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材料力学课件复习习题

材料力学课件复习习题

例题 5.1
F A A
A
求图所示悬臂梁A端的挠度与转角。
x
B
x
l
y
例题 5.2
求图所示悬臂梁B端的挠度与转角。
B
A
x
l
x
y
例题 5.5
用积分法求图示各梁挠曲线方程时,试问下列各梁 的挠曲线近似微分方程应分几段;将分别出现几个积 分常数,并写出其确定积分常数的边界条件
q
A
B
EI z
C
x
k
l 2
（4）在弯扭组合变形圆截面杆的外边界上，各点的应力状 态都处于平面应力状态。（ ）
（5）在弯曲与扭转组合变形圆截面杆的外边界上，各点主 应力必然是σ1＞ σ2 ，σ2＝0，σ3＜0 。 （ ）
（6）在拉伸、弯曲和扭转组合变形圆截面杆的外边界上， 各点主应力必然是σ1 ＞0， σ2＝0， σ3＜0 。（ ）
Me
2
1
d
D
例题 4.6
20 kN
X1
图示外伸梁,,试作剪力图和弯矩图.
10kN m
X2
40 kN m
A
35kN
B
1m
4m
25kN
例题
4.9
作图示梁的内力图
3kN
D
4.5kN m
A
2kN m
B E
C
FA 10kN 1m 2m
2m
FB 2kN 1m
kN
kNm
例题
4.10
4kN m
A
B
96.4 C
l 2
l 2
200 50
z
例题 4.30
q
A
简支梁如图所示，试求梁的最底层纤维的总伸长。

习题课材料力学演示文稿

习题课材料力学演示文稿
第三十七页，共113页。
截面1-1 截面2-2 （2）画扭矩图 (c) （1）用截面法求内力
第三十八页，共113页。
截面1-1
截面2-2 截面3-3
截面4-4
(2)画扭矩图
第三十九页，共113页。
25.发电量为1500kW的水轮机主轴如图示。D=550mm，d=300mm，正常 转速n=250r/min。材料的许用剪应力[τ]=500MPa。试校核水轮机主轴的强
（2）两杆的变形为
第二十一页，共113页。
（3）如图，A点受力后将位移至A’,所以A点的垂直位移为AA’’
15.受预拉力10kN拉紧的缆索如 图所示。若在C点再作用向下15 kN的力，并设缆索不能承受压 力。试求在h=l/5和h=4l/5两种 情况下，AC和BC两段内的内力。
第二十二页，共113页。
（2）AB与BC两边的角应变
第五页，共113页。
1
5
第二章
2
拉压、剪切与挤压
4
3
第六页，共113页。
4.试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面的轴力，并作轴力图。
解: (a) （1）求约束反力
（2）求截面1-1的轴力
第七页，共113页。
（3）求截面2-2的轴力 （4）求截面3-3的轴力 （5）画轴力图
第十六页，共113页。
解：(1)以杆CO为研究对象 (2)以铰链B为研究对象 (3)由强度条件得三杆的横截面直径
第十七页，共113页。
11.图示简易吊车的AB杆为木杆，BC杆为钢杆。木杆AB的横截面面积 A1=100cm2 ， 许 用 应 力 []1=7MPa ； 钢 杆 BC 的 相 应 数 据 是 ： A2=6cm2 ， []2=160MPa。试求许可吊重P。 解：以铰链B为研究对象

材料力学课件PPT

材料力学课件PPT

梁的剪力与弯矩
1
梁的剪力
解析剪力对梁的影响和剪切应力。
2
梁的弯曲
讨论梁的弯曲行为和弯曲应力。
3
横截面性能
探索截面形状对梁的强度和刚度的影响。
梁的挠度
1 挠度与刚度
2 梁的支撑条件
3 挠度计算
研究梁的弯曲变形和挠度。
解释梁的不同支撑条件对 挠度的影响。
介绍计算梁挠度的工程方 法。
杆件的稳定性
1
稳定性概念
材料力学课件PPT
材料力学课件PPT是一个全面的教学工具，涵盖了力学基础、应力与变形、杆 件的轴向受力、梁的剪力与弯矩、梁的挠度、杆件的稳定性以及结构稳定裂 解和破坏形态。
力学基础
1
牛顿力学原理
解释物体运动和力的相互作用。
2
力的向量和标量
了解力量的方向和大小。
3
运动和加速度
讨论物体的运动和加速度。
应力与变形
应力
探讨物体所受力的影响。
塑性变形
讲解材料在超出弹性范围时的塑性行为。
弹性变形
解析材料的弹性性质和应变量。
断裂
探索材料的破裂过程和强度。
杆件的轴向受力
拉力
描述由拉力引起的变形和破坏。
压力
研究由压力引起的压缩变形和破坏。
剪力
解释由剪切力引起的变形和破坏。
扭矩
探讨由扭转力引起的变形和破坏。
介绍杆件的稳定性和失稳行为。
2
纯压杆件
研究纯压杆件的稳定性和临界长度。
பைடு நூலகம்
3
压弯杆件
探讨压弯杆件的稳定性和稳定方程。
结构稳定裂解和破坏形态
稳定性裂解
解释结构在突然失去稳定性时的裂解过程。

材料力学课件PPT

材料力学课件PPT

力学性质：在外力作用下材料在变形和破坏方面所 表现出的力学性能
一
试
件
和
实
常
验
温
条
、
件
静
载
材料拉伸时的力学性质
材料拉伸时的力学性质
二 低 碳 钢 的 拉 伸
材料拉伸时的力学性质
二 低碳钢的拉伸（含碳量0.3%以下）
e
b
f 2、屈服阶段bc（失去抵抗变 形的能力）
b
e P
a c s
s — 屈服极限
（二）关于塑性流动的强度理论
1．第三强度理论（最大剪应力理论） 这一理论认为最大剪应力是引起材料塑性流动破坏的主要
因素，即不论材料处于简单还是复杂应力状态，只要构件危险 点处的最大剪应力达到材料在单向拉伸屈服时的极限剪应力就 会发生塑性流动破坏。
这一理论能较好的解释塑性材料出现的塑性流动现象。 在工程中被广泛使用。但此理论忽略了中间生应力 2的影响， 且对三向均匀受拉时，塑性材料也会发生脆性断裂破坏的事 实无法解释。
许吊起的最大荷载P。
CL2TU8
解： N AB
A [ ]
0.0242 4
40 106
18.086 103 N 18.086 kN
P = 30.024 kN
6.5圆轴扭转时的强度计算
圆轴扭转时的强度计算
▪ 最大剪应力：圆截面边缘各点处
max
Tr
Ip
max
Wp T
Wp
Ip r
—
抗扭截面模量
3、强化阶段ce（恢复抵抗变形
的能力）
o
b — 强度极限
4、局部径缩阶段ef
明显的四个阶段
1、弹性阶段ob

材料力学作业参考题解(1)

材料力学作业参考题解(1)

2F
q=F/a
F + FN ：
2F
2-2 图示杆件由两根木杆粘接而成。欲使其在受拉时，粘接面上的正应力为其切应力的 倍， 图示杆件由两根木杆粘接而成。欲使其在受拉时，粘接面上的正应力为其切应力的2倍 试问粘接面的位置应如何确定？ 试问粘接面的位置应如何确定？
解：本题实质上是要考察斜截面上的应力。由斜截面应力公式，有： 本题实质上是要考察斜截面上的应力。由斜截面应力公式，
2-4图示实心圆钢杆 和AC在A点作用有铅垂向下的力 图示实心圆钢杆AB和 在 点作用有铅垂向下的力 点作用有铅垂向下的力F=35kN。已知杆 和AC的直径分别 图示实心圆钢杆 。 已知杆AB和 的直径分别 点在铅垂方向的位移。 为d1=12mm和d2=15mm，钢的弹性模量 和 ，钢的弹性模量E=210GPa。试求 点在铅垂方向的位移。 。试求A点在铅垂方向的位移 解：求各杆内力，如图取A点为对象，由平衡条件，有： 求各杆内力，如图取 点为对象，由平衡条件， 点为对象
AAB =
F [σ ] sin θ
ABC =
F cosθ [σ ] sin θ
要求结构的总重量为最小即结构总体积最小，其体积为： 要求结构的总重量为最小即结构总体积最小，其体积为：
V = AAB ⋅ l AB + ABC ⋅ l BC =
令：
F l F cosθ Fl 1 cosθ ⋅ + ⋅l = + [σ ] sin θ cosθ [σ ] sin θ [σ ] sin θ cosθ sin θ
取A1=0.664m2 柱底固定，则柱顶位移值等于柱的伸缩量， 柱底固定，则柱顶位移值等于柱的伸缩量，可用叠加原理计算
2 FNi dx Fl1 ρgl12 ( F + ρgA1l1 )l2 ρgl2 ∆ A = ∆l = ∑ ∆li = ∑ ∫ = + + + li EA EA1 2 E EA2 2E i 1000 × 103 ×12 2.25 × 103 × 9.8 × 12 × 12 = + 9 20 × 10 × 0.576 2 × 20 ×109 (1000 + 2.25 × 9.8 × 0.576 × 12) ×103 × 12 2.25 ×103 × 9.8 × 12 ×12 + + = 2.242mm 20 ×109 × 0.664 2 × 20 × 109

材料力学复习 PPT课件

材料力学复习 PPT课件

M c y1 Iz
[sc ]
y1 y2
[st ] [s c ]
20 y
20
F
q＝F/b
A
CB
D
b
b
b
Fb/2
C截面的强度条件由最大的拉应
力控制。
Fb/4
s t max

MC y1 Iz

( F 2) 0.134 4 5493108

30 106
F 24.6 kN
B截面
s t max

T 0.2d 3
T
1930
d 3 0.2tmax 3 0.2 66.7 106 0.053 m 5.3 cm
A空 8.5 0.303 A实 28.2
可见, 采用钢管时, 其重量只有实心圆 轴的30％, 耗费的材料要少得多。
例: 作内力图。已知F1＝F2＝2 kN, Me＝10 kN·m, q＝1 kN/m。
s t max

My1 Iz
s cmax

My2 Iz
60 280
sc max
Oz
st max
s t max y1 [s t ] 1 s c max y2 [s c ] 3
y1 1 y2 3
d
60 280
y
y2
y1 y2 280 mm
由上两式确定出
Oz
y1
y
y y2 210 mm
80
120 20
y1
B截面
st

M B y1 Iz

4000 0.052 763108
27.2106 Pa 27.2 MPa [s t]

材料力学全部习题解答

材料力学全部习题解答

弹性模量
b
E 2 2 0 M P a 2 2 0 1 0 9P a 2 2 0 G P a 0 .1 0 0 0
s
屈服极限 s 240MPa
强度极限 b 445MPa
伸长率 ll010000m ax2800
由于 280;故0该50 材0料属于塑性材料;
13
解：1由图得
弹性模量 E0 3.550110063700GPa
A x l10.938m m
节点A铅直位移
A ytan 4 l150co sl4 2503.589m m
23
解：1 建立平衡方程 由平衡方程
MB 0 FN1aFN22aF2a
FN 2 FN1
得： FN12F1N22F
l1
l2
2.建立补充方程
3 强度计算 联立方程1和方
程（2）;得
从变形图中可以看出;变形几何关
l
l0
断面收缩率
AAA110000d22d22d2121000065.1900
由于 2故.4 属6 % 于 塑5 性% 材料;
15
解：杆件上的正应力为
F A
4F D2 -d2
材料的许用应力为
要求
s
ns
由此得
D 4Fns d2 19.87mm
s
取杆的外径为
D19.87m m
16
FN1 FN 2
Iz= I（ za） I（ zR ） =1 a2 4
2R4 a4 R 4 =
64 12 4
27
Z
解 a沿截面顶端建立坐标轴z;，y轴不变; 图示截面对z，轴的形心及惯性矩为
0 .1
0 .5
y d A 0 .3 5 y d y2 0 .0 5 y d y

章习题参考答案材料力学课后习题题解_图文

章习题参考答案材料力学课后习题题解_图文

2.37 图示销钉连接中，F=100kN ，销钉材料许用剪切应力 [τj]=60MPa，试确定销钉的直径d25kN;FBA=43.3kN。查型钢表 可得：ABC=6.928cm2，
FBC=25kN;FBA=43.3kN；ABC=6.928cm2， [σ]1=160MPa；AAB=100×50mm2 ；[σ]2=8MPa。
杆BC满足强度要求，但杆BA不满足强度要求。 将[FBA]带入（1）、（2）式中求得许用荷载[F]=46.2kN
2.25 图示结构中，横杆AB为刚性杆，斜杆CD为直径d=20mm 的圆杆，材料的许用应力[σ]=160MPa ，试求许用荷载[F]。
解：CD=1.25m， sinθ=0.75/1.25=0.6
2.25 图示结构中，横杆AB为刚性杆，斜杆CD为直径d=20mm 的圆杆，材料的许用应力[σ]=160MPa ，试求许用荷载[F]。
解：受力分析如图
d1=20mm，E1=200GPa； d2=25mm，E2=100GPa。
2.15 图示结构中，AB杆和AC杆均为圆截面钢杆，材料相同 。已知结点A无水平位移，试求两杆直径之比。 解：
由两杆变形的几何关系可得
2.20 图示结构中，杆①和杆②均为圆截面钢杆，直径分别 为d1=16mm，d2=20mm ，已知F=40kN ，刚材的许用应力 [σ]=160MPa，试分别校核二杆的强度。 解：受力分析如图
解：CD=1.25m， sinθ=0.75/1.25=0.6
d=20mm [σ]=160MPa
2.27 图示杆系中，木杆的长度a不变，其强度也足够高，但 钢杆与木杆的夹角α可以改变（悬挂点C点的位置可上、下 调整）。若欲使钢杆AC的用料最少，夹角α应多大？ 解：
答 45o

材料力学--外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图 ppt课件

材料力学--外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图 ppt课件
可见在载荷相同的条件下，空心轴的重量仅为实心轴的31% 。
ppt课件 22
§3.4 圆轴扭转时的应力
例题3.4 已知：P＝7.5kW, n=100r/min,最大切应力不 得超过40MPa,空心圆轴的内外直径之比 = 0.5。二轴长度相同。
求: 实心轴的直径d1和空心轴的外直径D2；确 定二轴的重量之比。 解： 首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩
d1
A
M e1
C
M e2
d2
B M e3
解：1.外力偶矩
P 400 1 T1 M e1 9549 9549 7640 N m n 500 240 T2 M e 3 T1 4580N m 400
ppt课件 31
§3.5
2.扭矩图
圆轴扭转时的变形
d1
A
M e1
d 0.945 D Wt 0.2 D3 (1 4 ) 0.2 8.93 (1 0.9454 ) 29 cm3

（2） 强度校核
max
T 1930 6 66.7 10 Pa 6 Wt 29 10 66.7MPa [ ]ppt 课件 70MPa
3 2
d2＝23 mm
长度相同的情形下，二轴的重量之比即为横截面面积之比：
A1 d 1 45 10 2 ＝ 1.28 2 3 2 A2 D2 1 46 10 1 0.5
ppt课件 24
§3.4 圆轴扭转时的应力
例题3.5 已知：输入功率P1＝14kW,P2= P3=P1/2， n1=n2=120r/min, z1=36,z3=12;d1=70mm, d 2=50mm, d3=35mm.[]=30MPa。.

材料力学第五版(刘鸿文主编)课后习题答案课件

材料力学第五版(刘鸿文主编)课后习题答案课件

材料力学的基本单位
总结词
材料力学的基本单位包括长度单位、质量单 位、时间单位和力的单位。这些单位是国际 单位制中的基本单位，用于描述和度量材料 力学中的各种物理量。
详细描述
在材料力学中，需要用到各种物理量来描述 和度量材料的机械行为。因此，选择合适的 单位非常重要。长度单位通常采用米（m） ，质量单位采用千克（kg），时间单位采 用秒（s），力的单位采用牛顿（N）。这 些单位是国际单位制中的基本单位，具有通 用性和互换性，可以方便地用于描述和度量 材料力学中的各种物理量，如应变、应力、 弹性模量等。同时，这些单位的选择也符合 国际惯例，有利于学术交流和技术合作。
材料力学第五版(刘鸿文 主编)课后习题答案课件
• 材料力学基础概念 • 材料力学基本公式 • 课后习题答案解析 • 材料力学实际应用 • 材料力学的未来发展
01
材料力学基础概念
材料力学定义与性质
总结词
材料力学是研究材料在各种外力作用下 产生的应变、应力、强度、刚度和稳定 性等机械行为的科学。其性质包括材料 的弹性、塑性、脆性等，以及材料的强 度、刚度、稳定性等机械性能。
02
材料力学基本公式
拉伸与压缩
•·
应变公式： $epsilon = frac{Delta L}{L}$，其中 $epsilon$是应变，$Delta L$是长度变化量，$L$是
原始长度。
描述了材料在拉伸和压缩过程中的应力、应变 关系。
应力公式： $sigma = frac{F}{A}$，其中 $sigma$是应力，$F$是作用在物体上的力， $A$是受力面积。
习题二答案解析
问题2
说明应力分析和应变分析在材料力学中的重要性。
答案
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正应力方向与横截面外法线方向一致为正，相反时为负，
这样的规定和按杆件变形的规定是一致的。 ..........
(
对
)
8
• 7、力的可传性原理在材料力学中不适用。 ( 对 )
• 8、轴力的大小与杆件的材料无关，与其横截面面积和杆 件长度有关。 ( 错 )
• 9、轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可用 以判断杆件的强度。 ( 错 )
在国际单位制中，弹性模量E的单位为 Gpa 。 • 4、低碳钢材料拉伸实验的四个阶段
是 弹性、、 屈服、 、 强化、 、颈缩断裂 、。 • 5、衡量材料塑性的两个重要指标是 延伸率 、断面收缩率。
..........
10
• 6、塑性材料的危险应力是 屈服极限
应力是
强度极限 。
，脆性材料的危险
• 7、EA称为 杆件的抗拉压刚度 ，反映了杆件抵抗
• 10、轴力是作用于杆件轴线上的外载荷。 ( 错 )
• 11、在同一构件上有多个面积相同的剪切面，当材料一定 时，若校核该构件的剪切强度，则只对剪力较大的剪切面
进行校核即可。 ( 对 )
• 12、一般情况下，挤压常伴随着剪切同时发生，但须指出， 挤压应力与剪应力是有区别的，它并非构件内部单位面积
上的内力。 (
• 3、轴力图可显示出杆件各段内横截面上轴力的大小但 并不能反映杆件各段变形是伸长还是缩短。 ( 错 )
• 4、一端固定的等截面直杆，受轴向外力的作用，不必 求出约束反力即可画出内力图。( 对 )
• 5、轴向拉伸或压缩杆件横截面上的内力集度一定垂直 于杆的横截面。 ( 对 )
• 6、轴向拉伸或压缩杆件横截面上正应力的正负号规定：
•
拉压
变形的能力。
• 8、弹性模量E反映材料 抵抗拉压弹性变形的能力 。
• 9、当剪应力不超过材料的剪切 剪应变与剪应力成正比。
比例
极限时，
• 10、剪切的实用计算中，假设了剪应力在剪切面上是
•
均匀
分布的。
• 11、用剪子剪断钢丝时，钢丝发生剪切变形的同时还会发生
• 挤压 变形。
..........
3
• 三、选择题
• 1、为保证构件有足够的抵抗破坏的能力，构件应具有足够 的 C。
• A、刚度 B、硬度 C、强度 D、韧性
• 2、为保证构件有足够的抵抗变形的能力，构件应具有足够 的A 。
• A、刚度 B、硬度 C、强度 D、韧性
• 3、衡量构件承载能力的标准是构件必须具有足够的 C 、
足够的
和足够的
• C、对于同一杆件，各横截面必相互平行
• D、以上三种说法都不对
• 7、材料应力的单位是 B 。
• A、无量纲 B、帕 C.牛......顿... D、千克力
5
四、计算题： 1、 图示杆的A、B、C、D点分别作用着大小为5P、8P、4P、
P 的力，方向如图，试画出杆的轴力图。
OA
BC
D
PA
PB
PC
。|
• A、弹性／塑性／稳性 B、强度／硬度／刚度
• C、强度／刚度／稳定性 D、刚度／硬度／稳定性
• 4、关于外力和载荷，有下列说法，正确的是 D 。
• ①外力可以是力，也可以是力偶；②外力包括载荷和约束反 力；③载荷不包括分布载荷；④载荷包括静载荷和动载荷。
• A、①②③ B、②③④.........C. 、①③④ D、①②④ 4
• 4、内力就是指物体内部的力。 ( 错 )
• 5、静力学中力的可传性原理在材料力学中也适用。 ( 错 )
• 6、泊松比µ和弹性模量E都是由材料性能决定的物理量。
(对 )
..........
2
• 二、填空题
• 1、材料力学的研究对象是
变形固体 。
• 2、保证构件安全工作的条件是构件要有足够 的 强度 、 刚度 、 稳定性 。
对)
• 13、挤压是连接件在接触面的相互压紧，而压缩发生在受
压杆的整个杆段。 ( 对 ) ..........
9
• 二、填空题 • 1、杆件轴向拉伸或压缩时，其横截面上的正应力是 • 均匀 分布的。 • 2、轴向拉伸或压缩杆件的轴力垂直于杆件横截面，并通
过横截面的 形心 。 • 3、杆件的弹性模量E表征了杆件材料抵抗弹性变形的能力。
材料力学练习题
2011年5月
..........
1
第七章 材料力学基础
• 一、判断题
• 1、固体材料在各个方向上的力学性质都相同的假设，称 为各向同性假设，它适用于所有工程材料。(错 )
• 2、由小变形假设，我们可以得出，由于变形很小所以构 件可以看成是刚体。 ( 错)
• 3、研究构件或其一部分的平衡问题时，采用构件变形前 的原始尺寸进行计算，是因为采用了小变形假设。 ( 对 )
• 3、材料力学中研究的杆件基本变形的形式 有 轴向拉伸与压缩 、 剪切 、圆轴的扭转 和 直梁的弯。曲
• 4、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是 轴向拉伸 ；汽
车行驶时，传动轴的变形是
圆轴的扭转 ；教室中
大梁的变形是
直梁的弯曲 ；
• 5、虎克定律的应力适用范围是应力不超过材料的
•
比例 极限。
..........
11
• 三、选择题
• 1、在下列物理量中， C 的单位是相同的。
• ①内力；②应力；③扭矩；④轴力；⑤弯矩；⑥应变；⑦压强； ⑧剪力；⑨弹性极限； ⑩延伸率。
• 5、下列说法中正确的是 A 。
• A、截面法是分析杆件内力的基本方法
• B、截面法是分析杆件应力的基本方法
• C、截面法是分析杆件截面上内力与应力关系的基本方法
• D、以上三Biblioteka 说法都不对• 6、下列说法中正确的是 A 。
• A、与杆件轴线相正交的截面称为横截面
• B、对于同一杆件，各横截面的形状和尺寸必定相同，
PD
N1
A
BC
D
PA
PB
PC
PD
解： 求OA段内力N1：设置截面如图
X 0 N1 PA PB PC PD 0
N1 5P 8P..........4P P 0 N1 2P
6
同理，求得AB、
N2
BC、CD段内力分
别为：
N2= –3P
N3= 5P
N4= P
BC
PB
PC
N3
C
PC N4
轴力图如右图 N
5P
2P +
–
+
P
3P..........
D PD D PD D PD
x
7
• 第八章 构件的轴向拉伸与压缩
• 一、判断题
• 1、杆件两端受到等值，反向和共线的外力作用时，一 定产生轴向拉伸或压缩变形。(错 )
• 2、若沿杆件轴线方向作用的外力多于两个，则杆件各 段横截面上的轴力不尽相同。(对 )