材料力学作业(13-16)
- 格式:pdf
- 大小:300.42 KB
- 文档页数:13
东北农业大学网络教育学院材料力学网上作业题(2015更新版)绪论一、名词解释1.强度2. 刚度3. 稳定性4. 变形5. 杆件6.板或壳7.块体二、简答题1.构件有哪些分类?2. 材料力学的研究对象是什么?3. 材料力学的任务是什么?4. 可变形固体有哪些基本假设?5. 杆件变形有哪些基本形式?6. 杆件的几何基本特征?7.载荷的分类?8. 设计构件时首先应考虑什么问题?设计过程中存在哪些矛盾?第一章轴向拉伸和压缩一、名词解释1.内力2. 轴力3.应力4.应变5.正应力6.切应力7.伸长率8.断面收缩率9. 许用应力 10.轴向拉伸 11.冷作硬化二、简答题1.杆件轴向拉伸或压缩时,外力特点是什么?2.杆件轴向拉伸或压缩时,变形特点是什么?3. 截面法求解杆件内力时,有哪些步骤?4.内力与应力有什么区别?5.极限应力与许用应力有什么区别?6.变形与应变有什么区别?7.什么是名义屈服应力?8.低碳钢和铸铁在轴向拉伸时,有什么样的力学特性?9.强度计算时,一般有哪学步骤?10.什么是胡克定律?11.表示材料的强度指标有哪些?12.表示材料的刚度指标有哪些?13.什么是泊松比?14. 表示材料的塑性指标有哪些?15.拉压杆横截面正应力公式适用范围是什么?16.直杆轴向拉伸或压缩变形时,在推导横截面正应力公式时,进行什么假设?三、计算题1. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
2. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
3. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
4. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
5. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
6. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。
7 高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示,拉杆下端以连接楔与大钟连接,连接处拉杆的横截面如图b所示;拉杆上端螺纹的小径d = 175 mm。
已知作用于拉杆上的静拉力F=850 kN,试计算大钟拉杆横截面上的最大静应力。
8 一桅杆起重机如图所示,起重杆AB为一钢管,其外径D = 20 mm,内径d≈18 mm;钢绳CB的横截面面积为10 mm2。
一、单选题(共 10 道试题,共 20 分。
)V1. 如图:A. AB. BC. CD. D正确答案:C 满分:2 分2.材料的持久极限与试件的()无关A.材料B.变形形式C.循环特征D.最大应力正确答案:D 满分:2 分在相同的交变载荷作用下,构件的横向尺寸增大,其()。
A.工作应力减小,持久极限提高;B.工作应力增大,持久极限降低;C.工作应力增大,持久极限提高;D.工作应力减小,持久极限降低。
正确答案:D 满分:2 分4.圆截面杆受扭转作用,横截面任意一点(除圆心)的切应力方向()A.平行于该点与圆心连线B.垂直于该点与圆心连线C.不平行于该点与圆心连线D.不垂直于该点与圆心连线正确答案:B 满分:2 分在以下措施中()将会降低构件的持久极限A.增加构件表面光洁度;B.增加构件表面硬度;C.加大构件的几何尺寸;D.减缓构件的应力集中正确答案:C 满分:2 分6. 如图2:A. AB. BC. CD. D正确答案:A 满分:2 分7.截面上的切应力的方向()A.平行于截面B.垂直于截面C.可以与截面任意夹角D.与截面无关正确答案:A 满分:2 分8. 如图3:A. AB. BC. CD. D正确答案:A 满分:2 分9. 如图1:A. AB. BC. CD. D正确答案:C 满分:2 分10.脆性材料的破坏应力是()A.比例极限B.弹性极限C.屈服极限D.强度极限正确答案:D 满分:2 分二、判断题(共 40 道试题,共 80 分。
)V1.拉伸(压缩)和弯曲组合变形时中性轴一定不过截面的形心。
A.错误B.正确正确答案:B 满分:2 分2.. 用力法解超静定问题时,由于有标准形式的正则方程,故不需要考虑静力平衡、变形几何和物理关系三个方面。
A.错误B.正确正确答案:A 满分:2 分3.当受力构件内最大工作应力低于构件的持久极限时,通常构件就不会发生疲劳破坏的现象。
A.错误B.正确正确答案:B 满分:2 分4.力法的正则方程是解超静定问题的变形协调方程。
习题13-4图 工程力学(静力学与材料力学)习题第13章 杆类构件的静力学设计13-1 关于低碳钢试样拉伸至屈服时,有如下结论:(A )应力和塑性变形很快增加,因而认为材料失效;(B )应力和塑性变形虽然很快增加,但不意味着材料失效;(C )应力不增加塑性变形很快增加,因而认为材料失效;(D )应力不增加塑性变形很快增加,但不意味着材料失效。
正确答案是 。
13-2 韧性材料应变硬化之后,材料的力学性能发生下列变化:(A )屈服应力提高,弹性模量降低;(B )屈服应力提高,韧性降低;(C )屈服应力不变,弹性模量不变;(D )屈服应力不变,韧性不变。
正确答案是 。
13-3 关于条件屈服应力有如下论述:(A )弹性应变为0.2%时的应力值;(B )总应变为0.2%时的应力值;(C )塑性应变为0.2%时的应力值;(D )弹性应变为0.2时的应力值。
正确答案是 。
13-4 螺旋压紧装置如图所示。
现已知工作所受的压紧力为F = 4kN ,旋紧螺栓螺纹的内径d 1 = 13.8mm ,固定螺栓内径d 2 = 17.3mm 。
两根螺栓材料相同,其许用应力][σ= 53.0MPa 。
试校核各螺栓之强度是否安全。
13-5 现场施工中起重机吊环的每一侧臂AB 和BC ,均由两根矩形截面杆组成,连接处A 、B 、C 均为铰链,如图所示。
已知起重载荷F P = 1200kN ,每根矩形杆截面尺寸比例为b /h = 0.3,材料的许用应力][σ= 78.5MPa 。
试设计矩形杆的截面尺寸b 和h 。
13-6 图示结构中BC 和AC 都是圆截面直杆,直径均为d = 20mm ,材料都是Q235钢,其许用应力][σ= 157 MPa 。
试求该结构的许可载荷。
(有人说:根据垂直方面的平衡条件,有P N N 45cos 30cos F F F AC BC =︒+︒,然后将])[4/(2N σπd F BC =,])[4/(2N σπd F AC =代入后即可得许可载荷,这种解法对吗?为什么?)习题13-5图习题13-7图 习题13-8图 习题13-9图13-7 图示汽缸内径D = 560mm ,内压p = 2.5MPa,活塞杆直径d = 100mm ,所以用材料的屈服应力s σ= 300MPa 。
材料力学练习题一填空1为保证机械和工程结构的正常工作,其中各构件一般应满足强度、刚度和稳定性三方面要求。
2横截面就任一点处的全形变通常可分解为法线方向和切线方向的分量。
前者称作该点的也已形变,用σ则表示;后者称作该点的乌形变,用τ则表示。
3铸铁长柱受到轴向放大时,就是沿斜横截面毁坏的,它就是由乌形变导致的;铸铁圆杆受到抖时,就是沿斜横截面毁坏的,它就是由正形变导致的。
4低碳钢在屈服阶段呈现应力不变,应变持续增长的现象;冷作硬化将使材料的比例极限提高,而塑性降低。
5低碳钢在弯曲过程中,依次整体表现为,,,四个阶段。
6ε和ε1分别为杆件的轴向应变和横向应变,不管杆件受拉还是受压,ε和ε1乘积必小于零。
7存有两根圆轴,一根就是实心轴,一根就是空心轴。
它们的长度、横截面面积、材料、所受到转矩m均相同。
若用υ虚和υ空分别则表示实心轴和空心轴的改变角,则υ实(大于)υ空。
(插入“大于”、“大于”、“等同于”、或“无法比较”)8当受扭圆轴的直径减少一半,而其它条件都不变时,圆轴横截面上的最大剪应力将增大8倍。
9若平面图形对某一轴的静矩为零,则该轴必通过图形的形心。
10一截面矩形(高为h,底边宽为b),若z轴与底边重合,该截面对z轴的惯性矩为iz=。
11若一处圆形横截面的极惯性矩ip=11.6cm4,则该横截面的形心主惯性矩iz=5.3cm4。
12已知一根梁的弯矩方程为mx=-2x2+3x+3,则梁的剪力方程为fs=-4x+3。
13等截面简支梁受均布荷载作用。
当梁的长度、高度、宽度和荷载均缩小为原来的1/10时,梁横截面上的最大正应力为原来的%,最大剪应力为原来的%,最大挠度为原来的%。
(100,100,10)14等强度梁的各个横截面上具备相同的强度。
忍受均布载荷的等强度悬臂梁,若其横截面就是宽度为b,高度为沿轴线变化的矩形横截面,则高度h(x)的变化规律为.15用积分法求图示梁的挠曲线方程时,需应用的边界条件是1,连续条件是。
2021年华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13) 材料力学作业第一题绪论和轴向拉压问答题 1. 杆件变形的基本形式有哪几种?答:拉伸(压缩),扭转,弯曲2何谓构件的强度和刚度?答:强度是在遭到外力时,材料抵抗破坏的能力;刚度是在遭到外力时,材料抵抗变形的能力 3.何谓轴力图?答:表示轴力沿杆轴线方向变化的图形,称为轴力图4.何谓截面法?叙述截面法的三个步骤?.答:1.计算杆件内力的基本方法称为截面法。
2. 截面法的三个步骤是: 1.沿该截面假想地把构件分成两部分。
任意取出一部分作为研究对象,并弃去另一部分2.用作用于截面上的内力代替弃去部分对取出部分的作用3.建立取出部分的平衡方程,确定未知的内力第二题轴向拉压单选1关于约束的说法是( D )A、柔体约束,沿柔体轴线背离物体。
B、光滑接触面约束,约束反力沿接触面公法线,指向物体。
C、固定端支座,反力可以正交分解为两个力方向假设。
D、以上A B正确。
2 .构件的刚度是指构件( C ) A、抵抗破坏的能力 B、不产生变形的能力 C、抵抗变形的能力 D、保持平衡的能力3.材料力学中的内力是指(B ) A.物体内部的力B.物体内部各质点间的相互作用力C.由外力作用引起的变形量D.由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量4 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;5.拉(压)杆应力公式的应用条件是:( B )A.应力在比例极限内;B.外力合力作用线必须沿着杆的轴线;C.应力在屈服极限内;D.杆件必须为矩型截面杆。
6 下列结论哪些是错误的__D________: A.构件的强度表示构件抵抗破坏的能力, B.构件的刚度表示构件抵抗变形的能力,C.构件的稳定性表示构件维持其原有平衡形式的能力,D.构件的强度、刚度和稳定性愈高愈好。
7.构件的强度是指构件( A ) A.抵抗破坏的能力 B.不产生变形的能力 C.抵抗变形的能力 D.保持平衡的能力正确答案:1.D、2.C、3.B.、4.B、5.B、6.D、7.A第三题轴向变形分析1 .直杆如图所示,已知横截面面积为A,材料弹性模量为E,分析:(1)杆的轴力图是否正确?;(2)全杆的总变形计算是否正确?。
材料力学习题材料力学是工程学和物理学的重要基础学科,它研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律。
掌握材料力学的基本理论和方法对于工程技术人员来说至关重要。
下面我们来看一些材料力学的习题,通过解题来加深对材料力学知识的理解。
1. 一根长为L的钢杆,横截面积为A,受到拉力F,求钢杆的伸长量。
解,根据胡克定律,材料的伸长量与受力成正比。
伸长量ΔL与拉力F的关系可以用公式表示为ΔL = FL/EA,其中E为杨氏模量,A为横截面积。
根据公式,我们可以计算出钢杆的伸长量。
2. 一根长度为L的铜棒,横截面积为A,受到拉力F,求铜棒的伸长量。
解,根据胡克定律,材料的伸长量与受力成正比。
伸长量ΔL与拉力F的关系可以用公式表示为ΔL = FL/EA,其中E为杨氏模量,A为横截面积。
由于铜和钢的杨氏模量不同,因此需要根据铜的杨氏模量和横截面积来计算铜棒的伸长量。
3. 一根长为L的橡胶棒,横截面积为A,受到拉力F,求橡胶棒的伸长量。
解,橡胶是一种具有较大的拉伸变形能力的材料,其伸长量与拉力之间的关系并不符合胡克定律。
橡胶的拉伸性能可以用应力-应变曲线来描述,根据橡胶的应力-应变曲线可以计算出橡胶棒的伸长量。
4. 一根长度为L的钢丝,横截面积为A,受到拉力F,求钢丝的应力。
解,钢丝的应力可以用公式表示为σ = F/A,其中F为拉力,A为横截面积。
根据这个公式,我们可以计算出钢丝的应力。
5. 一根长度为L的铝棒,横截面积为A,受到拉力F,求铝棒的应力。
解,铝和钢的杨氏模量不同,因此铝棒的应力需要根据铝的杨氏模量和横截面积来计算。
通过以上习题的解答,我们可以加深对材料力学的理解,掌握材料在外力作用下的力学性能和变形规律。
希望大家能够通过练习,提高对材料力学知识的掌握程度,为工程实践提供坚实的理论基础。
西工大2021年10月机考《材料力学》作业试卷总分:100 得分:100答案网叫福到(这四个字的拼音)一、单选题(共50 道试题,共100 分)1.图示梁,若力偶在梁上任意移动时,则梁的()。
A.支反力变化,B端位移不变B.支反力不变,B端位移变化C.支反力和B端位移都不变D.支反力和B端位移都变化2.在延伸率和截面收缩两个公式中,()。
A.<EM>l</EM>,<EM>A</EM>均为初始值B.<EM>l</EM>为初始值,<EM>A</EM>为断后值C.<EM>l</EM>,<EM>A</EM>均为断后值D.<EM>l</EM>为断后值,<EM>A</EM>为初始值3.某梁ABC的弯矩图如图所示,AB段为直线,C段为二次抛物线,且是光滑连续,该梁在截面B处()。
A.有集中力,无集中力偶B.有集中力偶,无集中力C.既有集中力,又有集中力偶D.既无集中力,也无集中力偶4.A3钢制成的两端铰支圆柱,当柱长l与直径d之比至少为()时,才可用欧拉公式计算该柱的临界压力。
A.5B.25C.50D.1005.梁在集中力作用的截面处()。
A.<EM>Q</EM>图有突变,<EM>M</EM>图连续且光滑B.<EM>Q</EM>图有突变,<EM>M</EM>图连续但不光滑C.<EM>M</EM>图有突变,<EM>Q</EM>图光滑连续D.<EM>M</EM>图有突变,<EM>Q</EM>图不光滑但连续6.对于水平梁某一指定的截面来说,在它()的横向外力将产生正的弯矩。
材料力学练习题与答案-全1. 当τ≥τp时,剪切虎克定律及剪应力互等定理。
A、虎克定律成立,互等定理不成立B、虎克定律不成立,互等定理成立(正确答案)C、均不成立D、二者均成立2. 木榫接头,当受F力作用时,接头的剪切面积和挤压面积分别是A、ab,lcB、cb,lbC、lb,cb(正确答案)D、lc,ab3. 在下列四种材料中,( )不可以应用各向同性假设。
A、铸钢B、玻璃C、松木(正确答案)D、铸铁4. 一细长压杆当轴向压力P达到临界压力Pcr时受到微小干扰后发生失稳而处于微弯平衡状态,此时若解除压力P,则压杆的微弯变形。
A、有所缓和B、完全消失(正确答案)C、保持不变D、继续增大;5. 矩形截面偏心受压杆件发生变形。
A、轴向压缩、平面弯曲B、轴向压缩、平面弯曲、扭转C、轴向压缩、斜弯曲(正确答案)D、轴向压缩、斜弯曲、扭转6. 当杆件处于弯扭组合变形时,对于横截面的中性轴有这样的结论,正确的是:A、一定存在(正确答案)B、不一定存在C、一定不存在7. 梁在某一段内作用有向下的分布载荷时,在该段内它的弯矩图为。
A、上凸曲线;(正确答案)B、下凸曲线;C、带有拐点的曲线;D、斜直线8. 图示结构中,AB为钢材,BC为铝,在P力作用下( )A、AB段轴力大B、BC段轴力大C、轴力一样大(正确答案)D、无法判断9. 圆截面的悬臂梁在自由端受集中力的作用,若梁的长度增大一倍,其他条件不变,最大挠度是原来的倍。
图片2.pngA、2B、16C、8(正确答案)D、410. 托架由横梁与杆组成。
若将杆由位于梁的下方改为位于梁的上方,其他条件不变,则此托架的承载力。
A、提高(正确答案)B、降低C、不变11. 单位长度的扭转角θ与( )无关A、杆的长度(正确答案)B、扭矩C、材料性质D、截面几何性质12. 矩形截面拉弯组合变形时,对于横截面的中性轴有以下的结论。
正确的是:。
A、过形心B、过形心且与ZC轴有一夹角;C、不过形心,与ZC轴平行;(正确答案)D、不过形心,与ZC轴有一夹角。
第十三章 能量法
一、概念题
1、设一梁在n 个广义力F 1
,F 2
,……,F n
共同作用下的外力功∑=Δ=
n
i i
i F W 1
2,则式中 Δi
为( )。
A 、 广义力F i
在其作用处产生的挠度;
B 、广义力F i
在其作用处产生的相应广义位移
C 、 n 个广义力在F i
作用处产生的挠度;
D 、 n 个广义力在F i
作用处产生的广义位移
2、 图示梁在集中力F 作用下,其应变能为V ε。
若将力F 改为2F ,其他条件不变,其应
变能为( )。
A 、2V
ε
B 、 4V
ε
C 、 8V
ε
D 、16V
ε
3、如图所示的线弹性悬臂梁,当力F 单独作用时,截面B 的转角为θ 。
若先加M ,后加F ,则在加F 力的过程中,力偶M ( )。
A 、 做正功;
B 、 不做功;
C 、 做负功,其值为
θM 2
1
; D 、 做负功,其值为θM 。
4、一圆轴在图示(a )、(b )两种受扭情况下,其( )。
A 、应变能相同,自由端扭转角不同;
B 、应变能不同,自由端扭转角相同
C 、应变能和自由端扭转角均不同;
D 、应变能和自由端扭转角均相同
(a) (b)
5、用单位力积分dx EI x M x M ∫=
Δ)
()(,求得的位移Δ是( )。
A 、结构上的最大位移 B、单位力作用处的总位移
C 、单位力作用处沿单位力方向的位移 D、单位力作用处的竖直位移
二、计算题
1、图示各梁,弯曲刚度EI为常数,试计算梁的应变能,及所加载荷的相应位移。
2、试用卡式定理解题1。
3、
3、图示桁架,承受铅垂载荷F作用。
设各杆拉压刚度为EA,,用卡式定理计算节点B的铅垂位移ΔB。
4、图示刚架各截面抗弯刚度为EI,承受载荷F作用。
设用卡式定理计算截面C的转角θC。
6、试用单位载荷法解题1。
8、图示刚架,承受载荷F作用。
设各截面抗弯刚度为EI,用单位载荷法截面A的转角θA 及截面D的水平位移ΔD。
第十四章 静不定问题分析
一、概念题
1、图示平面刚架的静不定次数为( )。
A、 3次和2次
B、4次和1次
C、 2次和1次
D、 4次和2次
2、图示等直梁承受均布载荷q 作用。
C 处用铰链连接,在截面C 上( )。
A、有弯矩,无剪力;
B、有剪力,无弯矩;
C、即有弯矩,又有剪力;
D、即无弯矩,又无剪力;
3、等直梁受力如图,若从截面C 截开选取基本结构,则( )。
A、若取多余约束为截面C 的剪力F SC ,变形协调条件为截面C 挠度w c =0
B、若取多余约束为截面C 的剪力F SC ,变形协调条件为截面C 转角θc =0
C、若取多余约束为截面C 的弯矩M C ,变形协调条件为截面C 挠度w c =0
D、若取多余约束为截面C 的弯矩M C ,变形协调条件为截面C 转角θc =0
4、图示结构,梁AB 的弯曲刚度EI ,杆CD 的拉压刚度EA 。
设杆CD 于梁在C 处的相互作用力F N 为多余约束力,变形协调条件为( ) 。
(已知简支梁在挠度中点承受集中力F 时,力作用处的挠度为EI
Fl w 483
=
)。
三、计算题
1、图示刚架,设各截面抗弯刚度为EI,试求支反力,并画弯矩图。
a)
2、图示圆弧形小曲率杆,轴线半径为R,各截面抗弯刚度为EI,试求支反力。
3、图示圆弧形小曲率杆,轴线半径为R,承受载荷F作用。
各截面抗弯刚度为EI,试求横截面A与C的弯矩,以及截面A与B 间相对线位移。
4、图示刚架,各截面抗弯刚度为EI,试画出刚架的弯矩图。
5、图示各刚架,各截面抗弯刚度为EI,试画出刚架的弯矩图,并计算截面A与B沿连线AB方向的相对线位移。
第十五章 动载荷
一、概念题
1、利用能量法在冲击应力与变形计算过程中,由于不计被冲击物的质量,所以所计算结果与实际情况相比( )。
A 、冲击应力偏大,冲击变形偏小
B 、冲击应力偏小,冲击变形偏小
C 、冲击应力和变形均偏小
D 、冲击应力和变形均偏大
2、 如图所示重量为W 的物体自高度为h 处下落至梁上D 截面处。
梁上C 截面的动应力为
st d d K σσ⋅=,其中st
d h K Δ+
+=211,式中Δst
为将W 作为静载荷作用在梁上时的( )。
A 、 C
点的挠度
B 、 E 点的挠度
C 、
D 点的挠度 D 、 最大挠度
2、如图所示,重量为W 的物体自由下落,冲击在悬臂梁AB 的B 点上。
梁的横截面为工字形,梁可安放成图(a )或图(b )的两种形式。
比较两种情况下A 截面处的静应力和动荷系数,其正确的说法是( )。
A 、 图(a )静应力小,动荷系数小
B 、图(b )静应力小,动荷系数小
C 、图(a )静应力小,动荷系数大
D 、 图(b
)静应力大,动荷系数大
3、图(a)所示外伸梁自由端放一重物P ,自由端的挠度Δst =2mm ;若该重物从高度h =15mm
处自由落下如图(b)所示,冲击到梁的B 点,则自由端最大动挠度Δdmax = 。
的重物自高度h 自由下落,a )梁两端用铰支座支撑;b )梁两端用弹性系数为k 的弹簧支撑。
则两梁中的最大弯曲正应力关系为:)(a d σ )(b d σ
(a) (b)
三、计算题
1、重量为P 的重物自高度H 自由下落冲击在梁上的C 点。
设梁的和均为已知。
试
求冲击时梁内的最大正应力。
z EI z W
2、一重为W 的物体,以速度v 沿水平方向冲击杆端截面A。
已知杆的拉压刚度为EA ,杆质
量与冲击物的变形忽略不计,求截面A 的最大水平位移与杆内最大正应力。
第十六章疲劳班级()学号()姓名()
第十六章 疲劳
一、概念题
1、齿轮传动时,齿根部某点的弯曲正应力的循环特征是
A、-1
B、0
C、1/2
D、 1
2、构件在交变应力作用下发生疲劳破坏,以下结论中是错误的。
A. 断裂时的最大应力小于材料的静强度极限
B. 用塑性材料制成的构件,断裂时有明显的塑性变形
C. 用脆性材料制成的构件,破坏时呈脆性断裂
D. 断口表面一般可明显地分为光滑区和粗粒状区
3、材料的疲劳极限与试件的无关。
A、材料
B、变形形式
C、循环特征
D、最大应力
4、以下措施中,将会降低构件的疲劳极限。
A、降低构件表面粗糙度
B、增强构件表面硬度
C、加大构件几何尺寸
D、减缓构件的应力集中
5、某点的应力循环如图所示,交变应力的应力比r= ,平均应力σm= ,
应力幅σa= 。
二、计算题
1、已知某点的循环应力幅σa=100MPa,r=0.2,试计算最大应力σmax、σmin,和σm。