工程力学试题库材料力学
- 格式:docx
- 大小:252.87 KB
- 文档页数:28
工程力学期末试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,力的三要素包括:A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用线、作用面D. 方向、作用点、作用面答案:A2. 根据胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,比例系数为:A. 弹性模量B. 杨氏模量C. 剪切模量D. 弹簧常数答案:D3. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的力学性能?A. 弹性极限B. 屈服强度C. 密度D. 疲劳强度答案:C4. 梁的弯曲应力公式为:A. σ = My/IB. σ = Mx/IC. τ = My/ID. τ = Mx/I答案:A5. 材料力学中,下列哪一项不是应力状态的描述?A. 正应力B. 剪应力C. 应力集中D. 应力梯度答案:D6. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以被转化但不能被创造答案:C7. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 力是改变物体速度的原因B. 力是改变物体加速度的原因C. 力是改变物体动量的原因D. 力是改变物体动能的原因答案:B8. 流体力学中,连续性方程描述的是:A. 流体的密度B. 流体的速度C. 流体的流量D. 流体的压强答案:C9. 在材料力学中,下列哪一项不是断裂力学的研究范畴?A. 裂纹的扩展B. 应力集中C. 材料的弹性模量D. 断裂韧性答案:C10. 根据动量定理,下列说法正确的是:A. 作用在物体上的力等于物体动量的变化率B. 作用在物体上的力等于物体质量的变化率C. 作用在物体上的力等于物体速度的变化率D. 作用在物体上的力等于物体加速度的变化率答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 当一个力作用在物体上时,如果力的方向与物体运动的方向垂直,则该力对物体的______没有影响。
答案:速度2. 材料力学中,材料的弹性模量E表示材料在______作用下的应力与应变的比值。
工程力学试题库及答案一、单项选择题(每题 2 分,共 20 分)1. 根据胡克定律,弹簧的伸长量与所受力的关系是:A. 与力成正比B. 与力成反比C. 与力的平方成正比D. 与力的平方成反比2. 材料的弹性模量是描述材料的哪种性质的物理量?A. 硬度B. 弹性C. 韧性D. 塑性3. 在静力学中,一个物体处于平衡状态的条件是:A. 受力为零B. 受力不平衡C. 受力不平衡但合力为零D. 受力平衡4. 以下哪种力是保守力?A. 摩擦力B. 重力C. 空气阻力D. 爆炸力5. 一个物体在斜面上滑动时,斜面的支持力方向是:A. 垂直于斜面B. 平行于斜面C. 与斜面成45度角D. 与斜面成60度角6. 材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料开始发生弹性变形的应力C. 材料发生断裂的应力D. 材料发生疲劳破坏的应力7. 以下哪种情况下,物体的质心不会改变?A. 物体的形状改变B. 物体的质量分布改变C. 物体的位置改变D. 物体的形状和质量分布都不改变8. 一个均匀的圆柱体,其质心位于:A. 圆柱体的中心B. 圆柱体的底面C. 圆柱体的侧面D. 圆柱体的顶面9. 以下哪种情况下,物体的转动惯量最小?A. 物体的质量集中在中心B. 物体的质量集中在边缘C. 物体的质量均匀分布D. 物体的质量集中在表面10. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的关系是:A. 大小相等,方向相反B. 大小不等,方向相反C. 大小相等,方向相同D. 大小不等,方向相同二、多项选择题(每题 2 分,共 20 分)1. 以下哪些因素会影响材料的弹性模量?A. 材料的种类B. 材料的温度C. 材料的形状D. 材料的表面处理2. 在结构力学中,以下哪些是内力?A. 拉力B. 压力C. 剪力D. 弯矩3. 以下哪些是描述材料力学性能的指标?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 硬度D. 断裂韧性4. 以下哪些力是作用在物体上的外力?A. 重力B. 支持力C. 摩擦力D. 拉力5. 以下哪些是静力学中常见的平衡条件?A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 只有合力为零6. 以下哪些是材料的塑性变形特征?A. 永久变形B. 可恢复变形C. 材料硬化D. 材料软化7. 以下哪些是质心的性质?A. 质心的位置与物体的形状有关B. 质心的位置与物体的质量分布有关C. 质心的位置与物体的位置无关D. 质心的位置与物体的取向无关8. 以下哪些是转动惯量的影响因素?A. 物体的质量B. 物体的形状C. 物体的取向D. 物体的位置9. 以下哪些是牛顿运动定律?A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 牛顿第四定律10. 以下哪些是描述流体力学特性的参数?A. 密度B. 粘度C. 流速D. 压力三、判断题(每题 2 分,共 20 分)1. 胡克定律适用于所有材料的弹性范围内。
工程力学试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 在下列力学分支中,主要研究刚体运动的规律和力的作用效应的是()A. 材料力学B. 理论力学C. 弹性力学D. 流体力学答案:B2. 在下列力系中,属于平面力系的是()A. 空间力系B. 平面汇交力系C. 平面平行力系D. 空间平行力系答案:C3. 刚体在空间中绕定点转动的运动称为()A. 平面运动B. 定轴转动C. 一般运动D. 点的运动答案:B4. 在下列静力学公理中,错误的是()A. 力的平行四边形法则B. 力的分解与合成法则C. 二力平衡公理D. 力的独立性公理答案:D5. 在下列弹性体中,属于脆性材料的是()A. 钢材B. 铸铁C. 铝材D. 塑料答案:B二、填空题(每题5分,共25分)6. 在平面力系中,力矩的量纲是______。
答案:力×长度7. 刚体绕定点转动的角速度与______成正比。
答案:转动半径8. 材料力学中,将材料内部各点的应力与应变之间的关系称为______。
答案:应力应变关系9. 在静力学中,二力平衡公理表明,作用在刚体上的两个力,如果它们的大小相等、方向相反且作用线______,则该刚体处于平衡状态。
答案:重合10. 弹性体在外力作用下,内部各点的应力与应变之间的关系遵循______。
答案:胡克定律三、判断题(每题5分,共25分)11. 刚体在空间中的运动可以分解为平动和绕定点转动。
()答案:正确12. 平面力系的平衡方程可以推广到空间力系。
()答案:错误13. 在材料力学中,胡克定律适用于弹性材料的线性范围。
()答案:正确14. 刚体绕定点转动的角速度越大,其线速度也越大。
()答案:错误15. 在静力学中,力的分解与合成法则表明,一个力可以分解为两个或多个力的合力。
()答案:错误四、计算题(每题25分,共100分)16. 如下图所示,一个质量为10kg的物体受到一个水平力F 的作用,沿着水平面运动。
材料力学基本知识复习要点1.材料力学的任务材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上,以最经济的代价,为构件确定合理的截面形状和尺寸,选择合适的材料,为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。
2.变形固体及其基本假设连续性假设:认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间,毫无空隙。
均匀性假设:认为物体内各处的力学性能完全相同。
各向同性假设:认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。
小变形假设:认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。
3.外力与内力的概念外力:施加在结构上的外部荷载及支座反力。
内力:在外力作用下,构件内部各质点间相互作用力的改变量,即附加相互作用力。
内力成对出现,等值、反向,分别作用在构件的两部分上。
4.应力、正应力与切应力应力:截面上任一点内力的集度。
正应力:垂直于截面的应力分量。
切应力:和截面相切的应力分量。
5.截面法分二留一,内力代替。
可概括为四个字:截、弃、代、平。
即:欲求某点处内力,假想用截面把构件截开为两部分,保留其中一部分,舍弃另一部分,用内力代替弃去部分对保留部分的作用力,并进行受力平衡分析,求出内力。
6.变形与线应变切应变变形:变形固体形状的改变。
线应变:单位长度的伸缩量。
练习题一.单选题1、工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。
下列除()项,其他各项是必须满足的条件。
A、强度条件B、刚度条件C、稳定性条件D、硬度条件2、物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为()A.弹性B.塑性C.刚性D.稳定性3、结构的超静定次数等于()。
A.未知力的数目B.未知力数目与独立平衡方程数目的差数C.支座反力的数目D.支座反力数目与独立平衡方程数目的差数4、各向同性假设认为,材料内部各点的()是相同的。
A.力学性质B.外力C.变形D.位移5、根据小变形条件,可以认为()A.构件不变形B.结构不变形C.构件仅发生弹性变形D.构件变形远小于其原始尺寸6、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7、在下列各工程材料中,()不可应用各向同性假设。
工程力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在工程力学中,下列哪个选项不是力的基本性质?A. 可加性B. 可逆性C. 可传递性D. 可测量性答案:B2. 静摩擦力的大小与下列哪个因素有关?A. 物体的质量B. 物体的面积C. 物体的接触面粗糙程度D. 物体的运动状态答案:C3. 以下哪个不是材料力学中的基本概念?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 动量守恒答案:D4. 根据胡克定律,弹簧的伸长量与作用力成正比,这个比例常数被称为:A. 弹性系数B. 摩擦系数C. 惯性系数D. 刚度系数答案:A5. 力的平行四边形法则适用于:A. 静力分析B. 动力分析C. 材料力学D. 流体力学答案:A6. 以下哪种情况下,物体的转动惯量会发生变化?A. 物体的质量增加B. 物体的质量分布改变C. 物体的形状改变D. 物体的转动速度增加答案:B7. 材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生永久变形的应力B. 材料的弹性极限C. 材料的断裂强度D. 材料的疲劳强度答案:A8. 根据能量守恒定律,以下哪种情况是正确的?A. 一个物体的动能可以完全转化为势能B. 一个物体的势能可以完全转化为动能C. 一个物体的动能和势能之和是恒定的D. 一个物体的动能和势能之和随时间变化答案:C9. 材料的疲劳破坏是由于:A. 材料的老化B. 材料的腐蚀C. 材料在交变应力作用下的反复变形D. 材料的过载答案:C10. 以下哪种情况下,物体的稳定性最好?A. 重心低,支撑面大B. 重心高,支撑面小C. 重心低,支撑面小D. 重心高,支撑面大答案:A二、填空题(每空1分,共10分)1. 牛顿第二定律表明,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成________。
答案:反比2. 材料的弹性模量是描述材料_______的物理量。
答案:刚性3. 静摩擦力的大小通常不超过最大静摩擦力,其大小与正压力成正比的是_______。
答案:动摩擦力4. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向_______。
大学工程力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪项不是材料力学中的基本假设?A. 均匀性假设B. 连续性假设C. 各向同性假设D. 各向异性假设答案:D2. 梁的弯曲应力公式为:A. σ = (M/I) * (y/R)B. σ = (M/I) * (R/y)C. σ = (M/I) * (y/R)D. σ = (M/I) * (R/y)答案:C3. 弹性模量E的单位是:A. N/mB. N/m²C. PaD. J/m³答案:C4. 以下哪种材料不属于脆性材料?A. 玻璃B. 陶瓷C. 橡胶D. 混凝土答案:C5. 根据能量守恒定律,以下说法不正确的是:A. 机械能守恒B. 能量可以无中生有C. 能量可以转化为其他形式D. 能量守恒定律适用于所有物理过程答案:B6. 静定结构与超静定结构的主要区别在于:A. 材料种类B. 受力情况C. 几何形状D. 约束数量答案:D7. 以下哪种情况不属于平面力系的平衡条件?A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合外力为零D. 合外力矩为零答案:C8. 梁的剪力图和弯矩图可以用来确定:A. 梁的变形B. 梁的内力C. 梁的自重D. 梁的外力答案:B9. 梁的挠度与弯矩之间的关系是:A. 线性关系B. 非线性关系C. 没有关系D. 反比关系答案:B10. 以下哪种方法不适用于解决超静定结构问题?A. 弯矩分配法B. 力法C. 位移法D. 能量法答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料的弹性模量E与泊松比μ之间的关系是E = _______。
答案:2G(1+μ)2. 梁在纯弯矩作用下,其横截面上的应力分布为_______。
答案:线性分布3. 在静力平衡状态下,一个物体的合力为_______。
答案:零4. 材料力学中的胡克定律表明,在弹性范围内,材料的应力与应变之间存在_______关系。
答案:线性5. 梁的弯矩与截面的惯性矩I成_______关系。
工程力学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪项不是材料力学的研究对象?A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的弹性D. 材料的塑性答案:B2. 应力的定义是:A. 单位面积上的内力B. 单位体积上的内力C. 单位长度上的内力D. 单位质量上的内力答案:A3. 在拉伸试验中,材料的弹性极限是指:A. 材料发生永久变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料应力与应变成正比的应力D. 材料应力达到最大值的应力答案:C4. 以下哪项不是梁的弯曲变形的基本形式?A. 平面弯曲B. 扭转C. 轴向拉伸D. 剪切答案:C5. 梁在纯弯曲时,横截面上的正应力分布规律是:A. 线性分布B. 抛物线分布C. 指数分布D. 对数分布答案:B6. 根据能量守恒定律,以下哪种情况下结构的稳定性最好?A. 势能最小B. 动能最大C. 势能最大D. 动能最小答案:A7. 以下哪项不是影响材料疲劳寿命的因素?A. 材料的表面粗糙度B. 材料的硬度C. 材料的塑性D. 材料的弹性模量答案:D8. 以下哪项不是结构动力学的研究内容?A. 自由振动B. 受迫振动C. 热传导D. 随机振动答案:C9. 以下哪项不是结构静力分析的基本假设?A. 材料是连续的B. 材料是各向同性的C. 材料是完全弹性的D. 材料是完全塑性的答案:D10. 以下哪项不是结构稳定性分析的主要内容?A. 失稳的类型B. 失稳的条件C. 失稳的预防措施D. 材料的疲劳寿命答案:D二、填空题(每题2分,共20分)11. 材料力学中,材料的______是指材料在外力作用下抵抗变形的能力。
答案:弹性12. 材料力学中,材料的______是指材料在外力作用下抵抗断裂的能力。
答案:强度13. 材料力学中,材料的______是指材料在外力作用下抵抗永久变形的能力。
答案:塑性14. 在梁的弯曲理论中,中性轴是梁横截面上正应力为______的直线。
工程力学B (2)复习题一、选择题1、 均匀性假设认为,材料内部各点的( D )是相同的。
(A ) 应力; (B ) 应变; (C ) 位移; (D ) 力学性质。
2、 用截面法只能确定 ( C )杆横截面上的内力。
(A ) 等直; (B ) 弹性; (C ) 静定; (D ) 基本变形。
3、图示阶梯形杆AD 受三个集中力P 作用,设AB 、BC 、CD 段的横截面面积分别为A 、2A 、3A ,则三段杆的横截面 ( A ) 。
(A )轴力不等,应力相等;(B )轴力相等,应力不等;(C )轴力和应力都相等; (D )轴力和应力都不等。
4、对于低碳钢,当单向拉伸应力不大于( A )时,虎克定律E σε=成立。
(A ) 比例极限P σ ; (B ) 弹性极限e σ;(C ) 屈服极限s σ; (D ) 强度极限b σ。
5、插销穿过水平放置的平板上的圆孔,在其下端受有一拉力P 。
该插销的剪切面面积和挤压面积分别等于( B )。
(A )21,4dh D ππ; (B )221,()4dh D d ππ-; (C )21,4Dh D ππ; (D )221,()4Dh D d ππ-。
6、在下列四种工程材料中,有下列四种说法: (A )松木、铸铁可应用各向同性假设; (B )松木不可应用各向同性假设;(C )铸铁、松木、玻璃可应用各向同性假设; (D )铸铜、铸铁、玻璃、松木可应用各向同性假设。
正确答案是 B 。
7 、设受力在弹性范围内,问空心圆杆受轴向拉伸时,外径与壁厚的下列四种变形关系中哪一种是正确的?(A) 外径和壁厚都增大; (B) 外径和壁厚都减小; (C) 外径减小,壁厚增大; (D) 外径增大,壁厚减小。
正确答案是 B 。
8、图示结构中二杆的材料相同,横截面面积分别为A和2A,问以下四种答案中哪一种是该结构的许用载荷?[σAF=;2][σ[AF=; (B) ][](C) ]4[[σAF=。
《工程力学》多选题题库及答案1、属于材料力学基本假设的有。
A、连续性假设B、材料本质的反映C、各向同性假设D、弹性小变形正确答案: ACD2、图示结构平衡,则。
A、 AB杆件受两个力平衡B、 AC杆件受两个力平衡C、 A点受三个力平衡D、 AB杆件受三个力平衡正确答案: ABC3、提高梁弯曲强度的措施包括()。
A、选择合理的截面形状B、合理设计梁的支座形式C、采用强度和刚度大的材料D、合理布置梁上载荷E、采用变截面梁正确答案: ABDE4、拉伸时应力达到屈服极限,杆件表面出现___度方向滑移线。
A、 45B、 30C、 20D、 45+90正确答案: AD5、轴上的键受力发生变形。
A、剪切B、挤压C、弯曲D、压缩正确答案: AB6、材料力学四种基本变形对应的应力公式有以下四个。
A、B、C、D、正确答案: ABCD7、图中A端为固定端约束的力学画法,以下可以看作有固定端约束。
A、地面大树B、电线杆C、跳水台D、车床用车刀正确答案: ABCD8、F力在y轴上的投影为。
A、F yB、F cos θC、-F cos βD、 em>Fcos β正确答案: AD9、从a图受力变到c图,包含了力的。
A、可传性原理B、加减平衡力系原理C、作用与反作用原理D、二力平衡公理正确答案: ABD10、减少或避免应力集中的合理措施有。
A、使构件外形圆滑过渡(倒圆、倒角等)B、避免尖角C、提高冶金质量D、提高加工质量正确答案: ABCD11、拉弯组合变形内力有和。
A、轴力B、弯矩C、剪力D、扭矩正确答案: ABC12、图中对x轴力矩为零的力有。
A、F A xB、F A zC、F B xD、F B z正确答案: ABC13、受力轴截面上产生正应力的基本变形有。
A、轴向拉/压B、扭转C、挤压D、弯曲正确答案: ACD14、可能平衡的受力图为。
A、B、C、D、正确答案: AC15、重心的求解方法有、、。
A、悬挂法B、称重法C、组合法D、叠加法正确答案: ABC16、力可能使物体处于状态。
工程力学本科试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 力学中的基本假设是()。
A. 质点B. 刚体C. 弹性体D. 塑性体答案:B2. 材料力学中,下列哪一项不是基本假设?()。
A. 均匀性B. 各向同性C. 连续性D. 非线性答案:D3. 应力是()。
A. 内力B. 外力C. 内力与面积的比值D. 外力与面积的比值答案:C4. 应变是()。
A. 内力B. 外力C. 位移与长度的比值D. 位移与面积的比值答案:C5. 材料力学中,下列哪一项不是基本变形?()。
A. 拉伸B. 压缩C. 剪切D. 扭转答案:D6. 根据胡克定律,应力与应变的关系是()。
A. 线性B. 非线性C. 抛物线D. 指数答案:A7. 材料的弹性模量E是()。
A. 应力B. 应变C. 应力与应变的比值D. 位移与力的比值答案:C8. 材料的泊松比ν是()。
A. 纵向应变与横向应变的比值B. 横向应变与纵向应变的比值C. 应力与应变的比值D. 位移与长度的比值答案:A9. 在拉伸试验中,材料的屈服强度是指()。
A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料发生弹性变形的应力D. 材料发生永久变形的应力答案:A10. 材料的疲劳强度是指()。
A. 材料在循环加载下发生断裂的应力B. 材料在单次加载下发生断裂的应力C. 材料在循环加载下发生塑性变形的应力D. 材料在单次加载下发生塑性变形的应力答案:A二、填空题(每题2分,共20分)11. 力的三要素包括力的大小、方向和作用点。
答案:大小、方向、作用点12. 力矩是力与力臂的乘积。
答案:乘积13. 力偶是一对大小相等、方向相反、作用线平行的力。
答案:力14. 材料力学中的强度条件是指构件在受力时不发生破坏。
答案:破坏15. 材料力学中的刚度条件是指构件在受力时不发生过大的变形。
答案:变形16. 材料力学中的稳定性条件是指构件在受力时不发生失稳。
17. 材料力学中的应力集中是指在构件的某些局部区域,应力值远大于应力。
第一章参考答案1-1:解:(a):N1=0,N2=N3=P(b):N1=N2=2kN(c):N1=P,N2=2P,N3= -P(d):N1=-2P,N2=P(e):N1= -50N,N2= -90N(f):N1=0.896P,N2=-0.732P注(轴向拉伸为正,压缩为负)1-2:解:σ1=2118504P kNS dπ==35.3Mpaσ2=2228504P kNS dπ==30.4MPa ∴σmax=35.3Mpa1-3:解:下端螺孔截面:σ1=19020.065*0.045P S =15.4Mpa上端单螺孔截面:σ2=2PS =8.72MPa上端双螺孔截面:σ3= 3PS =9.15Mpa∴σmax =15.4Mpa1-4:解:受力分析得:F1*sin15=F2*sin45F1*cos15=P+F2*sin45∴σAB=11FS=-47.7MPaσBC=22FS=103.5 MPa1-5:解:F=6PS1=h*t=40*4.5=180mm2S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm2∴σmax=2FS =38.1MPa1-6:解: (1)σAC =-20MPa,σCD =0,σDB =-20MPa;△ l AC =NL EA =AC LEA σ=-0.01mm△ l CD =CD LEA σ=0△ L DB =DB LEA σ=-0.01mm(2) ∴AB l ∆=-0.02mm1-7:解:31.8127AC AC CB CB P MPa S P MPa S σσ==== AC AC AC L NL EA EA σε===1.59*104, CB CB CB L NL EA EA σε===6.36*1041-8:解:Nll EAl l ε∆=∆= ∴NEA ε=62.54*10N EA N ε∴==1-9:解:208,0.317E GPa ν==1-10:解:[][]max 59.5MPa σσ=<1-11:解:(1)当45oα=,[]11.2σσ=>强度不够 (2)当60oα=,[]9.17σσ=< 强度够 1-12:解:[]360,200200200*1013.3100*150*10Y p kNS P kNS MPa A σσ-==∴=====<∑1-13:解:[]max 200213MPa MPa σ=<1-14:解: 1.78, 1.26d cm d cm ==拉杆链环1-15 解:BC F ==70.7 kN70.70.505140F S FS σσ=∴=== 查表得: 45*45*31-16解:(1)[]2401601.5ss n σσ===MPa[][]24P SP dσσπ≤∴≤24.4D mm∴=(2)2119.51602P P MPa MPa S d σπ===≤⎛⎫ ⎪⎝⎭1-17 解:(1) 2*250*6154402D F P A N π⎛⎫=== ⎪⎝⎭78.4AC F MPa S σ== 300 3.8378.4s n σσ∴===[][]''''60*3.14*15*1542390F S F S Nσσ===='61544014.521542390F n F ===≈1-18 解:P=119kN1-19 解:::3:4:535()44AB BC AB BC S P S S P S P =∴==拉,[][][]112841123484AB AB S A kN S P kN P kN σ=====同理所以最大载荷 84kN1-20 解: P=33.3 kN1-21 解:71,,12123A B C P F F P F P ===1-22 解:10MAX MPa σ=-1-23 解:A B X R R R =∴==∑t r l l ∆=∆ t A B l l tα∆= 21211111223533131.3cd R AC DB CD AC CD CD AF CD MAX Rl Rl l l l l EA EA Rl Rl Rl l EA EA EA EA t EA t R l S MPa A ααασ∆=∆+∆+∆=+=+=∴====第二章习题2-1 一螺栓连接如图所示,已知P=200 kN , =2 cm ,螺栓材料的许用切应力[τ]=80Mpa ,试求螺栓的直径。
工程力学作业(材料力学)第一、二章 拉伸、压缩与剪切一、填空题1、铸铁压缩试件,破坏是在 截面发生剪切错动,是由于引起的。
2、a 、b 、c 三种材料的应力-应变曲线如图所示。
其中强度最高的材料 是 ,弹性模量最小的材料是 ,塑性最好的材料是 。
3、图示结构中杆1和杆2的截面面积和拉压许用应力均相同,设载荷P 可在刚性梁AD 上移动。
结构的许可载荷[ P ]是根据P 作用于 点处确定的。
4、五根抗拉刚度EA 相同的直杆铰接成如图所示之边长为a 的正方形结构,a a 1 2 P C D BA OσεabcA 、B 两处受力 P 作用。
若各杆均为小变形,则A 、B 两点的相对位移∆AB = 。
5、图示结构中。
若1、2两杆的EA 相同,则节点A 的竖向位移∆Ay = ,水平位移为∆Ax = 。
6、铆接头的连接板厚度t = d ,则铆钉的切应力τ为 , 挤压应力σ bs 为 。
二、选择题P / 2 P / 21、当低碳钢试件的试验应力σ = σs 时,试件将:(A) 完全失去承载能力; (B) 破断;(C) 发生局部颈缩现象; (D) 产生很大的塑性变形。
正确答案是 。
2、图示木接头,水平杆与斜杆成α角,其挤压面积为A bs 为: (A )b h ; (B )b h tan α ; (C )b h / cos α ; (D )b h /(cos α sin α)。
正确答案是 。
3、图示铆钉联接,铆钉的挤压应力为:(A )2 P / ( π d 2 ); (B )P / (2 d t ); (C )P / (2 b t ); (D )4 P / ( π d 2 )。
正确答案是 。
4、等截面直杆受轴向拉力P 作用而产生弹性伸长,已知杆长为l ,截面积为A ,材料弹性模量为E ,泊松比为ν,拉伸理论告诉我们,影响该杆横截面上应力的因素是:(A )E 、ν、P ; (B )l 、A 、P ; (C )l 、A 、E 、ν、P ; (D )A 、P 。
工程力学复习题库一、判断题1-1在力的作用下变形的物体称为变形体。
(a)中1-2物体相对周围物体保持静止称为平衡。
(b)中1-3力是物体间的相互机械作用。
(a)易1-4力只能使物体的运动状态发生改变。
(b)难1-5力只能使物体产生变形。
(b)难1-6力对物体的作用效应取决于: 力的大小、方向、力的作用点。
(a)易1-7力是矢量.所以需要表示其大小和方向。
(b)难1-8只要一个力系使物体保持静止.则称该力系为平衡力系。
(b)难1-9若两个力系分别作用于一个物体上.其效应相同.则该二力系为等效力系。
(a)难1-10一个物体受两个力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上.则该物体一定平衡。
(a)易1-11如果一物体受两个力作用保持平衡时.这两个力一定是大小相等、方向相反.作用线在同一直线上。
(a)中1-12只受两个力作用而平衡的构件称为二力杆。
(a)中1-13在作用于刚体上的力系.加上或减去一个任意平衡力系.并不改变原力系对刚体的作用效应。
(a)中1-14作用在刚体上的力.可以沿其作用线任意移动而不改变其对刚体的作用效应。
(a)中1-15作用于物体同一点上的两个力.可以用平行四边形法合成为一个力。
(a)易1-16刚体在三个力作用下保持平衡.则此三力一定相交。
(b)难1-17作用力与反作用力同时存在且作用在同一物体上。
(b)难1-18凡是限制某物体运动的周围物体.便称为此物体的约束。
(a)难1-19柔性约束反力.作用在与物体连接点.作用线沿着柔索.指向物体。
(b)中1-20光滑接触面约束反力.只能是拉力。
(b)难1-21光滑接触面约束反力.作用于接触处.沿接触点法线方向.指向物体。
(a)中1-22圆柱铰链约束反力.用通过铰链中心相互垂直的两个分力表示。
(a)中1-23滚动铰链约束反力沿支撑面的法线.通过铰链中心并指向物体。
(a)中1-24分析分离体上有几个作用力及每个力大小、方向、作用线(点)的过程称为受力分析。
-可编辑修改 - 材料力学基本知识 复习要点 1. 材料力学的任务 材料力学的主要任务就是在满足刚度、 强度和稳定性的基础上, 以最经济的代价,为构件确定合理的截面形状和尺寸, 选择合适的材料, 为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。 2. 变形固体及其基本假设 连续性假设:认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间,毫无空隙。均匀性假设:认为物体内各处的力学性能完全相同。 各向同性假设:认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设:认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。
3. 外力与内力的概念 外力:施加在结构上的外部荷载及支座反力。 内力:在外力作用下, 构件内部各质点间相互作用力的改变量, 即附加相互作用力。内力成对出现,等值、反向,分别作用在构件的两部分上。 4. 应力、正应力与切应力 应力:截面上任一点内力的集度。正应力:垂直于截面的应力分量。切应力:和截面相切的应力分量。 5. 截面法 分二留一,内力代替。可概括为四个字: 截、弃、代、平 。即:欲求某点处内力,假想用截面把构件 截开为两部分,保留其中一部分,舍 弃另一部分,用内力代替弃去部分对保留部分的作用力,并进行受力 平衡分析,求出内力。 6. 变形与线应变切应变 变形:变形固体形状的改变。线应变:单位长度的伸缩量。
练习题
一. 单选题 1、工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。下列除( )项, -可编辑修改 -
其他各项是必须满足的条件。 A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件2、物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称 为( ) A.弹性 B.塑性 C.刚性 D.稳定性 3、结构的超静定次数等于( )。 A.未知力的数目 B.未知力数目与独立平衡方程数目的差数C.支座反力的数目 D.支座反力数目与独立平衡方程数目的差数 4、各向同性假设认为,材料内部各点的( )是相同的。 A.力学性质 B.外力 C.变形 D.位移5、根据小变形条件,可以认为( ) A.构件不变形 B.结构不变形
C.构件仅发生弹性变形 D.构件变形远小于其原始尺寸6、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7、在下列各工程材料中,( )不可应用各向同性假设。 A.铸铁 B.玻璃 C.松木 D.铸铜
二. 填空题 1. 变形固体的变形可分为 和 。 2. 构件安全工作的基本要求是:构件必须具有 、 和足够 的稳定性。(同:材料在使用过程中提出三方面的性能要求,即 、 、 。) 3. 材料力学中杆件变形的基本形式有 。 4. 材料力学中,对变形固体做了 四个基本假设。 、 、 和
、 、 、 -可编辑修改 -
第6章轴向拉压、剪切 复习要点 1. 轴向拉压 作用在杆件上的外力的合力作用线与杆件的轴线重合, 使杆件产生沿轴向的伸长或缩短。 2. 轴向拉压杆的内力 轴向拉压杆的内力称为 轴力,用符号 FN 表示,且规定轴力的方向拉伸为正, 压缩为负。求轴力采用截面法。用横坐标 x 表示横截面的位置,用纵坐标 FN 表示相应截面上的轴力,称这种图为 轴力图。
3. 轴向拉压横截面上的应力 (1) 横截面上的应力 对于均质杆, 在承受拉压时, 根据“平截面”假设,内力在横截面上均匀分布, 面上各点正应力相同,即 FN
A
(2) 斜截面上的应力 斜截面上既有正应力也有切应力,即 cos2 , 2 sin 2 2
式中 为从横截面外法线转到斜截面外法线的夹角。
当 0, max ;当 45 , max 2
4. 材料力学性质 材料力学性质,是指材料在外力作用下表现出的变形与破坏的特征。 在常温静载条件下低碳钢拉伸时, 以 FN / A 为纵坐标, 以 l / l 为横坐 标,可以得到应力应变曲线,如图 6.1 所示。 -可编辑修改 -
图 6.1 从图中可以看出,有明显的 四个阶段 :弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。有 四个极限应力 :比例极限 p ,弹性极限 e ,屈服极限 s ,强度极限 b 。其中屈服极限 s 表示材料出现塑性变形,强度极限 b 表示材料失去承载能力,故 s 和 b 是衡量材料强度的两个重要指标。 在弹性范围内应力和应变是成正比的,即 E 。式中, E 为材料的弹性模量,该式称为胡克定律。 试件拉断后可测出 两个塑性指标 :
延伸率: l1 l l 100% ;断面收缩率: A0 A1
A0
100%
此外,对于某些没有屈服阶段的塑性材料来讲,可将产生 0.2% 塑性变形时的应力作为屈服指标,用 0.2 表示。材料压缩时,塑性材料压缩时的力学性能与拉伸时的基本无异,脆性材料则有较大差别。 5. 轴向拉压杆的强度计算 (1) 失效:把断裂和出现塑性变形称为失效。受压杆件被压溃、压扁也是失效。 (2) 安全系数与许用应力
对于塑性材料 s ns ,脆性材料 b nb
式中, ns, nb 为安全系数,其值大于 1。 为许用应力。 (3) 强度条件 FN
A
6. 轴向拉压杆的变形计算
轴向拉压杆的变形利用胡克定律求得: l FN l EA -可编辑修改 -
EA 称为材料的抗拉压刚度。 7. 剪切实用计算 剪切的特点:作用与构件某一截面两侧的力,等值、反向、作用线相互平行且距离非常近。 剪切强度条件:
8. 挤压实用计算 挤压强度条件:
Fs 。式中, Fs 为剪力, 为许用剪应力。
A
F bs bs Abs
练习题
一. 单选题 1、内力和应力的关系是( ) A.内力大于应力 B.内力等于应力的代数和
C.内力是矢量,应力是标量 D.应力是分布内力的集度 2、用截面法求一水平杆某截面的内力时,是对( )建立平衡方程求解的。 A.该截面左段 B.该截面右段
C.该截面左段或右段 D.整个杆3、图示拉(压)杆 1—1 截面的轴力为( )。
A. N= 6P B.N=2P C. N=3P D.N=P 4、轴向拉伸杆,正应力最大的截面和切应力最大的截面( ) A.分别是横截面、 45°斜截面 B.都是横截面 C.分别是 45 °斜截面、横截面 D. 都是 45 °斜截面5、轴向拉压杆,在与其轴线平行的纵向截面上( ) A.正应力为零,切应力不为零 B.正应力不为零,切应力为零 -可编辑修改 -
C.正应力和切应力均不为零 D. 正应力和切应力均为零6、进入屈服阶段后,材料发生( )变形 A.弹性 B.线弹性 C. 塑性 D. 弹塑性 7、 设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的,则发生破坏的截面上( ) A.外力一定最大,且面积一定最小 B.轴力一定最大,且面积一定最小
C.轴力不一定最大,但面积一定最小 D.轴力与面积之比一定最大 8、 一个结构中有三根拉压杆,设由着三根杆的强度条件确定的结构许用荷载 分别为 F1 , F2 , F3 ,且 F1 F2 F3 ,则该结构的实际许可荷载 [ F ] 为( )
A. F1 B. F2 C. F3 D.
F
1 F3 / 2
9、 在连接件上,剪切面和挤压面分别( )于外力方向 A.垂直、平行 B.平行、垂直 C.平行 D.垂直 10 、在连接件剪切强度的实用计算中,剪切许用应力是由( )得到的 A.精确计算 B.拉伸试验 C.剪切试验 D.扭转试验
二. 填空题 1. 胡克定律的两种表达式为 l FN l /
EA
和 E 。E 称为材料的 。
它是衡量材料抵抗 能力的一个指标。 E 的单位为 GPa ,1 GPa= _Pa。 2. 衡量材料强度的两个重要指标是 和 。 3. 通常工程材料丧失工作能力的情况是:塑性材料发生 现象, 脆性材料发生 现象。 4. 挤压面为平面时,计算挤压面积按 计算; 挤压面为半圆柱面的按 计算。 5. 轴向拉伸杆,正应力最大的截面是 ,切应力最大的截面是 。 6. 进入屈服阶段后,材料发生变形 。 7. 泊松比是 和 的比值的绝对值,它是材料的弹性常数,无量纲。 -可编辑修改 -
三. 判断题 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挤压的面积。 ( ) 5、剪切和挤压总是同时产生,所以剪切面和挤压面是同一个面。 ( ) 6、低碳钢和铸铁试件在拉断前都有 “颈缩”现象。 ( ) 7、在轴向拉、压杆中,轴力最大的截面一定是危险截面。 ( ) 8、轴向拉压作用下,杆件破坏一定发生在横截面上。 ( )
9、铸铁是塑性材料,故它在拉伸时会出现颈缩现象。 ( ) 10、 混凝土是脆性材料,故其抗压强度大于抗拉强度。 ( )