轴向拉伸与压缩-复习
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【开始】单选题(分值=2分;答案=C;难度=基本题)在其他条件不变时,若受轴向拉伸的杆件横截面面积增加一倍,则杆件横截面上的正应力()。
A、4倍B、2倍C、1/2倍D、1/4倍【结束】【开始】单选题(分值=2分;答案=C;难度=水平题)在其他条件不变时,若受轴向拉伸的杆件杆长增加一倍,则杆件纵向线应变()。
A、增大B、减小C、不变D、不能确定【结束】【开始】单选题(分值=2分;答案=B;难度=基本题)弹性模量E与()有关。
A、应力和应变B、杆件的材料C、外力大小D、泊松比μ【结束】【开始】单选题(分值=2分;答案=B;难度=水平题)横截面面积不同的两根杆件,受到大小相同的轴向外力作用时,则()。
A、轴力相同,应力也相同B、轴力相同,应力不同C、轴力不同,应力也不同D、轴力不同,应力不同【结束】【开始】单选题(分值=2分;答案=A;难度=基本题)材料在轴向拉伸时,在比例极限内,线应变与()成正比。
A、正应力B、弹性模量EC、泊松比μD、都切应力【结束】【开始】单选题(分值=2分;答案=D;难度=基本题)危险截面的确定,对于杆件对象的工程设计是非常重要的,若杆件的材料相同,轴向拉伸杆件危险截面发生在()的截面上。
A、轴力最大、横截面面积最大B、轴力最小、横截面面积最小C、轴力最小、横截面面积最大D、轴力最大、横截面面积最小【结束】【开始】单选题(分值=2分;答案=D;难度=基本题)下列关于内力的说法中错误的是()。
A、由外力引起的杆件内各部分间的相互作用力B、内力随外力的改变而改变C、内力可由截面法求得D、内力不仅与外力有关,还与杆件的截面形状和尺寸有关【结束】【开始】单选题(分值=2分;答案=B;难度=基本题)对于塑性材料取()作为材料的极限应力。
A、弹性极限B、屈服极限C、比例极限D、强度极限【结束】【开始】单选题(分值=2分;答案=B;难度=基本题)轴向拉压杆的应力与杆件的()有关。
A、外力B、外力、截面面积和形状C、外力、截面面积和形状、材料D、外力、截面面积和形状、材料、杆长【结束】【开始】单选题(分值=2分;答案=D;难度=基本题)轴向拉压杆的纵向线应变与杆件的()有关。
第二章轴向拉伸和压缩判断题轴向拉压时横截面上的内力1、“使杆件产生轴向拉压的外力必须是一对沿杆轴线的集中力。
“答案此说法错误答疑合力作用线与杆件的轴线重合的外力系使杆件产生轴向拉压2、“等直杆的两端作用一对等值、反向、共线的集中力时,杆将产生轴向拉伸或压缩变形。
”答案此说法错误答疑只有当外力的作用线与杆件的轴线重合时才能使杆件产生轴向拉压变形。
3、“求轴向拉压杆件的横截面上的内力时必须采用截面法”答案此说法正确4、“轴向拉压杆件横截面上内力的合力作用线一定与杆件的轴线重合。
”答案此说法正确答疑外力的作用线与杆件的轴线重合,内力的合力与外载平衡,固内力的合力作用线必然与杆件的轴线重合5、“只根据轴力图就可以判断出轴向拉压变形时杆件的危险面”答案此说法错误答疑判断危险面的位置应综合考虑轴力的大小,横截面面积的大小;轴力大,横截面面积也大,不一定是危险面。
选择题轴向拉压横截面上的内力1、计算M-M面上的轴力。
A:-5P B:-2P C:-7P D:-P答案正确选择:D答疑用截面法在M-M处截开,取右段为研究对象,列平衡方程。
2、图示结构中,AB为钢材,BC为铝材,在P力作用下。
A:AB段轴力大B:BC段轴力大C:轴力一样大答案正确选择:C答疑内力只与外力的大小和作用点有关,与材料无关。
3、关于轴向拉压杆件轴力的说法中,错误的是:。
A:拉压杆的内力只有轴力;B:轴力的作用线与杆轴重合;C:轴力是沿杆轴作用的外力;D:轴力与杆的材料、横截面无关。
答案正确选择:C答疑轴力是内力,不是外力;4、下列杆件中,发生轴向拉压的是。
A:a;B:b;C:c;D:d;答案正确选择:d答疑只有d的外力合力作用线与杆件轴线重合。
填空题轴向拉压时横截面上的内力1、情况下,构件会发生轴向拉压变形。
答案外力的合力作用线与杆件的轴线重合。
2、轴向拉压时横截面上的内力称为。
答案轴力答疑内力的合力作用线与杆件的轴线重合选择题轴向拉压时横截面上的应力1、图示中变截面杆,受力及横截面面积如图,下列结论中正确的是。
第六章轴向拉伸与压缩一、判断题1、若物体产生位移,则必同时产生变形。
(×)解析:刚体变形一定有位移,但有位移不一定有变形。
若物体各点均无位移,则该物体必定无变形(✔)2、轴力是轴向拉、压杆横截面上的唯一的内力。
(√)解析:轴力是轴向拉、压杆横截面上的唯一的内力。
轴力必垂直于杆件的横截面。
轴力作用线一定通过杆件横截面的形心3、轴力一定是垂直于杆件的横截面。
(√)4、轴向拉、压杆件的应力公式只能适应于等截面杆件。
(×)解析:等截面拉压杆横截面上的正应力计算公式:AF N =σ适用于等截面直杆,对于横截面平缓变化的拉、压杆可近似使用,但对横截面骤然变化的拉、压杆不能用。
5、两根等长、等截面的杆件,一根为刚质杆,另一根为铜质杆,在相同的外力作用下,它们的应力和变形都不同。
(×)解析:应力相同,但变形不同。
解析:EA l F l A F N N =∆=胡克定律:应力公式:σ6、若将所加的载荷去掉,试件的变形可以全部消失,这种变形称为弹性变形。
(√)解析:弹性变形:是材料在外力作用下产生变形,当外力去除后变形完全消失的现象。
弹性变形的重要特征是其可逆性,即受力作用后产生变形,卸除载荷后,变形消失。
塑性变形:是物质-包括流体及固体在一定的条件下,在外力的作用下产生形变,当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。
7、若拉伸试件处于弹性变形阶段,则试件工作段的应力-应变成正比关系。
(×)低碳钢拉伸解析:弹性变形阶段(ob 段),其中前部分oa 段是直线度,应力-应变成正比关系。
即满足胡克定律,后部分ab 段出现了转折,在a 点对应的应力称为材料的比例极限。
即材料处于正比例关系时,所能承受的最大应力。
8、钢材经过冷作硬化处理后,其延伸率可以得到提高。
(×)解析:延伸率会下降。
因为冷作硬化后,材料硬度提高,变形度下降了。
比例极限提高。
9、对于脆性材料,压缩强度极限比拉伸强度极限高出许多。
材料力学(一)轴向拉伸与压缩【内容提要】材料力学主要研究构件在外力作用下的变形、受力与破坏、失效的规律。
为设计既安全可靠又经济合理的构件,提供有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与方法。
【重点、难点】重点考察基本概念,掌握截面法求轴力、作轴力图的方法,截面上应力的计算。
【内容讲解】一、基本概念强度—-构件在外力作用下,抵抗破坏的能力,以保证在规定的使用条件下,不会发生意外的断裂或显著塑性变形.刚度-—构件在外力作用下,抵抗变形的能力,以保证在规定的使用条件下不会产生过分的变形。
稳定性--构件在外力作用下,保持原有平衡形式的能力,以保证在规定的使用条件下,不会产生失稳现象。
杆件——一个方向的尺寸远大于其它两个方向的尺寸的构件,称为杆件或简称杆。
根据轴线与横截面的特征,杆件可分为直杆与曲杆,等截面杆与变截面杆。
二、材料力学的基本假设工程实际中的构件所用的材料多种多样,为便于理论分析,根据它们的主要性质对其作如下假设。
(一)连续性假设-—假设在构件所占有的空间内均毫无空隙地充满了物质,即认为是密实的。
这样,构件内的一些几何量,力学量(如应力、位移)均可用坐标的连续函数表示,并可采用无限小的数学分析方法。
(二)均匀性假设——很设材料的力学性能与其在构件中的位置无关。
按此假设通过试样所测得的材料性能,可用于构件内的任何部位(包括单元体).(三)各向同性假设——沿各个方向均具有相同力学性能。
具有该性质的材料,称为各向同性材料。
综上所述,在材料力学中,一般将实际材料构件,看作是连续、均匀和各向同性的可变形固体。
三、外力内力与截面法(一)外力对于所研究的对象来说,其它构件和物体作用于其上的力均为外力,例如载荷与约束力.外力可分为:表面力与体积力;分布力与集中力;静载荷与动载荷等.当构件(杆件)承受一般载荷作用时,可将载荷向三个坐标平面(三个平面均通过杆的轴线,其中两个平面为形心主惯性平面)内分解,使之变为两个平面载荷和一个扭转力偶作用情况.在小变形的情况下,三个坐标平面内的力互相独立,即一个坐标平面的载荷只引起这一坐标平面内的内力分量,而不会引起另一坐标平面内的内力分量。
《材料力学》复习部分一、轴的拉伸、压缩1、( )杆件所受到的轴力N 愈大,横截面上的正应力σ也一定愈大。
2、比较低碳钢和铸铁的拉伸实验结果,以下结论哪个是错误的( )A 、低碳钢拉伸经历线弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩与破断阶段。
B 、低碳钢破断时有很大的塑性变形,其断口为杯状。
C 、铸铁拉伸经历线弹性阶段、屈服阶段、强化阶段。
D 、铸铁破断时没有明显的塑性变形,其断口呈颗粒状。
3、受轴向拉伸的杆件,在比例极限内受力,若要减小其纵向变形,则需改变杆件的抗拉刚试,即( )A 、增大EA 值;B 、减小EA 值;C 、增大EI 值;D 、减小EI 值。
4、图示低碳钢拉伸曲线上,对应C 点的弹性变形和塑必变形线段是( )。
A 、O 1O 2 OO 1B 、OO 1 O 1O 2C 、O 1O 2 O 1O 3D 、OO 2 OO 45、拉、压杆在外力和横截面积均相等的前提下比较矩形,正方形、圆形三种截面的应力大小,下列哪一项正确。
( )A 、σ矩=σ正=σ圆B 、σ矩>σ正>σ圆C 、σ矩=σ正>σ圆 D 、σ矩<σ正<σ圆6、受轴向拉伸的杆件,在比例极限内受力,若要减小其纵向变形,则需改变杆件的抗拉刚度,即增大EA 值。
( )7、对如图杆⑵,使用铸铁材料较为合理。
( )8、图示A 、B 、C 三杆,材料相同,承受相同的拉力;A 与B 等截面不等长,A 与C 等长但截面不等。
那么,对它们各截面正应力大小分析正确的是( )A 、 σA =σB =σC ;A 、 σcd ≠σcd’≠ σB ;B 、 σA =σB ≠σC ;D 、σA ≠σB ≠σC ;9、( )构件工作时,只要其工作应力大于其许用应力,则构件一定会发生强度破坏现象。
10、图示A 、B 、C 三杆,材料相同,承受相同的轴向拉力;A 与B 等截面不等长,A 与C 等长但截面不等。
那么,对它们的相对变形分析正确的是( )A 、因A 与C 等长,故εA =εC ;B 、εA ≠εB ≠εC ;C 、εA =εB11、图示A 、B 、C 三杆,材料相同,承受相同的拉力;A与B 等截面不等长,A 与C 等长但截面不等。
第二章 轴向拉伸与压缩1、试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并做轴力图。
(1) (2)2、图示拉杆承受轴向拉力F =10kN ,杆的横截面面积A =100mm 2。
如以α表示斜截面与横截面的夹角,试求当α=10°,30°,45°,60°,90°时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。
3、一木桩受力如图所示。
柱的横截面为边长200mm 的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E =10GPa 。
如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力; (3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。
4、(1)试证明受轴向拉伸(压缩)的圆截面杆横截面沿圆周方向的线应变d ε,等于直径方向的线应变d ε。
(2)一根直径为d =10mm 的圆截面杆,在轴向拉力F 作用下,直径减小0.0025mm 。
如材料的弹性摸量E =210GPa ,泊松比ν=0.3,试求轴向拉力F 。
(3)空心圆截面钢杆,外直径D =120mm,内直径d =60mm,材料的泊松比ν=0.3。
当其受轴向拉伸时, 已知纵向线应变ε=0.001,试求其变形后的壁厚δ。
5、图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d=1mm的钢丝,在钢丝的中点C加一竖直荷载F。
已知钢丝产生的线应变为ε=0.0035,其材料的弹性模量E=210GPa,钢丝的自重不计。
试求:(1) 钢丝横截面上的应力(假设钢丝经过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律);(2) 钢丝在C点下降的距离∆;(3) 荷载F的值。
6、简易起重设备的计算简图如图所示.一直斜杆AB应用两根63mm×40mm×4mm不等边角钢组[σ=170MPa。
试问在提起重量为P=15kN的重物时,斜杆AB是否满足强度成,钢的许用应力]条件?7、一结构受力如图所示,杆件AB,AD均由两根等边角钢组成。
已知材料的许用应力[σ=170MPa,试选择杆AB,AD的角钢型号。
【陆工总结材料力学考试重点】之(第1章)轴向拉伸与压缩1、轴向拉伸与压缩的特点?答:受力特点:杆件两端受沿轴线方向的拉力或压力作用。
变形特点:杆件各横截面沿轴线方向均匀伸长或缩短。
2、轴力的求取方法——截面法?答:如图,用假想截面将杆件截开,根据左边部分杆件的平衡,可得:F N=F p。
3、轴力的正负号规定?答:使杆件产生拉伸变形为正“+”,使杆件产生压缩变形为负“-”。
4、轴力图及其特点?答:表示轴力沿杆轴线方向变化关系的图形称为轴力图。
结论(轴力图的特征):在受集中力作用的截面处,其轴力图发生突变,突变值等于该截面上受到的集中力。
5、轴向拉压杆件横截面上的正应力公式?答:σ=F NA正应力的正负号规定:拉应力为正,压应力为负。
6、轴向拉压杆件的强度条件?答:对于杆件来说,当材料一定时,其许用正应力[σ](即杆件能够正常工作时横截面上任何一点所允许的最大正应力)为一常数,故为保证轴向拉压杆件的强度安全,就必须使杆件横截面上的最大正应力σmax满足:σmax≤[σ]7、应力集中现象及应用?答:如图A处,因有切口、开槽、螺纹等,使横截面面积A剧烈变小,而轴力F N=F不变,而σ=F NA,故发生应力局部增大现象,称为应力集中。
8、拉压变形与胡克定律?答:如图,设杆件原长为l,横截面尺寸为b×h,在轴向载荷F的作用下产生拉伸变形。
绝对变形量:∆l=±F N lEA(拉伸取“+”,压缩取“-”)相对变形量(正应变,也称线应变):=∆ll又:σ=F NA ,则:=∆ll=F N lEAl=F NEA=E即:σ=(胡克定律)由图可知,当杆件伸长(或缩短时),横截面尺寸相应就会变细(或变粗)。
=∆ll称为轴向线应变,而==称为横向正应变,且=。
式中:为泊松比,其值一般小于0.5。
9、材料拉伸、压缩时的力学性能?答:(1)低碳钢拉伸时的力学性能低碳钢拉伸时的σ关系曲线低碳钢拉伸过程可分为四个阶段:1)弹性阶段(OB段)B点对应的应力σ称为弹性极限。