa 。 解:轴力图如图。 20kN 10cm F N I 1 2 EA c 20000 0.1 门 “ 5 2 9 210m ■- 20kN 10cm 10cm F N 图 F N 20000 A 1000 20 MPa 2 1.26 10 cm 。 试求荷载P 及在P 作用下杆内的最大正应力。(E 铜80GPa , E 钢200GPa )。 解:由I 巳,得 EA 4 4 0.4 4 0.6 、 1.26 10 4 P( 9 2 6 9 2 6) 仁 40cm B 铜、C 60cm P

2.5在作轴向压缩试验时,在试件的某处分别安装两个杆件变形仪,其放大倍 数各为 k A 1200, k B 1000,标距长为 s 20cm ,受压后变形仪的读数增量为 n B 10mm ,试求此材料的横向变形系数 (即泊松比)。 泊松比为: 解:由强度条件「得 解:纵向应变: n A n B sk s 36 20 1200 0.0015 横向应变: 20 1000 0.0005 A 解得: P 16.7kN 杆内的最大正应力: F N ~A 4 16700 40^" 13.3MPa n A 36mm , 2.6 图示结构中AB 梁的变形和重量可忽略不计,杆 1 为钢质圆杆,直径 d 1 20mm , E 1 200GPa ,杆2为铜质圆杆,直径d ? 25mm ,E 2 100GPa ,试问: ⑴荷载P 加在何处,才能使加力后刚梁 AB 仍保持水平? ⑵若此时P 30kN ,则两杆内正应力各为多少? 解:F N 1 Px/2。F N 2 P(2 x)/2 ⑴要使刚梁AB 持水平,则杆 1和杆2的伸长量相等, 2 (m 1.5m 解得: -P C Px 1.5 4 P(2 2 200 20 100 0.9209m x) 1 4 252 2m F N1/A 4Px/2 d 2 4 30000 0.9209 F N 2/A 4P(2 x)/2 d 2 2 202 4 30000 1.0791 44MPa 252 33MPa IB 2.7横截面为圆形的钢杆受轴向拉力 100kN ,若杆的相对伸长不能超过丄,应力 2000 不得超过120MPa ,试求圆杆的直径。 200GPa 4P 4 100000 [],120 106 32.6mm

材料力学习题册标准答案..

练习1 绪论及基本概念 1-1 是非题 (1)材料力学是研究构件承载能力的一门学科。( 是 ) (2)可变形固体的变形必须满足几何相容条件,即变形后的固体既不可以引起“空隙”,也不产生“挤入”现象。 (是 ) (3)构件在载荷作用下发生的变形,包括构件尺寸的改变和形状的改变。( 是 ) (4)应力是内力分布集度。(是 ) (5)材料力学主要研究构件弹性范围内的小变形问题。(是 ) (6)若物体产生位移,则必定同时产生变形。 (非 ) (7)各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的变形。(F ) (8)均匀性假设认为,材料内部各点的力学性质是相同的。 (是) (9)根据连续性假设,杆件截面上的内力是连续分布的,分布内力系的合力必定是一个力。(非) (10)因为构件是变形固体,在研究构件的平衡时,应按变形后的尺寸进行计算。(非 ) 1-2 填空题 (1)根据材料的主要性质对材料作如下三个基本假设:连续性假设 、均匀性假设 、 各向同性假设 。 (2)工程中的 强度 ,是指构件抵抗破坏的能力; 刚度 ,是指构件抵抗变形的能力。 (3)保证构件正常或安全工作的基本要求包括 强度 , 刚度 ,和 稳定性 三个方面。 (4)图示构件中,杆1发生 拉伸 变形,杆2发生 压缩 变形, 杆3发生 弯曲 变形。 (5)认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了物质,这样的假设称为 连续性假设 。根据这一假设构件的应力,应变和位移就可以用坐标的 连续 函数来表示。 (6)图示结构中,杆1发生 弯曲 变形,构件2 发生 剪切 变形,杆件3发生 弯曲与轴向压缩组合。 变形。 (7)解除外力后,能完全消失的变形称为 弹性变形 ,不能消失而残余的的那部分变形称为 塑性变形 。 (8)根据 小变形 条件,可以认为构件的变形远 小于 其原始尺寸。

材料力学题库及答案共29页

课程名称:《材料力学》 一、判断题(共266小题) 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。( A ) 2、内力只能是力。( B ) 3、若物体各点均无位移,则该物体必定无变形。( A ) 4、截面法是分析应力的基本方法。( B ) 5、构件抵抗破坏的能力,称为刚度。( B ) 6、构件抵抗变形的能力,称为强度。( B ) 7、构件在原有几何形状下保持平衡的能力,称为构件的稳定性。( A ) 8、连续性假设,是对变形固体所作的基本假设之一。( A ) 9、材料沿不同方向呈现不同的力学性能,这一性质称为各向同性。( B ) 10、材料力学只研究处于完全弹性变形的构件。( A ) 11、长度远大于横向尺寸的构件,称为杆件。( A ) 12、研究构件的内力,通常采用实验法。( B ) 13、求内力的方法,可以归纳为“截-取-代-平”四个字。 ( A ) 14、1MPa=109Pa=1KN/mm2。( B ) 15、轴向拉压时 45o斜截面上切应力为最大,其值为横截面上正应力的一半( A ) 16、杆件在拉伸时,纵向缩短,ε<0。( B ) 17、杆件在压缩时,纵向缩短,ε<0;横向增大,ε'>0。( A ) 18、σb是衡量材料强度的重要指标。( A) 19、δ=7%的材料是塑性材料。( A ) 20、塑性材料的极限应力为其屈服点应力。( A )21、“许用应力”为允许达到的最大工作应力。( A ) 22、“静不定系统”中一定存在“多余约束力”。( A ) 23、用脆性材料制成的杆件,应考虑“应力集中”的影响。 ( A ) 24、进行挤压计算时,圆柱面挤压面面积取为实际接触面的正投影面面积。( A ) 25、冲床冲剪工件,属于利用“剪切破坏”问题。( A ) 26、同一件上有两个剪切面的剪切称为单剪切。( B ) 27、等直圆轴扭转时,横截面上只存在切应力。( A ) 28、圆轴扭转时,最大切应力发生在截面中心处。( B ) 29、在截面面积相等的条件下,空心圆轴的抗扭能力比实心圆轴大。( A ) 30、使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。( B ) 31、轴力越大,杆件越容易被拉断,因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。( B ) 32、内力是指物体受力后其内部产生的附加相互作用力。 ( A ) 33、同一截面上,σ必定大小相等,方向相同。( B ) 34、杆件某个横截面上,若轴力不为零,则各点的正应力均不为零。( B ) 35、δ、值越大,说明材料的塑性越大。( A ) 36、研究杆件的应力与变形时,力可按力线平移定理进行移动。( B ) 37、杆件伸长后,横向会缩短,这是因为杆有横向应力存在。 ( B ) 38、线应变的单位是长度。( B ) 第1页

材料力学练习题集与答案解析~全

学年第二学期材料力学试题(A卷) 题号一二三四五六总分得分 一、选择题(20分) 1、图示刚性梁AB由杆1和杆2支承,已知两杆的材料相同,长度不等,横截面积分别为A1和A2,若载荷P使刚梁平行下移,则其横截面面积()。 A、A1〈A2 题一、1图 B、A1〉A2 C、A1=A2 D、A1、A2为任意 2、建立圆轴的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个?答:() (1)扭矩M T与剪应力τρ的关系M T=∫AτρρdA (2)变形的几何关系(即变形协调条件) (3)剪切虎克定律 (4)极惯性矩的关系式I T=∫Aρ2dA A、(1) B、(1)(2) C、(1)(2)(3) D、全部

3、二向应力状态如图所示,其最大主应力σ1=( ) A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ 4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁,承受垂直方向的载荷,若仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁的强度( ) A 、提高到原来的2倍 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍 D 、降低到原来的1/4倍 5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同,若二者自由端的挠度相等,则P 1/P 2=( ) A 、2 B 、4 C 、8 D 、16 题一、3图 题一、5图 题一、4

二、作图示梁的剪力图、弯矩图。(15分) 三、如图所示直径为d 的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变,试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。(15分) 四、电动机功率为9kW ,转速为715r/min ,皮带轮直径D =250mm , 主轴外伸部分长度为l =120mm ,主轴直径d =40mm ,〔σ〕=60MPa ,用第三强度理论校核轴的强度。(15分) 五、重量为Q 的重物自由下落在图示刚架C 点,设刚架的抗弯刚度为 三题图 四题图 二 题 图 班级 姓名____________ 学号 不 准 答 题-------------------------------------------------------------

材料力学习题册答案-第3章 扭转

第三章扭转 一、是非判断题 1.圆杆受扭时,杆内各点处于纯剪切状态。(×) 2.杆件受扭时,横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。(×) 3.薄壁圆管和空心圆管的扭转切应力公式完全一样。(×) 4.圆杆扭转变形实质上是剪切变形。(×) 5.非圆截面杆不能应用圆截面杆扭转切应力公式,是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。(√) 6.材料相同的圆杆,他们的剪切强度条件和扭转强度条件中,许用应力的意义相同,数值相等。(×) 7.切应力互等定理仅适用于纯剪切情况。(×) 8.受扭杆件的扭矩,仅与杆件受到的转矩(外力偶矩)有关,而与杆件的材料及其横截面的大小、形状无关。(√) 9.受扭圆轴在横截面上和包含轴的纵向截面上均无正应力。(√) 10.受扭圆轴的最大切应力只出现在横截面上。(×) 11.受扭圆轴内最大拉应力的值和最大切应力的值相等。(√) 12.因木材沿纤维方向的抗剪能力差,故若受扭木质圆杆的轴线与木材纤维方向平行,当扭距达到某一极限值时,圆杆将沿轴线方向出现裂纹。(×) 二、选择题

1.内、外径之比为α的空心圆轴,扭转时轴内的最大切应力为τ,这时横截面上内边缘的切应力为 ( B ) A τ; B ατ; C 零; D (1- 4α)τ 2.实心圆轴扭转时,不发生屈服的极限扭矩为T ,若将其横截面面积增加一倍,则极限扭矩为( C ) 0 B 20T 0 D 40T 3.两根受扭圆轴的直径和长度均相同,但材料C 不同,在扭矩相同的情况下,它们的最大切应力τ、τ和扭转角ψ、ψ之间的关系为( B ) A 1τ=τ2, φ1=φ2 B 1τ=τ2, φ1≠φ2 C 1τ≠τ2, φ1=φ2 D 1τ≠τ2, φ1≠φ2 4.阶梯圆轴的最大切应力发生在( D ) A 扭矩最大的截面; B 直径最小的截面; C 单位长度扭转角最大的截面; D 不能确定。 5.空心圆轴的外径为D ,内径为d, α=d /D,其抗扭截面系数为 ( D ) A ()3 1 16p D W πα=- B ()3 2 1 16p D W πα=- C ()3 3 1 16p D W πα=- D ()3 4 1 16p D W πα=- 6.对于受扭的圆轴,关于如下结论: ①最大剪应力只出现在横截面上; ②在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力; ③圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。

材料力学题库6

第8章 压杆稳定 一、选择题 1、长方形截面细长压杆,b /h =1/2;如果将b 改为h 后仍为细长杆,临界力F cr 是原来的多少倍?有四种答案,正确答案是(C )。 cr h h h (A )2倍; (B )4倍;(C )8倍;(D )16倍。 解答:因为 , 2、压杆下端固定,上端与水平弹簧相连,如图,则压杆长度系数μ的范围有四种答案,正确答案是(D )。 (A )0.5μ<;(B )0.50.7μ<<;(C )0.72μ<<;(D )0.52μ<<。 3、图示中心受压杆(a )、(b )、(c )、(d )。其材料、长度及抗弯刚度相同。两两对比。临界力相互关系有四种答案,正确答案是(C )。 () 2cr 2 E F I ul π= 31 12 I bh =

(a) (b) (c) (d) (A)(F cr)a > (F cr)b,(F cr)c < (F cr)d;(B)(F cr)a < (F cr)b,(F cr)c > (F cr)d; (C)(F cr)a > (F cr)b,(F cr)c > (F cr)d;(D)(F cr)a < (F cr)b,(F cr)c < (F cr)d。 4、图示(a)、(b)两细长压杆材料及尺寸均相同,压力F由零以同样速度缓慢增加,则失稳先后有四种答案,正确答案是(B)。 (A)(a)杆先失稳;(B)(b)杆先失稳; (C)(a)、(b)杆同时失稳;(D)无法比较。 5、细长压杆,若其长度系数μ增加一倍,则压杆临界力F cr的变化有四种答案,正确答案是(C)。(A)增加一倍;(B)为原来的四倍; (C)为原来的四分之一;(D)为原来的二分之一。 解答: 6、两端球铰的正方形截面压杆,当失稳时,截面将绕哪个轴转动,有四种答案,正确答案是(D)。 () 2 cr2 E F I ul π =

材料力学习题册答案-第4章 弯曲内力

第四章梁的弯曲内力 一、判断题 1.若两梁的跨度、承受载荷及支承相同,但材料和横截面面积不同,则两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。(×) 2.最大弯矩必然发生在剪力为零的横截面上。(×) 3.若在结构对称的梁上作用有反对称载荷,则该梁具有对称的剪力图和反对称的弯矩图。 图4-1 二、填空题 1.图4-2 所示为水平梁左段的受力图,则截面C 上的剪力 SC F=F ,弯矩C M=2Fa。2.图4-3 所示外伸梁ABC ,承受一可移动载荷F ,若F 、l均为已知,为减小梁的最大弯矩值,则外伸段的合理长度a= l/3 。 图4-2 图4-3 3.梁段上作用有均布载荷时,剪力图是一条斜直线,而弯矩图是一条抛物线。 4.当简支梁只受集中力和集中力偶作用时,则最大剪力必发生在集中力作用处。 三、选择题 1.梁在集中力偶作用的截面处,它的内力图为(C )。 A Fs 图有突变,M 图无变化; B Fs图有突变,M图有转折; C M 图有突变,Fs图无变化; D M 图有突变,Fs 图有转折。 2.梁在集中力作用的截面处,它的内力图为(B )。 A Fs 有突变,M 图光滑连续; B Fs 有突变,M 图有转折; C M 图有突变,凡图光滑连续; D M 图有突变,Fs 图有转折。 3.在图4-4 所示四种情况中,截面上弯矩M 为正,剪力Fs 为负的是(B )。 4.简支梁及其承载如图 4-1 所示,假 想沿截面m-m将梁截分为二。若取梁左 段为研究对象,则该截面上的剪力和弯 矩与q、M 无关;若以梁右段为研究对象, 则该截面上的剪力和弯矩与 F 无关。 (× )

图4-4 4.梁在某一段内作用有向下的分布力时,则在该段内,M 图是一条(A )。 A 上凸曲线;B下凸曲线; C 带有拐点的曲线; D 斜直线。 5.多跨静定梁的两种受载情况分别如图4-5 ( a )、(b )所示,以下结论中(A )是正确的。力F 靠近铰链。 图4-5 A 两者的Fs 图和M 图完全相同; B 两者的Fs 相同对图不同; C 两者的Fs 图不同,M 图相同; D 两者的Fs图和M 图均不相同。 6.若梁的剪力图和弯矩图分别如图4-6 ( a )和(b )所示,则该图表明( C ) A AB段有均布载荷BC 段无载荷; B AB 段无载荷,B截面处有向上的集中力,B C 段有向下的均布载荷; C AB 段无载荷,B 截面处有向下的集中力,BC 段有向下的均布载荷; D AB 段无载荷,B 截面处有顺时针的集中力偶,BC 段有向下的均布载荷。 图4-6

材料力学习题册-参考答案(1-9章)

第一章绪论 一、选择题 1.根据均匀性假设,可认为构件的(C)在各处相同。 A.应力 B.应变 C.材料的弹性系数 D.位移 2.构件的强度是指(C),刚度是指(A),稳定性是指(B)。 A.在外力作用下构件抵抗变形的能力 B.在外力作用下构件保持原有平衡状态的能力 C.在外力作用下构件抵抗强度破坏的能力 3.单元体变形后的形状如下图虚线所示,则A点剪应变依次为图(a) (A),图(b) (C),图(c) (B)。 A.0 B.r2 C.r D.1.5r 4.下列结论中( C )是正确的。 A.内力是应力的代数和; B.应力是内力的平均值; C.应力是内力的集度; D.内力必大于应力; 5. 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力,它们的应力 是否相等(B)。 A.不相等; B.相等; C.不能确定; 6.为把变形固体抽象为力学模型,材料力学课程对变形固体作出一些假设,其中均匀性假设是指(C)。 A. 认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积; B. 认为沿任何方向固体的力学性能都是相同的; C. 认为在固体内到处都有相同的力学性能; D. 认为固体内到处的应力都是相同的。 二、填空题 1.材料力学对变形固体的基本假设是连续性假设,均匀性假设,各向同性假设。

2.材料力学的任务是满足强度,刚度,稳定性的要求下,为设计经济安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。 3.外力按其作用的方式可以分为表面力和体积力,按载荷随时间的变化情况可以分为静载荷和动载荷。 4.度量一点处变形程度的两个基本量是(正)应变ε和切应变γ。 三、判断题 1.因为构件是变形固体,在研究构件平衡时,应按变形后的尺寸进行计算。(×)2.外力就是构件所承受的载荷。(×)3.用截面法求内力时,可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。(√)4.应力是横截面上的平均内力。(×)5.杆件的基本变形只是拉(压)、剪、扭和弯四种,如果还有另一种变形,必定是这四种变形的某种组合。(√)6.材料力学只限于研究等截面杆。(×)四、计算题 1.图示三角形薄板因受外力作用而变形,角点B垂直向上的位移为0.03mm,但AB和BC 仍保持为直线。试求沿OB的平均应变,并求AB、BC两边在B点的角度改变。 解:由线应变的定义可知,沿OB的平均应变为 =(OB'-OB)/OB=0.03/120=2.5× 由角应变的定义可知,在B点的角应变为 =-∠A C=-2(arctan) =-2(arctan)=2.5×rad

2019年材料力学考试题库及答案

材料力考试题及答案 一、填空题:(每空1分,共计38分) 1、变形固体的变形可分为:弹性变形和塑性变形。 2、构件安全工作的基本要求是:构件必须具有足够的强度、足够刚度 和足够稳定性。 3、杆件变形的基本形式有拉(压)变形、剪切变形、扭转变形 和弯曲变形。 4、吊车起吊重物时,钢丝绳的变形是拉伸变形;汽车行驶时,传动轴的变 形是扭转变形;教室中大梁的变形是弯曲变形;螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。 5、图中σ——ε曲线上,对应p点的应力为比例极限,符号__σp__、对应y 点的应力称为屈服极限,符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。 k 6、内力是外力作用引起的,不同的外力引起不同的内力,轴向拉、压变形时 的内力称为轴力。剪切变形时的内力称为剪力,扭转变形时内力称为扭矩,弯曲变形时的内力称为弯矩。 7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ;受力压缩杆件有 BE 。

8、胡克定律的两种表达式为EA L N l ?=?和εσE =。E 称为材料的 弹性模量 。它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。E 的单位为MPa ,1 MPa=_106_______Pa 。 9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。 10、通常工程材料丧失工作能力的情况是:塑性材料发生 屈服 现象, 脆性材料发生 强化 现象。 11、挤压面为平面时,计算挤压面积按 实际面积 计算;挤压面为半圆柱面的 投影 面积计算。 12、在园轴的抬肩或切槽等部位,常增设 圆弧过渡 结构,以减小应力集中。 13、扭转变形时,各纵向线同时倾斜了相同的角度;各横截面绕轴线转动了不同 的角度,相邻截面产生了 转动 ,并相互错动,发生了剪切变形,所以横截面上有 剪 应力。 14、因半径长度不变,故切应力方向必与半径 垂直 由于相邻截面的间距不 变,即园轴没有 伸长或缩短 发生,所以横截面上无 正 应力。 15、长度为l 、直径为d 的圆截面压杆,两端铰支,则柔度λ为 ,若压 杆属大柔度杆,材料弹性模量为E ,则临界应力σ cr 为______________。 二、 判断题:(每空1分,共计8分) 1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正 应力。 ( √) 2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。 ( × ) 3、设计构件时,须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。 ( √ ) 4、挤压面的计算面积一定是实际积压的面积。 ( × )

材料力学习题及答案

材料力学习题一 一、计算题 1.(12分)图示水平放置圆截面直角钢杆(2 ABC π = ∠),直径mm 100d =,m l 2=, m N k 1q =,[]MPa 160=σ,试校核该杆的强度。 2.(12分)悬臂梁受力如图,试作出其剪力图与弯矩图。 3.(10分)图示三角架受力P 作用,杆的截面积为A ,弹性模量为E ,试求杆的内力和A 点的铅垂位移Ay δ。 4.(15分)图示结构中CD 为刚性杆,C ,D 处为铰接,AB 与DE 梁的EI 相同,试求E 端约束反力。

5. (15分) 作用于图示矩形截面悬臂木梁上的载荷为:在水平平面内P 1=800N ,在垂直平面内P 2=1650N 。木材的许用应力[σ]=10MPa 。若矩形截面h/b=2,试确定其尺寸。 三.填空题 (23分) 1.(4分)设单元体的主应力为321σσσ、、,则单元体只有体积改变而无形状改变的条件是__________;单元体只有形状改变而无体积改变的条件是__________________________。 2.(6分)杆件的基本变形一般有______、________、_________、________四种;而应变只有________、________两种。 3.(6分)影响实际构件持久极限的因素通常有_________、_________、_________,它们分别用__________、_____________、______________来加以修正。 4.(5分)平面弯曲的定义为______________________________________。 5.(2分)低碳钢圆截面试件受扭时,沿 ____________ 截面破 坏;铸铁圆截面试件受扭时,沿 ____________ 面破坏。 四、选择题(共2题,9分) 2.(5分)图示四根压杆的材料与横截面均相同,试判断哪一根最容易失稳。答案:( )

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材料力学题库及答案 【篇一:很经典的几套材料力学试题及答案】 若真不及格,努力下次过。 命题负责人:教研室主任: 【篇二:大学期末考试材料力学试题及答案】 1、拉杆伸长后,横向会缩短,这是因为杆有横向应力的存在。() 2、圆截面杆件受扭时,横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。() 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同,但材料和横截面面积不同,因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。() 4、交变应力是指构件内的应力,它随时间作周期性变化,而作用在构件上的载荷可能是动载荷,也可能是静载荷。() 5、弹性体的应变能与加载次序无关,只与载荷的最终值有关。() 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。() 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。()8、动载荷作用下,构件内的动应力与材料的弹性模量有关。() 9、构件由突加载荷所引起的应力,是由相应的静载荷所引起应力的两倍。() 10、包围一个点一定有一个单元体,该单元体各个面上只有正应力而无切应力。() 二、选择题(每个2分,本题满分16分) f 1.应用拉压正应力公式??n的条件是()。

aa、应力小于比例极限;b、外力的合力沿杆轴线;c、应力小于弹性极限;d、应力小于屈服极限。 (a)(b) 2.梁拟用图示两种方式搁置,则两种情况下的最大弯曲正应力之比?m()。axmax 为 a、1/4; b、1/16; c、1/64;d (a) (b) 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述:正确的是 a、有应力一定有应变,有应变不一定有应力; b、有应力不一定有应变,有应变不一定有应力; c、有应力不一定有应变,有应变一定有应力; d、有应力一定有应变,有应变一定有应力。 4、火车运动时,其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法,正确的是。a:脉动循环应力:b:非对称的循环应力;c:不变的弯曲应力;d:对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力f作用,其合理的截面形状应为图(b) 6、对钢制圆轴作扭转校核时,发现强度和刚度均比规定的要求低了20%,若安全因数不变,改用屈服极限提高了30%的钢材,则圆轴的(c )a、强度、刚度均足够;b、强度不够,刚度足够;c、强度足够,刚度不够;d、强度、刚度均不够。 7、图示拉杆的外表面上有一斜线,当拉杆变形时,斜线将d。a:平动;b:转动c:不动;d:平动加转动 8、按照第三强度理论,比较图中两个应力状态的相的是(a )。(图中应力单位为mpa)a、两者相同;b、(a)大;b、c、(b)大; d、无法判断一、判断:

材料力学考题

1、简易起重设备中,AC杆由两根80?80?7等边角钢组成,AB杆由两根10号工字钢组成.材料为Q235钢,许用应力[?]=170M Pa.求许可荷载[F]. 解:(1)取结点A为研究对象,受力分析如图所示. 结点A的平衡方程为 2、图示空心圆轴外径D=100mm,内径d=80mm,M1=6kN·m,M2=4kN·m,材料的剪切弹性模量G=80GPa. (1)画轴的扭矩图; (2)求轴的最大切应力,并指出其位置. 3、一简支梁受均布荷载作用,其集度q=100kN/m,如图所示.试用简易法作此梁的剪力图和弯矩图. 解:(1)计算梁的支反力 将梁分为AC、CD、DB三段.AC和DB上无荷载,CD段有向下的均布荷载. 4、T形截面铸铁梁的荷载和截面尺寸如图所示.铸铁的抗拉许用应力为 [?t]=30MPa,抗压许用应力为[?c]=160MPa.已知截面对形心轴Z的惯性矩为 Iz=763cm4,y1=52mm,校核梁的强度. 5、图示一抗弯刚度为EI的悬臂梁,在自由端受一集中力F作用.试求梁的挠曲线方程和转角方程,并确定其最大挠度和最大转角 将边界条件代入(3)(4)两式中,可得梁的转角方程和挠曲线方程分别为

6、简支梁如图所示.已知mm截面上A点的弯曲正应力和切应力分别为?=-70MPa, ?=50MPa.确定A点的主应力及主平面的方位. 解:把从A点处截取的单元体放大如图 7、直径为d=0.1m的圆杆受力如图,T=7kNm,F=50kN,材料为铸铁,[?]=40MPa,试用第一强度理论校核杆的强度. 8、空心圆杆AB和CD杆焊接成整体结构,受力如图。AB杆的外径D=140mm,内、外径之比α=d/D=0.8,材料的许用应力[?]=160MPa。试用第三强度理论校核AB杆的强度 解:(1)外力分析将力向AB杆的B截面形心简化得 AB杆为扭转和平面弯曲的组合变形 (2)内力分析--画扭矩图和弯矩图,固定端截面为危险截面 9、压杆截面如图所示。两端为 柱形铰链约束,若绕y轴失稳可视为两端固定,若绕z轴失稳可视为两端铰支。已知,杆长l=1m,材料的弹性模量E=200GPa,?p=200MPa。求压杆的临界应力。 1.外力偶矩计算公式(P功率,n转速) 2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式(杆件横截面轴力FN,横截面面积A,拉应力 为正) 4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式(夹角a从x轴正方向逆时针转至外法线的方位 角为正)

大学材料力学习题及标准答案(题库)

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一.是非题:(正确的在括号中打“√”、错误的打“×”) (60小题) 1.材料力学研究的主要问题是微小弹性变形问题,因此在研究构件的平衡与运动时,可不计构件的变形。( √ ) 2.构件的强度、刚度、稳定性与其所用材料的力学性质有关,而材料的力学性质又是通过试验测定的。 ( √ ) 3.在载荷作用下,构件截面上某点处分布内力的集度,称为该点的应力。(√ ) 4.在载荷作用下,构件所发生的形状和尺寸改变,均称为变形。( √ ) 5.截面上某点处的总应力p 可分解为垂直于该截面的正应力σ和与该截面相切的剪应力τ,它们的单位相同。( √ ) 6.线应变ε和剪应变γ都是度量构件内一点处变形程度的两个基本量,它们都是无量纲的量。( √ ) 7.材料力学性质是指材料在外力作用下在强度方面表现出来的性能。( ) 8.在强度计算中,塑性材料的极限应力是指比例极限p σ,而脆性材料的极限应力是指强度极限b σ。( ) 9.低碳钢在常温静载下拉伸,若应力不超过屈服极限s σ,则正应力σ与线应变ε成正比,称这一关系为拉伸(或压缩)的虎克定律。( ) 10.当应力不超过比例极限时,直杆的轴向变形与其轴力、杆的原长成正比,而与横截面面积成反比。( √ ) 11.铸铁试件压缩时破坏断面与轴线大致成450,这是由压应力引起的缘故。( ) 12.低碳钢拉伸时,当进入屈服阶段时,试件表面上出现与轴线成45o 的滑移线,这是由最大剪应力max τ引起的,但拉断时截面仍为横截面,这是由最大拉应力max σ引起的。( √ ) 13.杆件在拉伸或压缩时,任意截面上的剪应力均为零。( ) 14.EA 称为材料的截面抗拉(或抗压)刚度。( √ ) 15.解决超静定问题的关键是建立补充方程,而要建立的补充方程就必须研究构件的变形几何关系,称这种关系为变形协调关系。( √ ) 16.因截面的骤然改变而使最小横截面上的应力有局部陡增的现象,称为应力集中。(√ ) 17.对于剪切变形,在工程计算中通常只计算剪应力,并假设剪应力在剪切面内是均匀分布的。( ) 18.挤压面在垂直挤压平面上的投影面作为名义挤压面积,并且假设在此挤压面积上的挤压应力为均匀分布的。( ) 19.挤压力是构件之间的相互作用力是一种外力,它和轴力、剪力等内力在性质上是不同的。( ) 20.挤压的实用计算,其挤压面积一定等于实际接触面积。( ) 21.园轴扭转时,各横截面绕其轴线发生相对转动。( ) 22.薄壁圆筒扭转时,其横截面上剪应力均匀分布,方向垂直半径。( ) 23.空心圆截面的外径为D ,内径为d ,则抗扭截面系数为16 16 3 3P d D W ππ- =。( ) 24.静矩是对一定的轴而言的,同一截面对不同的坐标轴,静矩是不相同的,并且它们可以为正,可以为负,亦可以为零。( ) 25.截面对某一轴的静矩为零,则该轴一定通过截面的形心,反之亦然。 ( ) 26.截面对任意一对正交轴的惯性矩之和,等于该截面对此两轴交点的极惯性矩,

材料力学试题库

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1、以下列举的实际问题中,属于强度问题的是( );属于刚度问题的是 ( );属于稳定性问题的是( ) 【 】【 】【 】 A .旗杆由于风力过大而产生不可恢复的永久变形 B .自行车链条拉长量超过允许值而打滑 C .桥梁路面由于汽车超载而开裂 D .细长的千斤顶螺杆因压力过大而弯曲 2、虎克定律使用的条件是( ) 【 】 A 、σ<σp B 、σ>σp C 、σ<σs D 、σ>σs 3、一等直杆在两端承受拉力作用,若其一半为钢,一半为铝,则两段的( )。 【 】 A 、内力相同,变形相同 B 、内力相同,变形不同 C 、内力不同,变形相同 D 、内力不同,变形不同 4、如图所示,设杆内最大轴力和最小轴力分别为Nmax F 和Nmin F ,则下列结论正确的是 【 】 A 、Nmax F =50KN ,Nmin F =5KN ; B 、Nmax F =55KN ,Nmin F =40KN ; C 、Nmax F =55KN ,Nmin F =25KN ; D 、Nmax F =20KN ,Nmin F =-5KN ;

.B 22 1ql m ql F A A = = .C 2ql m ql F A A == . D 23 1 ql m ql F A A == 1、根据圆轴扭转时的平面假设,可以认为圆轴扭转时横截面( )。 【 】 A 、形状尺寸不变,直径线仍为直线。 B 、形状尺寸改变,直径线仍为直线。 C 、形状尺寸不变,直径线不保持直线。 D 、形状尺寸改变,直径线不保持直线。 2、虎克定律使用的条件是( ) 【 】 A 、σ<σp B 、σ>σp C 、σ<σs D 、σ>σs 3、一等直杆在两端承受拉力作用,若其一半为钢,一半为铝,则两段的( )。 【 】 A 、内力相同,变形相同 B 、内力相同,变形不同 C 、内力不同,变形相同 D 、内力不同,变形不同 4、如图所示,设杆内最大轴力和最小轴力分别为Nmax F 和Nmin F ,则下列结论正确的是 【 】 A 、Nmax F =50KN ,Nmin F =5KN ; B 、Nmax F =55KN ,Nmin F =40KN ; C 、Nmax F =55KN ,Nmin F =25KN ; D 、Nmax F =20KN ,Nmin F =-5KN ;

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