《材料⼒学》学习指导
《材料⼒学》学习指导
⼀、《材料⼒学》课程的总体把握1.《材料⼒学》的任务
材料⼒学是继理论⼒学之后开设的⼀门专业基础课。理论⼒学研究物体（刚体）在⼒的作⽤下的平衡与运动规律，材料⼒学研究构件（变形体）的承载能⼒。材料⼒学的研究对象为变形固体，且仅限于⼯程结构中的杆件。所有⼯程结构与构件均为变形体，⽽⼯程结构中杆件受⼒后多为⼩变形体，讨论⼩变形体的平衡问题时，⽐如：求⽀反⼒时，可近似⽤刚体⼒学的理论。⼤部分⼯程材料可近似为连续、均匀、各向同性（变形固体的理想模型）与完全弹性的理想材料。构件的承载能⼒表现为三个⽅⾯：构件抵抗破坏的能⼒，称为强度；构件抵抗变形的能⼒，称为刚度；构件保持原有构件形状的能⼒，称为稳定性；所以材料⼒学的任务是在理想材料和⼩变形的条件下，研究杆件的强度、刚度与稳定性。2.掌握《材料⼒学》的研究⽅法
材料⼒学⾸先研究杆件在四种基本变形下的内⼒、应⼒与变形。计算静定结构的内⼒的⽅法为截⾯法，要⽤到刚体⼒学的理论，所以要对理论⼒学中平衡条件的灵活应⽤相当熟练。
讨论应⼒与变形时，要从杆件的整体变形与局部变形之间的⼏何关系、应⼒与应变之间的物理关系、内⼒与应⼒之间的静⼒学关系三⽅⾯⼊⼿。其中⼏何关系是在试验观察与假设条件下建⽴起来的；物理关系是通过⼤量试验总结得来的；静⼒学关系是由内⼒与应⼒的等效条件通过积分得到的。
对于组合变形下的内⼒、应⼒与变形计算，只需要在四种基本变形的基础上，利⽤叠加原理即可。如何解决组合变形下的强度问题，需研究危险截⾯上危险点的应⼒状态，通过简单试验观察到的各种材料的破坏现象，提出复杂应⼒状态下的破坏假说(强度理论），进⽽建⽴强度条件。
3.掌握《材料⼒学》的学习⽅法
材料⼒学是⼀门典型的理论与实验相结合的课程，其基本概念很多，知识综合性较强，题⽬灵活多变。该课程在基础课与专业课之间，充当着纽带与桥梁的作⽤。要学好材料⼒学，不可能⼀蹴⽽就，要有吃苦耐劳的精神。为了掌握本课程的基本概念与重点理论，初学者应全程随堂听讲，且不可三天打鱼、两天晒⽹；
青岛科技大学2006年研究生入学考试试卷
考试科目： 材料力学 （答案全部写在答题纸上）
一．判断对错（每小题3分，共30分）
1． 变截面杆受轴向集中力F作用，如图。设11、22、33分别表示杆中截面1-1，2-2，3-3上的全应力的数值，则可能有11<33<22。
1 2 3
F
1 2 3
2．应变为无量纲量，若物体内各点的应变均为零，则物体无位移。
3．当低碳钢试件的试验应力s时，试件将发生断裂。
4．低碳钢拉伸经过冷作硬化后，其强度极限将得到提高。
5．切应力互等定理，既适用于平面应力状态，而不论有无正应力作用，又适用于空间任意应力状态。
6．图示，由惯性矩的平行依轴公式，34312bhIIZZ。
y P
2h Z q
2h A B C
2h
2b
2b Z1
Z2
题6图 题7图
7．梁的受力如图，在B截面处：Q图有突变，M图连续光滑。
8．在线弹性和小变形的条件下，计算应力、变形和应变能都可以应用叠加法。
9．一梁在力F作用下应变能为U，若将F改为2F，其它条件不变，则应变能为4U。
10．求位移的图乘法不能用于桁架、变截面梁和曲杆。
材料力学章节重点和难点
第一章 绪论
1．主要内容：材料力学的任务；强度、刚度和稳定性的概念；截面法、内力、应力，变形和应变的基本概念；变形固体的基本假设；杆件的四种基本变形。
2．重点：强度、刚度、稳定性的概念；变形固体的基本假设、内力、应力、应变的概念。
3．难点：
第二章 杆件的内力
1．主要内容：杆件在拉压、扭转和弯曲时的内力计算；杆件在拉压、扭转和弯曲时的内力图绘制；平面弯曲的概念。
2．重点：剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图。
3. 难点：绘制剪力图和弯矩图、剪力和弯矩间的关系。
第三章 杆件的应力与强度计算
1．主要内容：拉压杆的应力和强度计算；材料拉伸和压缩时的力学性能；圆轴扭转时切应力和强度计算；梁弯曲时正应力和强度计算；梁弯曲时切应力和强度计算；剪切和挤压的实用计算方法；胡克定律和剪切胡克定律。
2．重点：拉压杆的应力和强度计算；材料拉伸和压缩时的力学性能；圆轴扭转时切应力和强度计算；梁弯曲时正应力和强度计算。
3．难点：圆轴扭转时切应力公式推导和应力分布；梁弯曲时应力公式推导和应力分布；
第四章 杆件的变形简单超静定问题
1．主要内容：拉（压）杆的变形计算及单超静定问题的求解方法；圆轴扭转的变形和刚度计算；积分法和叠加法求弯曲变形；用变形比较法解超静定梁。
2．重点：拉（压）杆的变形计算；；圆轴扭转的变形和刚度计算；叠加法求弯曲变形；用变形比较法解超静定梁。
3．难点：积分法和叠加法求弯曲变形；用变形比较法解超静定结构。
第五章 应力状态分析? 强度理论
1．主要内容：应力状态的概念；平面应力状态分析的解析法和图解法；广义胡克定律；
强度理论的概念及常用的四种强度理论。
2．重点：平面应力状态分析的解析法和图解法；广义虎克定律；常用的四种强度理论。
第2章 轴向拉伸与压缩
F122题132题
第 2 章 轴向拉伸与压缩
二、填空题
2-6 承受轴向拉压的杆件，只有在（加力端一定距离外）长度范围内变形才是均匀的。
2-7 根据强度条件][可以进行（强度校核、设计截面、确定许可载荷）三方面的强度计算。
2-8 低碳钢材料由于冷作硬化，会使（比例极限）提高，而使（塑性）降低。
2-9 铸铁试件的压缩破坏和（切）应力有关。
2-10 构件由于截面的（形状、尺寸的突变）会发生应力集中现象。
三、选择题
2-11 应用拉压正应力公式AN的条件是（ B ）
（A）应力小于比极限；（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。
2-12 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。
2-13 图示四种材料的应力-应变曲线中，强度最大的是材料（A），塑性最好的是材料（D）。
2-14 图示三杆结构，欲使杆3的内力减小，应该（ B ） D C B A σ
ε 第2章 轴向拉伸与压缩
（A）增大杆3的横截面积； （B）减小杆3的横截面积；
（C）减小杆1的横截面积； （D）减小杆2的横截面积。
2-15 图示有缺陷的脆性材料拉杆中，应力集中最严重的是杆（ D ）
第 3 章 扭转
二、填空题
3-6 圆杆扭转时，根据（切应力互等定理），其纵向截面上也存在切应力。
3-7 铸铁圆杆发生扭转破坏的破断线如图所示，试画出圆杆所受外力偶的方向。
3-8 画出圆杆扭转时，两种截面的切应力分布图。
3-9 在计算圆柱形密围螺旋弹簧簧丝切应力时,考虑到(剪力引起的切应力及簧丝曲率的影响 ),而加以校正系数。 T T F 1 2 3
题24
F F
F F F
F F F
（A） （B） （C） （D） 第3章 扭转
3-10 开口薄壁杆扭转时，截面上最大切应力发生在(最厚的矩形长边 )处；闭口薄壁杆扭转时,截面上最大切应力发生在( 最小厚度)处.
