材料力学第10章 构件的疲劳强度
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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。