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《材料力学》——期末考试答案一、单选题1.水平冲击的动荷系数与( )和原构件的静变形大小有关。
A.初速度B.末速度C.加速度D.平均速度正确答案：A2.等效长度因子是等效长度与( )的比值。
A.等效长度B.原长C.实际长度D.直线长度正确答案：B3.在冲击应力和变形实用计算的能量法中，因为不计被冲物的重量，所以计算结果与实际相比( )。
A.冲击应力偏大，冲击变形偏小B.冲击应力偏小，冲击变形偏大C.冲击应力和冲击变形均偏大D.冲击应力和冲击变形均偏小正确答案：C4.在下列关于内力与应力的讨论中，说法( )是正确的。
A.内力是应力的代数和B.内力是应力的矢量和C.应力是内力的平均值D.应力是内力的分布集度正确答案：D5.应力状态分类以下不正确的是（）A.单向应力状态B.二向应力状态C.三向应力状态D.四向应力状态正确答案：D6.不会引起静定结构产生内力的因素是( )。
A.集中力B.集中力偶C.分布力D.温度变化正确答案：D7.分析内力时，为了便于分析，一般将弹簧的螺旋角视为多少度?（）A.30°B.0°C.60°D.90°正确答案：B8.什么是相应位移?（）A.载荷作用点沿载荷作用方向的位移B.载荷作用点沿载荷作用反方向的位移C.载荷作用点沿载荷作用垂直方向的位移D.载荷作用点沿载荷作用倾斜方向的位移正确答案：A9.单位长度扭转角与( )无关。
A.杆的长度B.扭矩C.材料性质D.截面几何性质正确答案：A10.在冬天，当水管内的水结冰时，因体积膨胀，水管处于二向拉伸应力状态，故容易破坏，而冰块这时( )应力状态，则不容易破坏。
A.处于三向压缩B.处于二向压缩C.处于单向压缩D.处于极复杂的压缩正确答案：A11.构件抵抗破坏的能力叫做?（）A.精度B.强度C.刚度D.刚性正确答案：B12.在单元体上，可以认为( )。
A.每个面上的应力是均匀分布的，—对平行面上的应力相等B.每个面上的应力是均匀分布的，—对平行面上的应力不等C.每个面上的应力是非均匀分布的，—对平行面上的应力相等D.每个面上的应力是非均匀分布的，—对平行面上的应力不等正确答案：A13.在下面关于梁、挠度和转角的讨论中，结论( )是正确的。
材料力学全国2008年10月高等教育自学考试工程力学（一）试题5．工程上区分塑性材料和脆性材料的标准是看其延伸率δ大于等于还是小于（ ） A ．1％ B ．3％ C ．5％D ．10％6．直径和长度相同而材料不同的圆轴，在相同扭矩作用下，它们的（ ） A ．最大切应力相同，而扭转角不同 B ．最大切应力相同，扭转角也相同 C ．最大切应力不同，而扭转角相同D ．最大切应力不同，扭转角也不同7．梁在弯曲变形时，其中性层的曲率（ ） A ．与弯矩成反比，与抗弯刚度成正比 B ．与弯矩成正比，与抗弯刚度成反比 C ．与弯矩及抗弯刚度均成正比D ．与弯矩及抗弯刚度均成反比8．图示矩形截面对z 、y 两形心轴的惯性矩分别为（ ）A ．22121,121hb I bh I y z ==B ．22121,121bh I hb I y z == C ．33121,121bh I hb I y z == D ．33121,121hb I bh I y z ==9．用积分法求一悬臂梁受力后的变形时，边界条件为：在梁的固定端处（ ） A ．挠度为零，转角也为零 B ．挠度为零，转角不为零 C ．挠度不为零，转角为零D ．挠度不为零，转角也不为零10．影响构件疲劳强度的三个主要因素是：构件的（ ） A ．外形、尺寸大小、残余应力B ．残余应力、尺寸大小、表面加工质量C ．外形、残余应力、表面加工质量D ．外形、尺寸大小、表面加工质量18．杆件基本的变形有拉伸与压缩、___________、扭转、弯曲。
19．求解超静定问题，除静力平衡方程外，还须建立与超静定次数相同数目的补充方程，这些补充方程可根据杆件变形之间的___________以及物理关系得到。
20．已知连接件剪力F s 和剪切面面积A ，则该连接件的剪切强度条件为___________． 21．实验表明，在小变形条件下，圆轴扭转时各横截面的形状、大小及间距不变，半径保持为___________。
工程力学题库一、填空题（每空1分，共57分）（难度A）第八章轴向拉伸和压缩1. "强度"是构件在外力作用下____________ 的能力。
2. 通常，各种工程材料的许用切应力[T不大于其____________ 切应力。
3. 在材料力学中，对可变形固体的性质所作的基本假设是假设、___________________ 设和 ______________ 假设。
4. 衡量材料强度的两个重要指标是_______________ 和_____________________ 。
5. 由于铸铁等脆性材料的很低，因此，不宜作为承拉零件的材料。
6. 在圆轴的台肩或切槽等部位，常增设_____________________ 结构，以减小应力集中。
7. 消除或改善是提高构件疲劳强度的主要措施。
第九章剪切与扭转1. 应用扭转强度条件，可以解决_______________________ 、 _____________________ 和_____________ _____ —等三类强度计算问题。
2. 在计算梁的内力时，当梁的长度大于横截面尺寸____________ 倍以上时，可将剪力略去不计。
3. 若两构件在弹性范围内切应变相同，则切变模量G值较大者的切应力较______________ 。
4. 衡量梁弯曲变形的基本参数是___________________ 和________________________ 。
5. 圆轴扭转变形时的大小是___________________________________ 用来度量的。
6. 受剪切构件的剪切面总是___________ 于外力作用线。
7. 提高圆轴扭转强度的主要措施：______________________ 和__________________ 。
8. 如图所示拉杆头为正方形，杆体是直径为d圆柱形。
1. 作用在梁上的载荷通常可以简化为以下三种类型：___________ 、2. 按照支座对梁的约束情况，通常将支座简化为三种形式：______3. 根据梁的支承情况，一般可把梁简化为以下三种基本形式：____4. ___________________________ 对梁的变形有两种假设：、______________________________________ 。
讲解—材料的疲劳性能材料的疲劳性能⼀.本章的教学⽬的与要求本章主要介绍材料的疲劳性能，要求学⽣掌握疲劳破坏的定义和特点，疲劳断⼝的宏观特征，⾦属以及⾮⾦属材料疲劳破坏的机理，各种疲劳抗⼒指标，例如疲劳强度，过载持久值，疲劳缺⼝敏感度，疲劳裂纹扩展速率以及裂纹扩展门槛值，影响材料疲劳强度的因素和热疲劳损伤的特征及其影响因素，⽬的是为疲劳强度设计和选⽤材料建⽴基本思路。
⼆．教学重点与难点1. 疲劳破坏的⼀般规律（重点）2．⾦属材料疲劳破坏机理（难点）3. 疲劳抗⼒指标（重点）4.影响材料及机件疲劳强度的因素（重点）5热疲劳（难点）三．主要外语词汇疲劳强度：fatigue strength 断⼝：fracture 过载持久值：overload of lasting value疲劳缺⼝敏感度：fatigue notch sensitivity 疲劳裂纹扩展速率：fatigue crack growth rate 裂纹扩展门槛值：threshold of crack propagation 热疲劳：thermal fatigue四. 参考⽂献1.张帆，周伟敏.材料性能学.上海：上海交通⼤学出版社，20092.束德林.⾦属⼒学性能.北京：机械⼯业出版社，19953.⽯德珂，⾦志浩等.材料⼒学性能.西安：西安交通⼤学出版社，19964.郑修麟.材料的⼒学性能.西安：西北⼯业⼤学出版社，19945.姜伟之，赵时熙等.⼯程材料⼒学性能.北京：北京航空航天⼤学出版社，19916.朱有利等.某型车辆扭⼒轴疲劳断裂失效分析[J]. 装甲兵⼯程学院学报，2010,24（5）：78-81五．授课内容第五章材料的疲劳性能第⼀节疲劳破坏的⼀般规律1、疲劳的定义材料在变动载荷和应变的长期作⽤下，因累积损伤⽽引起的断裂现象，称为疲劳。
2、变动载荷指⼤⼩或⽅向随着时间变化的载荷。
变动应⼒：变动载荷在单位⾯积上的平均值分为：规则周期变动应⼒和⽆规则随机变动应⼒3、循环载荷（应⼒）的表征①最⼤循环应⼒：σmax②最⼩循环应⼒：σmin③平均应⼒：σm=（σmax+σmin）/2④应⼒幅σa或应⼒范围Δσ：Δσ=σmax-σminσa=Δσ/2=（σmax-σmin）/2 ⑤应⼒⽐（或称循环应⼒特征系数）：r=σmin/σmax5、循环应⼒分类按平均应⼒、应⼒幅、应⼒⽐的不同，循环应⼒分为①对称循环σm=（σmax+ σmin）/2=0 r=-1属于此类的有：⼤多数旋转轴类零件。
材料力学名词解释弹性模量。
弹性模量是材料的一种力学性能参数，它表示了材料在受力后的变形能力。
弹性模量越大，材料的刚度就越大，即在受力后材料的形变能力越小。
常见的弹性模量有静态弹性模量、剪切模量和体积模量等。
屈服强度。
屈服强度是材料在受力后开始产生塑性变形的临界点。
当材料受到足够大的外力作用时，会超过其屈服强度，从而产生塑性变形。
屈服强度是材料抗拉或抗压的能力的体现。
断裂韧性。
断裂韧性是材料抗断裂的能力。
它表示了材料在受到外力作用下能够抵抗破裂的能力。
断裂韧性越大，材料的抗破裂能力就越强。
蠕变。
蠕变是材料在高温和大应力条件下产生的一种缓慢变形现象。
在高温环境下，材料会逐渐发生形变，这种变形叫做蠕变。
蠕变会导致材料的性能下降，因此在高温环境下需要考虑蠕变对材料性能的影响。
疲劳强度。
疲劳强度是材料在受到交替或循环加载时能够承受的最大应力。
疲劳强度是材料在交替加载下抗疲劳破坏的能力的体现。
塑性变形。
塑性变形是材料在受力后产生的不可逆变形。
当材料受到足够大的外力作用时，会发生塑性变形，即材料的形状和尺寸会发生永久性的改变。
强度。
强度是材料抵抗外力破坏的能力。
它是材料在受力下能够承受的最大应力。
强度是材料力学性能中的重要参数，直接影响着材料的使用寿命和安全性。
延展性。
延展性是材料在受力后产生的变形能力。
它表示了材料在受力后能够发生多大程度的形变。
常见的延展性指标有断面收缩率和伸长率等。
韧性。
韧性是材料在受力下能够吸收能量的能力。
它是材料抵抗断裂的能力的体现。
韧性越大，材料的抗破裂能力就越强。
总结。
材料力学中的这些名词是描述材料力学性能的重要参数，它们直接影响着材料的使用范围和性能。
了解和掌握这些名词的含义，对于材料的选择、设计和使用具有重要的意义。
在实际工程中，需要根据具体的要求和条件选择合适的材料，以确保工程的安全可靠。
材料力学作业辅导单选：1 认为在变形固体的整个体积内，毫无空隙地充满着物质，这是___假设。
A 均匀性B 连续型C 各向同性D 小变形正确答案：B2 低碳钢一般是指含碳量在______以下的碳素钢。
A 0.25%B 0.5%C 1.25%D 1.5%正确答案：A3 外力合力的作用线与杆轴线重合，这种变形为________。
A 拉伸或压缩B 剪切C 扭转D 弯曲正确答案：A4 材料在拉伸过程中变形为弹性，而且很小，此阶段称为_______。
A 弹性阶段B 屈服阶段C 强化阶段D 颈缩断裂段正确答案：A5 在国际单位制中，应力的单位是___。
A 公斤力/厘米²B 牛顿/米²C 牛顿/厘米²D 公斤力/米²正确答案：B6 材料在拉伸过程中，局部截面明显变细，该阶段称为_______。
A 弹性阶段B 屈服阶段C 强化阶段D 颈缩断裂段正确答案：D7 以______为主的杆件称为梁。
A 弯曲变形B 扭转变形C 拉伸变形D 剪切变形正确答案：A8 外力垂直于杆轴或一对力偶作用于杆的纵向平面内，将产生_____变形。
A 拉伸或压缩B 剪切C 扭转D 弯曲正确答案：D9 材料在拉伸过程中，变形明显增加，且绝大部分为塑性变形，该阶段称为______。
A 弹性阶段B 屈服阶段C 强化阶段D 颈缩断裂段正确答案：C10 杆扭转的特点是：在杆件两端受两个大小相等、方向相反、作用平面_____于杆件轴线的力偶矩作用。
A 垂直B 平行C 不定正确答案：A11 杆件轴线一侧的纵向纤维缩短，另一侧_____，此为平面弯曲的变形特征。
A 伸长B 扭转C 缩短正确答案：A12 工程中通常把传递转动运动的杆件称为___。
A 梁B 杆C 轴D 板正确答案：C13 静矩的量纲是长度的___次方。
A 四B 三C 二D 一正确答案：B14 一个具有纵向对称面的杆件可以用它的_____代表。
A 横截面B 轴线C 外表面正确答案：B15 认为固体在各个方向上的机械性质完全相同，这是______假设。
疲劳强度开放分类：金属材料、力学性能、疲劳强度疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。
实际上，金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。
一般试验时规定，钢在经受10ˇ7次、非铁（有色）金属材料经受10ˇ8次交变载荷作用时不产生断裂时的最大应力称为疲劳强度。
当施加的交变应力是对称循环应力时，所得的疲劳强度用σ–1表示。
许多机械零件，如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等，在工作过程中各点的应力随时间作周期性的变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力（也称循环应力）。
在交变应力的作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。
疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。
据统计，在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏，而且疲劳破坏前没有明显的变形，所以疲劳破坏经常造成重大事故，所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好的材料来制造。
15.4 疲劳强度计算15.4.1 对称循环下构件的疲劳强度条件将15.3中所述的各种影响因素综合起来，得到构件的疲劳极限，用表示。
即（15-10）式（15-10）中，是材料的疲劳极限。
构件的疲劳极限是构件在交变应力下的承载能力，为安全起见，选取适当的许用疲劳安全系数（），得到许用应力（15-11）这样，可建立疲劳强度条件如下（15-12）式(15-12)中，是对称循环交变应力的最大应力值。
为计算方便起见，将式(15-12)表示为安全系数形式，即（15-13a）式（15-13a）中，为工作安全系数，仍为广义应力。
对于交变正应力，式（15-13a）写成（15-13b）对于交变切应力，式（15-13a）写成（15-13c）15.4.2 非对称循环下构件的疲劳强度条件非对称循环下材料的疲劳极限也由疲劳试验测定，根据材料在各种应力循环特征下的疲劳极限，可得到材料的疲劳极限曲线。
一、单选题共30道试题;共60分..1. 厚壁玻璃杯倒入开水发生破裂时;裂纹起始于A. 内壁B. 外壁C. 壁厚的中间D. 整个壁厚正确答案：B 满分：2 分2.图示结构中;AB杆将发生的变形为A. 弯曲变形B. 拉压变形C. 弯曲与压缩的组合变形D. 弯曲与拉伸的组合变形正确答案：D 满分：2 分3. 关于单元体的定义;下列提法中正确的是A. 单元体的三维尺寸必须是微小的B. 单元体是平行六面体C. 单元体必须是正方体D. 单元体必须有一对横截面正确答案：A 满分：2 分4. 梁在某一段内作用有向下的分布力时;则在该段内M图是一条A. 上凸曲线；B. 下凸曲线；C. 带有拐点的曲线；D. 斜直线正确答案：A 满分：2 分5. 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6. 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7. 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8. 梁在集中力作用的截面处;它的内力图为A. Q图有突变; M图光滑连续；B. Q图有突变;M图有转折；C. M图有突变;Q图光滑连续；D. M图有突变;Q图有转折..正确答案：B 满分：2 分9.空心圆轴的外径为D;内径为d;α= d / D..其抗扭截面系数为A B CDA. AB. BC. CD. D正确答案：D 满分：2 分10. 在对称循环的交变应力作用下;构件的疲劳强度条件为公式：；若按非对称循环的构件的疲劳强度条件进行了疲劳强度条件校核;则A. 是偏于安全的；B. 是偏于不安全的；C. 是等价的;即非对称循环的构件的疲劳强度条件式也可以用来校核对称循环下的构件疲劳强度D. 不能说明问题;必须按对称循环情况重新校核正确答案：C 满分：2 分11. 关于单元体的定义;下列提法中正确的是A. 单元体的三维尺寸必须是微小的；B. 单元体是平行六面体；C. 单元体必须是正方体；D. 单元体必须有一对横截面..正确答案：A 满分：2 分12. 关于理论应力集中系数α和有效应力集中系数Kσ有以下四个结论..其中是正确的A. α与材料性质无关系;Kσ与材料性质有关系；B. α与材料性质有关系;Kσ与材料性质无关系；C. α和Kσ均与材料性质有关系；D. α和Kσ均与材料性质无关系..正确答案：A 满分：2 分13. 梁发生平面弯曲时;其横截面绕旋转A. 梁的轴线B. 截面对称轴。
材料力学第二版课后答案1. 弹性力学。
1.1. 什么是材料的弹性？材料的弹性是指材料在受力后能够恢复原状的性质。
当外力作用于材料上时，材料会发生形变，但在去除外力后，材料会恢复到原来的形状和尺寸。
1.2. 什么是胡克定律？胡克定律是描述弹性体在弹性变形时，应力和应变之间的关系。
它可以用数学公式表示为，σ = Eε，其中σ表示应力，E表示弹性模量，ε表示应变。
1.3. 什么是杨氏模量？杨氏模量是描述材料抗拉伸性能的指标，它表示单位面积内的拉应力增加一个单位的长度时，材料的伸长量。
杨氏模量的计算公式为，E = σ/ε。
2. 塑性力学。
2.1. 什么是材料的塑性？材料的塑性是指材料在受力后会发生永久性变形的性质。
当外力作用于材料上时，材料会发生塑性变形，去除外力后，材料无法完全恢复原状。
2.2. 什么是屈服点？屈服点是材料在受力过程中，应力-应变曲线上的一个特殊点，表示材料从弹性变形进入塑性变形的临界点。
在屈服点之后，材料会发生永久性变形。
2.3. 什么是材料的硬度？材料的硬度是指材料抵抗外力压入的能力。
硬度测试可以用来评价材料的耐磨性、耐压性等性能，常用的硬度测试方法包括洛氏硬度、巴氏硬度等。
3. 断裂力学。
3.1. 什么是断裂韧性？断裂韧性是材料抵抗断裂的能力。
它是指材料在受到外力作用时，能够吸收大量的能量而不发生断裂的能力。
3.2. 什么是脆性断裂？脆性断裂是材料在受力过程中，发生迅速、不可逆的断裂现象。
脆性断裂的特点是断裂前往往不伴随明显的塑性变形。
3.3. 什么是韧性断裂？韧性断裂是材料在受力过程中，发生缓慢、可逆的断裂现象。
韧性断裂的特点是断裂前伴随明显的塑性变形，能够吸收大量的能量。
4. 疲劳力学。
4.1. 什么是疲劳寿命？疲劳寿命是指材料在受到交变应力作用下，经过一定次数的循环载荷后发生疲劳断裂的次数。
4.2. 什么是疲劳强度？疲劳强度是指材料在受到交变应力作用下，能够承受的最大应力水平，也可以理解为材料的抗疲劳能力。
名词解释第一章1.正应变是单位长度的伸缩变化量，亦称线应变；2.切应变一般指的是两个直线段间夹角的改变量，以角度变小的变化量为正，变大为负，以弧度表示。
3.主平面：切应力等于零的平面。
把此时该面上的正应力称作主应力。
4.平面应变状态：应变发生在同一个平面内。
5.胡克定律：在材料的线弹性范围内，固体的单向拉伸变形与所受的外力成正比。
6.应力集中：应力在局部增大的现象，一般出现在物体形状急剧变化的地方，如缺口、孔洞、沟槽以及有刚性的约束处。
7.理论应力集中因数：在材料的弹性范围内，最大局部应力与名义应力的比值；Kt=σmax σ8.应力状态软性系数:三个主应力可以按“最大切应力理论”计算最大切应力，按“相当最大正应力理论”计算最大正应力，而二者的比值表示他们的相对大小.第二章1.弹性模量E、比例极限Rp、弹性极限Re、上屈服强度Reh、下屈服强度Rel、抗拉强度Rm、断后伸长率A、断面收缩率Z（各定义的点以及公式）2.规定塑性延伸强度：拉伸中当试样的塑形伸长率等于L0的某一百分率时所对应的应力值；3.应变硬化指数：。
4.形变强化：屈服后的应力-应变曲线的上升被描述为形变强化（加工硬化）。
也就是随着应变的增加，材料的变形抗力增加5．静态韧性：在静载作用下，材料断裂前所吸收的能量，称作静态韧性，静态韧性可能包含三部分能量，即弹性变形能、塑性变形能和断裂能（形成两个断裂表面的能）。
6.静态韧度：静态韧度是表征静态韧性的力学性能指标，7.断裂强度：拉伸断裂时的真应力称为断裂强度，记为σf ；也有称为断裂真应力，记为Sk8.断裂延性：拉伸断裂后的真应变称为断裂延性，记为εf ，或称断裂真应变。
9.弹性比功：材料吸收变形功而又不发生永久变形的能力，也就是在开始塑性变形前，单位体积材料所能吸收的最大弹性变形功。
第三章1.比弹性模量：弹性模量与密度的比值；2.比刚度：刚度与密度的比值；3.弹性不完善性：应变不止与应力有关，还与时间和加载速率有关。
