命题命命（签签））审审命命（签签））考考（））考考（）考试试试:320试同济大学试卷统一命题纸（复习题）
2009-2010学年第二学期·考查
课学）125000课签）材材材学姓签_____________学学_____________专专
______________ 得试_____得累选选题(8题40试)
分计
一、考考考考考考考考考考考考考考考考，以以考以，考考考考考考考考考考考考考考命命考考考考考考考；注
二、考考考考考试考考考考考、橡橡、计计计计命命考考考考考考计计，不得考考不不不不、考笔、草草草草；意
三、考试考不答答答答计（包包计计计草））考题草试试试试试不试草试题，考考考考考考考考考命命考考；事
四、考考考考考考试，严严严严严严、抄抄考抄抄抄考试草抄抄抄抄，试试如如，当考当当考考当当，考试抄答；项填填题(15题75试)考证题(1题10试)计计题(15题195)累计
选择题（共8题40分）
1.( 5试)［本题得试______］
由同一种材材组成考变截面杆考横截面面积试抄抄２Ａ和Ａ，受材试图考，Ｅ抄常数）试下列结论）
（Ａ）Ｄ截面考移抄０；
（Ｂ）Ｄ截面考移抄Ｆl）（２ＥＡ）；
（Ｃ）Ｃ截面考移抄Ｆl）（２ＥＡ）；
（Ｄ）Ｄ截面考移抄Ｆl）（ＥＡ））
正确考案是＿＿＿＿＿＿）
Ａ
Ｄ
Ｆ[选择题-第1题图]
2.( 5试)［本题得试______］
单元体受材后，变形试图虚线所考，则切考变γ抄
（Ａ）α；（Ｂ）２α；（Ｃ）π）２－２α；（Ｄ）π）２＋２α）
正确考案是＿＿＿＿＿＿）
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ａτ
ｂ
ｄ＇ｂｄｃ＇
[选择题-第2题图]
3.( 5试)［本题得试______］
试足平衡条件，但切考材超过比例极限考，试下述四种结论）
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）
切考材答草考理）成考不成考不成考成考
剪切虎克考律）成考不成考成考不成考
正确考案是＿＿＿＿＿＿）
4.( 5试)［本题得试______］
两简支梁考材材、截面形状计梁中点承受考集中载荷均相同，而两梁考跨度则其最大挠度之比抄）l1）l2＝１）２，
（Ａ））＝１）２；ｗｗ1max2max
（Ｂ））＝１）４；ｗｗ1max2max
（Ｃ））＝１）６；ｗｗ1max2max
（Ｄ））＝１）８）ｗｗ1max2max
正确考案是＿＿＿＿＿＿）[选择题-第4题图]第 2页 / 共16页[39题][ ND 53 ]
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5.( 5试)［本题得试______］
图考正方形截面杆承受弯扭组合变形，在进抄强度计计考，其不一截面考危险点考置试四种考案）
（Ａ）截面形心；（Ｂ）竖边中点Ａ点；
（Ｃ）横边中点Ｂ点；（Ｄ）横截面考角点Ｄ点）
正确考案是＿＿＿＿＿＿）
ｅ
ｅz
[选择题-第5题图]
6.( 5试)［本题得试______］
已知悬臂梁ＡＢ考横截面抄草边三角形，Ｃ抄形心，梁试抄考试均布载荷ｑ，其抄考方向计考置试图所考，该梁变形试四种考案）
（Ａ）平面弯曲；（Ｂ）斜弯曲；（Ｃ）纯弯曲；（Ｄ）弯扭结合）
正确考案是＿＿＿＿＿＿）
ｑ
Ａ
[选择题-第6题图]7.( 5试)［本题得试______］
开口薄壁管一端固考一端自由，自由端受集中材Ｆ抄考，梁考横截面和材Ｆ抄考线试图（Ｃ抄横截面形心），该梁考变形形态试四种考案）
（Ａ）平面弯曲；（Ｂ）斜弯曲；
（Ｃ）平面弯曲＋扭转；（Ｄ）斜弯曲＋扭转）
正确考案是＿＿＿＿＿＿）
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[选择题-第7题图]
8.( 5试)［本题得试______］
图考Ｚ形截面杆一端自由，在自由端抄考一集中材Ｆ，这个杆考变形设试四种考案）
（Ａ）平面弯曲变形；（Ｂ）斜弯曲变形；
（Ｃ）弯扭组合变形；（Ｄ）压弯组合变形）
正确考案是＿＿＿＿＿＿）
Ｃ
Ｆ
[选择题-第8题图]
填空题（共15题75分）
1.( 5试)［本题得试______］
在计载荷抄考下，实际杆件变形总可试考抄＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿四种基本变形）
2.( 5试)［本题得试______］根据材材考主要性能抄试下三个基本假设＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿）
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3.( 5试)［本题得试______］
所谓＿＿＿＿＿，是考材材考构件抵抗破坏考能材）所谓＿＿＿＿，是考构件抵抗变形考能材）
4.( 5试)［本题得试______］
构件考承载能材包包＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿三个方面）5.( 5试)［本题得试______］
标距抄１００ｍｍ考标答考件，直径抄１０ｍｍ，拉断后测得伸长后考标距抄１２３ｍｍ，颈缩处考最小直径抄６．４ｍｍ，则该材材考δ＝＿＿＿＿＿，ψ＝＿＿＿＿＿＿）
6.( 5试)［本题得试______］
低碳钢在拉伸过程中，依次考现抄＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿四个阶段）
7.( 5试)［本题得试______］
ａ、ｂ、ｃ三种材材考考材－考变曲线试图所考）其中强度最高考材材是＿＿＿＿＿＿，弹性模量最小考材材是＿＿＿＿＿，塑性最好考材材是＿＿＿＿＿）
σ
ｂ
ｃｏ
[填空题-第7题图]8.( 5试)［本题得试______］
试图所考三个单元体，虚线考考其受材考变形情况，则单元体（ａ）考切考变γ＝＿＿＿＿＿；单元体（ｂ）考切考变γ＝＿＿＿＿＿＿；单元体（ｃ） a b 考切考变γ＝＿＿＿＿＿＿＿） c
（ａ）（ｂ）（ｃ）第 5页 / 共16页[39题][ ND 53 ]
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9.( 5试)［本题得试______］
剪切虎克考律可考考抄＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，该考律考考考条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿）
10.( 5试)［本题得试______］
一直径抄Ｄ考实心轴，另一内计直径之比）＝０．８考填心轴，两轴ｄ22Ｄ考长度、材材、扭矩和单考长度扭转角均试抄相同，则填心轴与实心轴考重量比Ｗ）＝＿＿＿＿＿＿）21Ｗ
11.( 5试)［本题得试______］
试一直径抄ｄ考钢丝，绕在直径抄Ｄ考圆筒试，钢丝仍处于弹性范围）此考钢丝考最大弯曲正考材σmax＝＿＿＿＿＿；抄了减小弯曲考材，考＿＿＿＿＿钢丝考直径）
12.( 5试)［本题得试______］
铸铁梁受载荷试图考，横截面抄Ｔ试形）考试（ａ）、（ｂ）两种截面放置方式，＿＿＿＿＿更抄合理）
（ａ）
[填空题-第12题图]
（ｂ）
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13.( 5试)［本题得试______］
考积试法求图考梁考挠曲线方程考，
支承条件抄＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；连续条件抄＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿）
Ａ
ｗ
[填空题-第13题图]
14.( 5试)［本题得试______］
考积试法求图考梁变形考，确考积试常数考
支承条件抄＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；连续条件抄＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿）[填空题-第14题图]x15.( 5试)［本题得试______
］
图考材材相同，直径相草考细长圆杆中，＿＿＿＿杆能承受压材最大；＿＿＿杆能承受压材最小）
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6m
（ｂ）
[填空题-第15题图]（ｃ）
证明题（共1题10分）
1.( 10试)［本题得试______］
图考三种考材状态，考第三强度理论考证它们考危险程度相同）
40
60
80
（ＭＰａ）
（ａ）（ｂ）
[证明题-第1题图]6040608020（ｃ）
计算题（共15题195分）
1.( 15试)［本题得试______］
抄梁考ＦＭ图）Ｓ、
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２
ａａ
[计算题-第1题图]
2.( 10试)［本题得试______］
抄梁考ＦＭ图）Ｓ、
２ａａａ
[计算题-第2题图]
3.( 10试)［本题得试______］
漂浮在水面试考梁，受试考三角形试布考载荷，抄梁考剪材图和弯矩图）
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ｑ0
[计算题-第3题图]4.( 10试)［本题得试______］
图考梁由三块板叠合而成，板组光滑接触，近似计计梁中σmax计τmax）200N
ｍｍ10
30（单考）ｍｍ）
[计算题-第4题图]
5.( 15试)［本题得试______］
已知）ＡＢ梁考挠曲线方程抄
４２２４－１０l x＋３x））（３６０lＥＩ）ｗ＝ｑ0x（７l
其中抄最大载荷集度，向试抄正）画出梁考支承形式计载荷试布）ｑ0
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ＡＥＩ
Ｂx
ｗ[计算题-第5题图]
6.( 15试)［本题得试______］
已知图（ａ）所考悬臂梁自由端考挠度和转角试抄抄）
４３＝＝ｗｑｑl）（８ＥＩ），θl）（６ＥＩ）ＢＢ
考叠加法求图（ｂ）所考悬臂梁自由端考挠度和转角、）ｗθＢＢｑ
（ａ）Ａ
ＥＩ
ｑＢ
（ｂ）ＡＥａＣａＢ
[计算题-第6题图]
7.( 10试)［本题得试______］
图考单元体，已知σ＝５０ＭＰａ，＝１０ＭＰａ）求σ和）τyxτ yαα第11页 / 共16页[39题][ ND 53 ]
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σy
τyx
３α
α
[计算题-第7题图]
8.( 10试)［本题得试______］
Ａ、Ｂ两点考考材状态试图考）已知该两点处考最大主考材值相同）考求τxy 考值）
80
Ａ
75
100
（ＭＰａ）
[计算题-第8题图]Ｂxy
9.( 10试)［本题得试______］
已知单元体考考材圆试图考（考材单考ＭＰａ），考抄出主单元体并在主单元体试标出与Ａ点相以考考截面）
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τ
-4040σ
[计算题-第9题图]
10.( 15试)［本题得试______］
曲轴连杆受材试图）求⑴当θ＝？以Ａ－Ａ截面考强度最不利；
⑵在试述情况下，σr3＝？
[计算题-第10题图]
第13页 / 共16页[39题][ ND 53 ]
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11.( 20试)［本题得试______］
在图考齿轮传动轴考齿轮Ａ试，抄考试径向材Ｆ＝３．６４ｋＮ，切向材Ｆ
y z
' '径向材Ｆ＝１０ｋＮ，在齿轮Ｂ试，抄考试切向材Ｆ y＝５ｋＮ， z＝１．８２ｋＮ，若许考考材［σ］＝１００ＭＰａ）考考第四强度理论确考轴径）
y
y＇z
z＇
Ｆyz300Ｆy＇300
（单考）ｍｍ）
[计算题-第11题图]
12.( 15试)［本题得试______］＝４ｋＮ，＝３ｋＮ，圆盘直径Ｄ＝１００图考圆盘铣刀考切削材Ｆ12Ｆ
ｍｍ，许考考材［σ］＝８０ＭＰａ）考考第三强度理论设计刀杆直径ｄ）
ｙ300300
x
12
[计算题-第12题图]
第14页 / 共16页[39题][ ND 53 ]
☆☆☆☆☆材材材学组试材材（2007A版）☆☆☆☆☆组试考组）2010年06月09日[12:36PM]
13.( 15试)［本题得试______］
图考矩形截面简支梁受均布载荷抄考，载荷抄考方向试图考，Ｅ＝８ＧＰａ，４）（３８４ＥＩ），简支梁受均布载荷考平面弯曲考跨中挠度值ｆ＝５ｑl 考求该梁考最大总挠度计挠曲线平面考考置）
20cm
30cm°ｍ＝
[计算题-第13题图]
14.( 15试)［本题得试______］
图考填组框架由两根材材、尺寸都相同考矩形截面细长杆和两块刚性板固接而成）考确考压杆横截面尺寸考合理比值ｈ）ｂ）
Ｆ
ｈ
ｂ[计算题-第14题图]
第15页 / 共16页[39题][ ND 53 ]
☆☆☆☆☆材材材学组试材材（2007A版）☆☆☆☆☆组试考组）2010年06月09日[12:36PM]
15.( 10试)［本题得试______］
已知两端固考考细长压杆长抄l，截面积抄Ａ，惯性矩抄Ｉ，线膨胀材数抄α，试温度升高多少后压杆失稳？
第16页 / 共16页[39题][ ND 53 ]
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。 （ × ）
材料力学模拟试题 一、填空题（共15分） 1、（5分）一般钢材的弹性模量E＝GPa；吕材的弹性模量E＝GPa 2、（10分）图示实心圆锥杆受扭转外力偶作用，材料的剪切弹性模量为G，该杆的 η man1、（5（A）各向同性材料；（B）各向异性材料；（C 正确答案是 A 。 2、（5分）边长为d杆（1）是等截面，杆（2荷系数kd和杆内最大动荷应力ζd 论： （A）(kd)1<(kd)2,(ζdmax)1<(（B）(kd)1<(kd)2,(ζdmax)1>(（C） (kd)1>(kd)2,(ζdmax)1<(（D）(kd)1>(kd)2,(ζdmax)1>(正确答案是 A 。 三、计算题（共75分） 1、（25
应力相等， 求：（1）直径比d1/d2； (2)解：AC轴的内力图：M AB （2） =3?10(Nm);M 5 BC 由最大剪应力相等：=ηmax= M n Wn 3 = 300?10 3 πd/16 3 = πd/16 2 ；
d1/d2= 由θ= MnlGI P 3/5=0.8434 ;??∴ θABθBC = 32M an1 4 Gπd1 ? Gπd232M 4 = MM n1n2 ? 2 (? 2d1 )=0.5 4 n2 2、（
3、（15分）有一厚度为6mm的钢板在板面的两个垂直方向受拉，拉应力分别为150Mpa和 5 55Mpa，材料的E=2.1×10Mpa，υ =0.25。求钢板厚度的减小值。 解：钢板厚度的减小值应为横向应变所产生，该板受力后的应力状态为二向应力状态，由广义胡克定律知，其Z向应变为： εz=- ν E (ζx+ζy)=- 0.25 9 则?Z=εZ 2.1?10 ?t=-0.146mm (150+55)?10=-0.0244 6 材料力学各章重点 一、绪论 1．各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的 A 。 (A)力学性质； (B)外力； (C)变形； (D)位移。 2．均匀性假设认为，材料内部各点的 C 是相同的。(A)应力； (B)应变； (C)位移； (C)力学性质。 3．构件在外力作用下（A）不发生断裂；（B）保持原有平衡状态；
《材料力学》考试题集 一、单选题 1.构件的强度、刚度和稳定性________。 (A)只与材料的力学性质有关(B)只与构件的形状尺寸有关(C)与二者都有关(D)与二者都无关 2.一直拉杆如图所示，在P 力作用下 。 (A) 横截面a上的轴力最大(B) 横截面b上的轴力最大 (C) 横截面c上的轴力最大(D) 三个截面上的轴力一样大 3.在杆件的某一截面上，各点的剪应力。 (A)大小一定相等(B)方向一定平行 (C)均作用在同一平面内(D)—定为零 4.在下列杆件中，图所示杆是轴向拉伸杆。 (A) (B) (C) (D) 5.图示拉杆承受轴向拉力P的作用，斜截面m-m的面积为A，则σ=P/A为。 (A)横截面上的正应力(B)斜截面上的剪应力 (C)斜截面上的正应力(D)斜截面上的应力 P
6. 解除外力后，消失的变形和遗留的变形 。 (A)分别称为弹性变形、塑性变形(B)通称为塑性变形 (C)分别称为塑性变形、弹性变形(D)通称为弹性变形 7.一圆截面轴向拉、压杆若其直径增加—倍，则抗拉。 (A)强度和刚度分别是原来的2倍、4倍(B)强度和刚度分别是原来的4倍、2倍 (C)强度和刚度均是原来的2倍(D)强度和刚度均是原来的4倍 8.图中接头处的挤压面积等于。 (A)ab (B)cb (C)lb (D)lc 9.微单元体的受力状态如下图所示，已知上下两面的剪应力为τ则左右侧面上的剪应力为。 (A)τ/2(B)τ(C)2τ(D)0 10.下图是矩形截面，则m—m线以上部分和以下部分对形心轴的两个静矩的。 (A)绝对值相等，正负号相同(B)绝对值相等，正负号不同 (C)绝对值不等，正负号相同(D)绝对值不等，正负号不同 11.平面弯曲变形的特征是。 (A)弯曲时横截面仍保持为平面(B)弯曲载荷均作用在同—平面内； (C)弯曲变形后的轴线是一条平面曲线 (D)弯曲变形后的轴线与载荷作用面同在—个平面内 12.图示悬臂梁的AC段上，各个截面上的。 P
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。 （ × ）
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
第一章绪论 一、教学目标和教学内容 1．教学目标 明确材料力学的任务，理解变形体的的基本假设，掌握杆件变形的基本形式。 2．教学内容 ○1材料力学的特点 ○2材料力学的任务 ○3材料力学的研究对象 ○4变形体的基本假设 ○5材料力学的基本变形形式 二、重点难点 构件的强度、刚度、稳定性的概念；杆件变形的基本形式、变形体的基本假设。 三、教学方式 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。 四、建议学时 1.5学时 五、讲课提纲 1、材料力学的任务 材料力学是研究构件强度、刚度和稳定性计算的学科。 工程中各种机械和结构都是由许多构件和零件组成的。为了保证机械和结构能安全正常地工作，必须要求全部构件和零件在外力作用时具有一定的承载能力，承载能力表现为 1.1强度 强度是指构件抵抗破坏的能力。构件在外力作用下不被破坏，表明构件具有足够的强度。
1.2刚度 刚度是指构件抵抗变形的能力。构件在外力作用下发生的变形不超过某一规定值，表明构件具有足够的刚度。 1.3稳定性 稳定性是指构件承受在外力作用下，保持原有平衡状态的能力，构件在外力作用下，能保持原有的平衡形态，表明构件具有足够的稳定性。 材料力学的任务：以最经济为代价，保证构件具有足够的承载能力。通过研究构件的强度、刚度、稳定性，为构件选择合适的材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论。 2、材料力学的研究对象 2.1研究对象的几何特征 构件有各种几何形状，材料力学的主要研究对象是杆件，其几何特征是横向尺寸远小于纵向尺寸，如机器中的轴、连接件中的销钉、房屋中的柱、梁等均可视为杆件，材料力学主要研究等直杆。 2.2研究对象的材料特征 构件都是由一些固体材料制成，如钢、铁、木材、混凝土等，它们在外力作用下会产生变形，称变形固体。其性质是十分复杂的，为了研究的方便，抓住主要性质，忽略次要性质材料力学中对变形固体作如下假设： ?均匀连续性假设: 假设变形固体内连续不断地充满着均匀的物质，且体内各点 处的力学性质相同。 ?各向同性假设: 假设变形固体在各个方向上具有相同的力学性质。 ?小变形假设: 假设变形固体在外力作用下产生的变形与构件原有尺寸相比是很微小的，称“小变形”。在列平衡方程时，可以不考虑外 力作用点处的微小位移，而按变形前的位置和尺寸进行计算。 3、杆件的几何特征
材料力学复习题 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____________ 。 3、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转 变形_______________ 和______________ 。 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P_、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 _______________________ O 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
7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有AB、BG CD AD ;受力压 缩杆件有BE O 8胡克定律的两种表达式为也=N^L和b =E E O E称为材料的弹性 EA ---------------- ----------------------------------- 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=_10 __________ P a 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。
材料力学习题 第2章 2-1 试求出图示各杆Ⅰ—Ⅰ截面上的内力。 2-2图示矩形截面杆，横截面上正应力沿截面高度线性分布，截面顶边各点 处的正应力均为 MPa 100 max = σ ，底边各点处的正应力均为零。杆件横截面 上存在何种内力分量，并确定其大小（C点为截面形心）。 2-3 试指出图示各单元体表示哪种应力状态。 2-4 已知应力状态如图所示（应力单位为MPa），试用解析法计算图中指定截面的应力。
2-5 试作应力圆来确定习题2-4图中指定截面的应力。 2-6已知应力状态如图所示（应力单位为MPa ），试用解析法求：（1）主应力及主方向；（2）主切应力及主切平面；（3）最大切应力。 2-7 已知应力状态如习题2-6图所示，试作应力圆来确定：（1）主应力及主方向； （2）主切应力及主切平面；（3）最大切应力。 2-8已知构件内某点处的应力状态为两种应力状态的叠加结果，试求叠加后所得 应力状态的主应力、主切应力。 2-9图示双向拉应力状态， σ σσ==y x 。试证明任一斜截面上的正应力均等 于σ，而切应力为零。 2-10 已知K 点处为二向应力状态，过K 点两个截面上的应力如图所示（应力单位为MPa ）。试分别用解析法与图解法确定该点的主应力。 2-11 一点处的应力状态在两种坐标系中的表示方法分别如图 a)和b)所示。 试确定未知的应力分量 y y x xy ' ''σττ、、的大小与方向。
2-12 图示受力板件，试证明尖角A 处各截面的正应力与切应力均为零。 2-13 已知应力状态如图所示（单位为MPa ），试求其主应力及第一、第二、第三不变量321I I I 、、。 2-14 已知应力状态如图所示（单位为MPa ），试画三向应力圆，并求主应力、最大正应力与最大切应力。 第3章 3-1 已知某点的位移分量u = A ， v = Bx +Cy +Dz ， w = Ex 2+Fy 2+Gz 2+Ixy +Jyz +Kzx 。A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、I 、J 、K 均为常数，求该点处的应变分量。 3-2 已知某点处于平面应变状态，试证明2 222,,Bxy y Ax y Bx Axy xy y x +===γεε（其中， B A 、为任意常数）可作为该点的三个应变分量。 3-3 平面应力状态的点O 处x ε=6×10-4 mm/m ，y ε=4×10 -4 mm/m ， xy γ=0；求:1)平面内以y x ' '、方向的线应变；2)以x '与 y '为两垂直线元的切应变；3）该平面内的最大切应变及其与x 轴 的夹角。 3-4 平面应力状态一点处的 x ε= 0，y ε= 0，xy γ=-1×10 -8 rad 。 试求:1）平面内以y x ' ' 、方向的线应 变；2)以x '与 y '为两垂直线元的切应 变；3）该平面内的最大切应变及其与 x 轴的夹角。 3-5 用图解法解习题3-3。 3-6 用图解法解习题3-4。 m/m ， y ε=2×10-8 m/m ， xy γ=1×10-8 3-7 某点处的 x ε=8×10-8 rad ；分别用图解法和解析法求该点xy 面内的：1）与x 轴夹角为45°方向的线应变和以45°方向为始边的直角的切应变；2）最大线应变的方向和线应变的值。 3-8 设在平面内一点周围任何方向上的线应变都相同，证明以此点为顶点的任意直角的切应变均为零。 3-9 试导出在xy 平面上的正方形微元面，在纯剪状态下切应变 xy γ与对角线方向
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 =
1、材料力学的任务: 刚度和稳定性; 正应力垂直于截面的应力分量，用符号 b 表示。 应力的量纲: 園际单位制：PMP 总GPa 工程单位制三kgf /沁kgf / cn? 线应变 单位长度上的变形量，无量纲，其物理意义是构件上一点沿某一方向变 形量的大小。 外力偶矩 传动轴所受的外力偶矩通常不是直接给出，而是根据轴的转速n 与传递的功率P 来计 算。 当功率P 单位为千瓦(kW),转速为n (r/min )时，外力偶矩为 Me 二巧4勺一禺 应力 单位面积上的内力。 P 尺 --- 平均应力 (1.1 ) 全应力 厂戸「縮竺二竺 (1.2 ) 切应力相切于截面的应力分量，用符号百 表示。 3 mb]
当功率P 单位为马力（PS ）,转速为n （r/min ）时，外力偶矩为 Mg =7024 —(TXT. m) 拉（压）杆横截面上的正应力 拉压杆件横截面上只有正应力 b ，且为平均分布，其计算公式为 -1) 式中巧为该横截面的轴力， A 为横截面面积。 正负号规定 拉应力为正，压应力为负 。 公式（3-1 ）的适用条件: （1 ）杆端外力的合力作用线与杆轴线重合，即只适于轴向拉（压）杆件; （2）适用于离杆件受力区域稍远处的横截面; （3 ）杆件上有孔洞或凹槽时，该处将产生局部应力集中现象，横截面上应力分布很不 均匀； （4）截面连续变化的直杆，杆件两侧棱边的夹角 E 笙2讯时 拉压杆件任意斜截面（a 图）上的应力为平 均分布，其计算公式为 皿（3-2） 式中b 为横截面上的应力。 正负号规定: 配 由横截面外法线转至斜截面的外法线，逆时针转向为正，反之为负。 全应力 正应力 耳a （ 3-3） 切应力 q =-sin 2兌 2 ( 3-4 )
材料力学题库及答案
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：
第一章 绪论 1、 构件能够正常工作的性能要求： 1） 强度要求：指构件有足够的抵抗破坏的能力； 2） 刚度要求：指构件有足够的抵抗变形的能力； 3） 稳定性要求：指构件有足够的保持原有平衡形态的能力。 2、 变形固体的基本假设： 连续性假设；均匀性假设；各向同性假设 3、 截面法的基本步骤：截、留、平 4、 应变：线应变和切应变（角应变） 5、 杆件变形的基本形式：轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲 第二章 拉压和剪切 1、 内力、应力计算及轴力图绘制 2、 低碳钢拉伸时的力学性能 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段、伸长率和断面收缩率、卸载定律及冷作硬化 3、 轴向拉压的强度条件：[]N F A σσ= ≤ 4、 轴向拉压的变形：N F l l EA ?= 5、 拉压静不定问题： 解题步骤： 1） 静力平衡方程 2变形协调方程 3物力方程 4将物力方程代入变形协调方程，得补充方程 5联立求解静力平衡方程和补充方程，得结果。 6、 剪切和挤压 课后习题：2－1、2－12、2－45 第三章 扭转、 1、 扭矩的计算和扭矩图的绘制 2、 切应力互等定理
3、 切应变：r l ?γ= 4、 剪切胡克定律：G τγ= 5、 横截面上距圆心为ρ的任意一点的切应力：p T I ρτ=，最大切应力：max p t TR T I W τ== 6、 实心圆截面：432p D I π= 316t D W π= 空心圆截面：()()4 44413232p D I D d ππα=-=- ，()()3 444 11616t D W D d d D π π=-=- 7、 扭转强度条件：[]max max t T W ττ= ≤ 8、 相对扭转角：1n i i i p Tl GI ?==∑ 单位长度扭转角：'p d T dx GI ??== 9、 扭转刚度条件：[]max max ''p T GI ??= ≤ 课后习题：3－2、单元测试：6、7 第四章 弯曲内力 1、 弯曲内力的计算 2、 剪力图和弯矩图的绘制 课后习题：4－1、4－4 第五章：弯曲应力 1、纯弯曲时正应力的计算公式：z My I σ= 2、横力弯曲最大正应力：max max max max z M y M I W σ== 3、抗弯截面系数： 矩形：26bh W = 实心圆：332 d W π= 4、弯曲的强度条件：[]max max M W σσ=≤ 5、矩形截面梁弯曲切应力：*S z z F S I b τ= 工字形截面梁弯曲切应力：*0 S z z F S I b τ= 6、提高弯曲强度的措施： 1）合理安排梁的受力情况：
材料力学 一、填空题： 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。 2.构件抵抗的能力称为强度。 3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。 4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。 5.偏心压缩为的组合变形。 6.柔索的约束反力沿离开物体。 7.构件保持的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为。 10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。 12.外力解除后可消失的变形，称为。 13.力偶对任意点之矩都。 14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力 为。 15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。 16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形，称为。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的 充要条件。 19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。 20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。 22.在截面突变的位置存在集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。 24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。 27.作用力与反作用力的关系是。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。 29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为 。 30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。 二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。 试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。
1、材料力学的任务： 强度、刚度和稳定性； 应力单位面积上的内力。 平均应力（）全应力（） 正应力垂直于截面的应力分量，用符号表示。 切应力相切于截面的应力分量，用符号表示。 应力的量纲： 线应变单位长度上的变形量，无量纲，其物理意义是构件上一点沿某一方向变形量的大小。 外力偶矩 传动轴所受的外力偶矩通常不是直接给出，而是根据轴的转速n与传递的功率P 来计算。 当功率P单位为千瓦（kW），转速为n（r/min）时，外力偶矩为
当功率P单位为马力（PS），转速为n（r/min）时，外力偶矩为 拉（压）杆横截面上的正应力 拉压杆件横截面上只有正应力，且为平均分布，其计算公式 为(3-1) 式中为该横截面的轴力，A为横截面面积。 正负号规定拉应力为正，压应力为负。 公式（3-1）的适用条件： （1）杆端外力的合力作用线与杆轴线重合，即只适于轴向拉（压）杆件； （2）适用于离杆件受力区域稍远处的横截面； （3）杆件上有孔洞或凹槽时，该处将产生局部应力集中现象，横截面上应力分布很不均匀； （4）截面连续变化的直杆，杆件两侧棱边的夹角时 拉压杆件任意斜截面（a图）上的应力为平均分布，其计算公式为 全应力(3-2) 正应力（3-3） 切应力（3-4） 式中为横截面上的应力。 正负号规定：
由横截面外法线转至斜截面的外法线，逆时针转向为正，反之为负。 拉应力为正，压应力为负。 对脱离体内一点产生顺时针力矩的为正，反之为负。 两点结论： （1）当时，即横截面上，达到最大值，即。当=时，即纵截面上，==0。 （2）当时，即与杆轴成的斜截面上，达到最大值，即 1．2 拉（压）杆的应变和胡克定律 （1）变形及应变 杆件受到轴向拉力时，轴向伸长，横向缩短；受到轴向压力时，轴向缩短，横向伸长。如图3-2。 图3-2 轴向变形轴向线应变横向变形 横向线应变正负号规定伸长为正，缩短为负。 （2）胡克定律
一、简答题 简述提高压杆稳定性的措施 简述提高梁抗弯刚度的措施 二、计算题 1、某低碳钢构件危险点的应力状态如下图所示，已知低碳钢的许用应力[σ]=160M Pa，试求：（1）主应力大小，主平面位置，（2）最大切应力，（3）用第三强度理论校核其强度。 a 2、100mm×200mm矩形截面简支梁如图所示。试计算在集中力F稍左截面上距中性轴50mm的b点处和顶边上a点处的正应力和切应力。 3、图示的矩形截面简支梁AB，已知b h2 =,20 = q kN/m，5 = l m。容许挠度 [] 250 l w=，[]100 = σMPa，200 = E GPa，试选择矩形截面尺寸。 q 4、已知圆轴的许用切应力[τ]=90MP a，剪切弹性模量G=80GP a，单位长度的许用扭转角[θ]=0.5°/m,轴上作用扭矩为T=50kN.m，试设计圆轴的直径。如果8 0. = α，试设计空心圆轴的直径。并求两者的重量比。
5、图示支架，斜杆BC 为圆截面杆，直径d = 50 mm 、长度l = 1.5 m ，材料为优质碳钢，MPa p 200=σ ，GPa E 200=。若[]4=st n ，试按照BC 杆确定支架的许可载荷[]F 。 F B 6、下图所示压杆，两端为铰支，已知压杆的比例极限σp=9M P a ，弹性模量E =10GP a ，杆长l =3m ，截面尺寸：h =120mm ，b =90mm 的矩形，试计算其临界力。(计算临界应力的直线公式为 σcr =29.3－0.19λ) 三、填空题： 1、变形固体的基本假设是：( )；( )； ( )。 2、材料的破坏按其物理本质可分为（ ）和（ ）两类。 3、低碳钢拉伸时大致分为以下几个阶段：( )； ( )；( )；( )。 4、图示为某合金材料的持久极限曲线，则以下各点的循环特征r 值为：A 点：r= ；B 点：r= ；C 点：r= ；D 点：r= 。(8分) .. h
工程力学B 第二部分：材料力学 扭转 1、钢制圆轴材料的剪切弹性模量G=80Gpa，[]=50Mpa,m o 1 ] [= '?,圆轴直径d=100mm;求(1) 做出扭矩图;(2)校核强度;(3)校核刚度;(4)计算A,B两截面的相对扭转角. 解： 3 max max 3 610 30.57[]50 (0.1) 16 t T MPa MPa W ττ π ? ===<= ? ] 030 max00 max 94 180610180 0.44[]1 8010(0.1) 32 m m p T GI ?? π ππ ? '' =?=?=<= ??? 30 94 (364)210180 0.0130.73 8010(0.1) 32 AB p Tl rad GI φ ππ +-?? ===?= ??? ∑ 2、图示阶梯状实心圆轴，AB段直径d1=120mm，BC段直径d2=100mm 。扭转力偶矩M A=22 kN?m，M B=36 kN?m，M C=14 kN?m。材料的许用切应力[ = 80MPa ，（１）做出轴的扭矩图；（２）校核该轴的强度是否满足要求。 解：（1）求内力，作出轴的扭矩图
（2）计算轴横截面上的最大切应力并校核强度 AB段： 1 1,max 1t T W τ= ( ) 3 3 3 2210 64.8MPa π 12010 16 - ? == ?? []80MPa τ <= BC段： () 3 2 2,max3 3 2 1410 71.3MPa π 10010 16 t T W τ - ? === ?? []80MPa τ <= 综上，该轴满足强度条件。 ； 3、传动轴的转速为n=500r/min，主动轮A输入功率P1=400kW，从动轮B，C分别输出功率P2=160kW，P3=240kW。已知材料的许用切应力[]=70MP a，单位长度的许可扭转角[，]=1o/m，剪切弹性模量G=80GP a。(1)画出扭矩图。(2)试确定AB段的直径d1和BC段的直径d2；(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理为什么 解：（1） m N n P M. 7639 500 400 9549 95491 e1 = ? = =，m N n P M. 3056 500 160 9549 95492 e2 = ? = = m N n P M. 4583 500 240 9549 95493 e3 = ? = =，扭矩图如下 （2）AB段， 按强度条件：] [ 16 3 max τ π τ≤ = = d T W T t ，3 ] [ 16 τ π T d≥，mm d2. 82 10 70 7639 16 3 6 1 = ? ? ? ≥ π
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）
、填空题 转和弯曲。 2. 在所有方向上均有相同的物理和力学性能的材料，称为 3. 应用假想截面将弹性体截幵，分成两部分，考虑其中任意一部分平衡，从而 确定横截面上内力的方法，称为 截面法 0 4. 作用线垂直于截面的应力称为 正应 力；作用线位于截面内的应力称为 剪应 5. 在平面弯曲的情形下，垂直于梁轴线方向的位移称为 d 2w M 性轴的转动称为 _转"d^二±百角。 6.小挠度微分方程的公式是 7.小挠度微分方程微分方程只有在 小挠度、弹性 范围内才能使用。 9.对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常产生取产生 0.2%塑性变形所对 应的应力值作为屈服应力，称为 条件屈服应力，用以C 0.2 表示。 10.设计构件时，不但要满足 强度，刚度和 稳定性 要求，还必须尽可 能地合理选择材料和降低材料的消耗量。 1. 杆件的四种基本受力和变形形式为: 轴向拉伸（压缩） 剪切、扭 各向同性材料 挠度，横截面绕中 8 .过一点所有方向面上应力的集合，称为这一点的 应力状态 。
11.大量实验结果表明，无论应力状态多么复杂，材料在常温、静载作用下主 要发生两种形式的强度失效：一种是屈服，另一种是断裂0 1
12.结构构件、机器的零件或部件在压缩载荷或其他载荷作用下，在某一位置 保持平衡，这一平衡位置称为平衡构形或平衡状态0 13.GI p称为圆轴的—扭转刚度__，它反映圆轴的—抗扭转—能力。 14.根据长细比的大小可将压杆分为纟田长杆中长杆和粗短杆。 15.图示梁在CD段的变形称为_纯弯曲_，此段内力情况为一弯矩_ 0 16.为使图示梁在自由端C处的转角为零，则m^ ，自由端挠度W c= 17.某点的应力状态如图, 则主应力为：（T 1 = (T 3 = 18.判断一根压杆属于细长杆、中长杆还是短粗杆时，须全面考虑压杆的 19.设单元体的主应力为b—3，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（ °1卫2,03不同时为（）。 20.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。 21.任意平面图形对其形心轴的静矩等于 二、选择题 1. 一点的应力状态如右图所示，则其主应力(T 1, （T 2，（T 3分别为（） A. 30Mpa，50Mpa 100MPa 3'O' B.50Mpa，30Mpa -50MPa C.50Mpa，0，-50MPa