材料力学总复习
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《材料力学》综合复习资料第一章绪论一、什么是强度失效、刚度失效和稳定性失效?答案:略二、如图中实线所示构件内正方形微元,受力片变形为图屮虚线的菱形,则微元的剪应变了为_________________________ ?A^ a B、90° -aC、90° - 2aD、la答案:D三、材料力学中的内力是指()。
A、物体内部的力。
B、物体内部各质点间的相互作用力。
C、由外力作用引起的各质点间相互作用力的改变量。
D、由外力作用引起的某一截面两侧各质点I'可相互作用力的合力的改变量。
答案:B四、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_______________ ______________ 和 ___________ 三方面的要求。
答案:强度、刚度、稳定性五、截面上任一点处的全应力一般可分解为________________ 方向和______________________________________________________ 方向的分量。
前者称为该点的________ ,用______ 表示;后者称为该点的_________ ,用 ______ 表示。
答案:略第二章内力分析画出图示各梁的Q、M图。
2・5kN7・5kN2qaQ图2.5kN.m答案:a> c、c4、影响杆件工作应力的因素有(因索有()o );影响极限应力的因索有();影响许川应力的第三章拉伸与压缩一、概念题1、画出低碳钢拉伸吋:曲线的人致形状,并在图上标出相应地应力特征值。
2、a、b、c三种材料的应力〜应变曲线如图所示。
其屮强度最高的材料是_____________ ;弹性模最最小的材料是 ________ :須性最好的材料是____________3、延伸率公式<5 = (/, -/)//xlOO%中厶指的是 _________________ ?答案:DA、断裂时试件的长度;B、断裂片试件的长度;C、断裂时试验段的长度;D、断裂后试验段的长度。
知识归纳整理《材料力学性能》课程期末总复习一、名词解释刚度、形变强化、弹性极限、应力腐蚀开裂、韧性、等温强度、缺口效应、磨损、腐蚀疲劳、脆性断裂、等强温度、应力松弛、Bauschinger效应、粘着磨损、缺口敏感度、冲击韧度、滞弹性、韧脆转变温度、应力腐蚀、抗拉强度、蠕变、高温疲劳、低应力脆断、氢脆、弹性变形、应力状态软性系数、应力幅、应力场强度因子、变动载荷、抗热震性、弹性比功、残余应力、比强度、高周疲劳、约比温度、滑移、应变时效、内耗、断面收缩率、腐蚀磨损二、挑选题1、Bauschinger效应是指经过预先加载变形,然后再反向加载变形时材料的弹性极限()的现象。
A.升高B.降低C.不变D.无规律可循2、橡胶在室温下处于:()A.硬玻璃态B.软玻璃态C.高弹态D.粘流态3、下列金属中,拉伸曲线上有明显屈服平台的是:()A.低碳钢B.高碳钢C.白口铸铁D.陶瓷4、HBS所用压头为()。
A.硬质合金球B.淬火钢球C.正四棱金刚石锥D.金刚石圆锥体5、对称循环交变应力的应力比r为()。
A.-1 B.0 C.-∞D.+∞6、Griffith强度理论适用于()。
A.金属B.陶瓷C.有机高分子D.晶须7、疲劳裂纹最易在材料的什么部位产生()。
A.表面B.次表面C.内部D.不一定8、⊿Kth表示材料的()。
A.断裂韧性B.疲劳裂纹扩展门槛值求知若饥,虚心若愚。
C.应力腐蚀破碎门槛值D.应力场强度因子9、拉伸试样的直径一定,标距越长则测出的断面收缩率会()。
A.越高B.越低C.不变D.无规律可循10、下述断口哪一种是延性断口()。
A.穿晶断口B.沿晶断口C.河流花样D.韧窝断口11、与维氏硬度可以相互比较的是()。
A.布氏硬度B.洛氏硬度C.莫氏硬度D.肖氏硬度12、为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施()。
A.引入表面拉应力B.引入表面压应力C.引入内部压应力D.引入内部拉应力13、材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加而()。
第一章 绪论1. 承载能力:强度:构件在外力作用下抵抗破坏的能力刚度:构件在外力作用下抵抗变形的能力稳定性:构件在外力作用下保持其原有平衡状态的能力2. 变形体的基本假设:连续性假设、均匀性假设、各向同性假设3. 求内力的方法:截面法4. 杆件变形的基本形式:拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲第二章 拉伸、压缩1. 轴力图必须会画:轴力N F 拉为正、压为负2. 横截面上应力:均匀分布 AF N =σ 3. 斜截面上既有正应力,又有切应力,且应力为均匀分布。
ασσα2cos =αστα2sin 21=σ为横截面上的应力。
横截面上的正应力为杆内正应力的最大值,而切应力为零。
与杆件成45°的斜截面上切应力达到最大值,而正应力不为零。
纵截面上的应力为零,因此在纵截面不会破坏。
4. 低碳钢、灰铸铁拉伸时的力学性能、压缩时的力学性能低碳钢拉伸在应力应变图:图的形状、四个极限、四个阶段、各阶段的特点、伸长率(脆性材料、塑性材料如何区分)5. 强度计算脆性材料、塑性材料的极限应力分别是 拉压时的强度条件:][max max σσ≤=AF N 强度条件可以解决三类问题:强度校核、确定许可载荷、确定截面尺寸 6.杆件轴向变形量的计算 EA l F l N =∆ EA :抗拉压刚度 7. 剪切和挤压:剪切面,挤压面的判断第三章 扭转1.外力偶矩的计算公式: 2.扭矩图T 必须会画:扭矩正负的规定3.切应力互等定理、剪切胡克定律4.圆轴扭转横截面的应力分布规律:切应力的大小、作用线、方向的确定sb σσ,min /::)(9549r n kW P m N n P M ⋅=5.横截面上任一点切应力的求解公式:ρI ρT τP ρ=——点到圆心的距离6. 扭转时的强度条件:][max max ττ≤=tW T 7.实心圆截面、空心圆截面的极惯性矩、抗扭截面模量的计算公式 实心圆截面:极惯性矩432D πI p =,抗扭截面模量316D πW t = 空心圆截面:极惯性矩)1(3244αD πI P -=,抗扭截面模量)1(1643αD πW t -==, 8.圆轴扭转时扭转角:pI G l T =ϕ p I G :抗扭刚度 第四章 弯曲内力1.纵向对称面、对称弯曲的概念2. 剪力图和弯矩图必须会画:剪力、弯矩正负的规定3.载荷集度、剪力和弯矩间的关系4. 平面曲杆的弯矩方程5.平面刚架的弯矩方程、弯矩图第五章 弯曲应力1. 纯弯曲、中性层、中性轴的概念2.弯曲时横截面上正应力的分布规律:正应力的大小、方向的确定3. 横截面上任一点正应力的计算公式:zI My =σ 4. 弯曲正应力的强度校核][max max σσ≤=zW M 或][max max max σI y M σz ≤= 对于抗拉压强度不同的材料,最大拉压应力都要校核5. 矩形截面、圆截面的惯性矩和抗弯截面模量的计算 矩形截面:惯性矩,1213bh I z =抗弯截面模量:261bh W z = 实心圆截面:惯性矩464D πI z =,抗弯截面模量:332D πW z = 空心圆截面:惯性矩)1(6444αD πI z -=,抗弯截面模量:)1(3243αD πW z -=, 第七章 应力和应变分析、强度理论1. 主应力、主平面、应力状态的概念及应力状态的分类2. 二向应力状态分析的解析法:应力正负的规定:正应力以拉应力为正,压应力为负;切应力对单元体内任意点的矩顺时针转向为正;α角以逆时针转向为正D d α=D d α=任意斜截面上的应力计算最大最小正应力的计算公式最大最小正应力平面位置的确定 最大切应力的计算公式主应力、主平面的确定3. 了解应力圆的做法,辅助判断主平面4. 广义胡克定律5.四种强度理论内容及适用范围第八章 组合变形1. 组合变形的判断2. 圆截面轴弯扭组合变形强度条件 第三强度理论:[]σσ≤+=WT M r 223 第四强度理论:[]σσ≤+=W T M r 22375.0 W ——抗弯截面模量323d W π=第九章 压杆稳定1. 压杆稳定校核的计算步骤(1)计算λ1和λ2(2)计算柔度λ,根据λ 选择公式计算临界应(压)力(3)根据稳定性条件,判断压杆的稳定性2. P 1σπλE = ba s 2σλ-= ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=--++=ατασστατασσσσσαα2cos 2sin 22sin 2cos 22xy y x xy y x y x 22min max 22xy y x y x τσσσσσσ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-±+=⎭⎬⎫y x xy σστα--=22tan 0231max σστ-=柔度i lμλ= AI i = I ——惯性矩 μ——长度系数;两端铰支μ=1;一端铰支,一段固定μ=0.7;两端固定μ=0.5; 一端固定,一端自由μ=23. 大柔度杆1λλ≥ 22cr λπσE = 中柔度杆12λλλ<≤ λσb a -=cr小柔度杆 2λλ< s cr σσ=4. 稳定校核条件st cr n n FF ≥= F ——工作压力 cr F =cr σ A 第十章 动载荷1. 冲击动荷因数冲击物做自由落体 冲击开始瞬间冲击物与被冲击物接触时的速度为 v水平冲击时 Δst 是冲击点的静变形。
《材料力学性能》课程期末总复习一、名词解释刚度、形变强化、弹性极限、应力腐蚀开裂、韧性、等温强度、缺口效应、磨损、腐蚀疲劳、脆性断裂、等强温度、应力松弛、Bauschinger效应、粘着磨损、缺口敏感度、冲击韧度、滞弹性、韧脆转变温度、应力腐蚀、抗拉强度、蠕变、高温疲劳、低应力脆断、氢脆、弹性变形、应力状态软性系数、应力幅、应力场强度因子、变动载荷、抗热震性、弹性比功、残余应力、比强度、高周疲劳、约比温度、滑移、应变时效、内耗、断面收缩率、腐蚀磨损二、选择题1、Bauschinger效应是指经过预先加载变形,然后再反向加载变形时材料的弹性极限()的现象。
A.升高B.降低C.不变D.无规律可循2、橡胶在室温下处于:()A.硬玻璃态B.软玻璃态C.高弹态D.粘流态3、下列金属中,拉伸曲线上有明显屈服平台的是:()A.低碳钢B.高碳钢C.白口铸铁D.陶瓷4、HBS所用压头为()。
A.硬质合金球B.淬火钢球C.正四棱金刚石锥D.金刚石圆锥体5、对称循环交变应力的应力比r为()。
A.-1 B.0 C.-∞D.+∞6、Griffith强度理论适用于()。
A.金属B.陶瓷C.有机高分子D.晶须7、疲劳裂纹最易在材料的什么部位产生()。
A.表面B.次表面C.内部D.不一定8、⊿Kth表示材料的()。
A.断裂韧性B.疲劳裂纹扩展门槛值C.应力腐蚀破裂门槛值D.应力场强度因子9、拉伸试样的直径一定,标距越长则测出的断面收缩率会()。
A.越高B.越低C.不变D.无规律可循10、下述断口哪一种是延性断口()。
A.穿晶断口B.沿晶断口C.河流花样D.韧窝断口11、与维氏硬度可以相互比较的是()。
A.布氏硬度B.洛氏硬度C.莫氏硬度D.肖氏硬度12、为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施()。
A.引入表面拉应力B.引入表面压应力C.引入内部压应力D.引入内部拉应力13、材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加而()。
A.减小B.增大C.不变D.无规律14、在单向拉伸、扭转与单向压缩实验中,应力状态系数的变化规律是()。
2024年上学期材料力学(考试)复习资料一、单项选择题1.钢材经过冷作硬化处理后其()基本不变(1 分)A.弹性模量;B.比例极限;C.延伸率;D.截面收缩率答案:A2.在下面这些关于梁的弯矩与变形间关系的说法中,()是正确的。
(1 分)A.弯矩为正的截面转角为正;B.弯矩最大的截面挠度最大;C.弯矩突变的截面转角也有突变;D.弯矩为零的截面曲率必为零。
答案:D3.在利用积分计算梁位移时,积分常数主要反映了:( ) (1 分)A.剪力对梁变形的影响;B.支承条件与连续条件对梁变形的影响;C.横截面形心沿梁轴方向的位移对梁变形的影响;D.对挠曲线微分方程误差的修正。
答案:B4.根据小变形条件,可以认为() (1 分)A.构件不变形;B.构件不变形;C.构件仅发生弹性变形;D.构件的变形远小于其原始尺寸答案:D5.火车运动时,其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法,正确的是。
(1 分)A.脉动循环应力;B.非对称的循环应力;C.不变的弯曲应力;D.对称循环应力答案:D6.在下列结论中()是错误的(1 分)A.若物体产生位移则必定同时产生变形;B.若物体各点均无位移则必定无变形;C.若物体产生变形则物体内总有一些点要产生位移;D.位移的大小取决于物体的变形和约束状态答案:B7.在下列三种力(1、支反力;2、自重;3、惯性力)中()属于外力(1 分)B.3和2;C.1和3;D.全部答案:D8.在一截面的任意点处若正应力ζ与剪应力η均不为零则正应力ζ与剪应力η的夹角为() (1 分)A.α=90;B.α=450;C.α=00;D.α为任意角答案:A9.拉压杆截面上的正应力公式ζ=N/A的主要应用条件是() (1 分)A.应力在比例极限以内;B.外力合力作用线必须重合于杆件轴线;C.轴力沿杆轴为常数;D.杆件必须为实心截面直杆答案:A10.构件的疲劳极限与构件的()无关。
(1 分)A.材料;B.变形形式;C.循环特性;D.最大应力。
材料力学I 期末复习资料一、判断题1. 弹性体静力学的任务是尽可能的保证构件的安全工作。
(Y )2. 作用在刚体上的力偶可以任意平移,但作用在弹性体上的力偶一般不能平移。
(Y )3. 若构件上的某一点的任何方向都无应变,则该点无位移。
(N )4. 切应变是变形后构件后构件内任意两条微线段之间夹角的变化量。
(N )5. 胡克定律适用于弹性变形范围内。
(Y )6. 材料的延伸率与试件的尺寸有关。
(Y )7. 一般情况下,脆性材料的安全系数要比塑性材料的大些。
(Y )8. 受扭圆轴的最大切应力出现在横截面上。
(Y )9. 受扭圆轴的最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。
(N )10.受扭杆件的扭矩,仅与杆件受到的外力偶矩有关,而与杆件的材料及横截面积的大小、形状无关。
(N )11.平面图形对某轴的静矩等于零,则该轴比为此图形的对称轴。
. (N )12.在一组平行轴中,平面图形对心轴的惯性矩最小。
(Y )13.两梁的跨度、承受的载荷以及支撑都相同,但材料和横截面积不同,则它们的剪力图和弯矩图不一定相同。
(N )14.最大弯矩必然发生在剪力为零的横截面上。
(N )15.若在结构对称的梁上,作用有反对称载荷,则该梁具有对称的剪力图和反对称的弯矩图。
(Y )16.控制梁弯曲强度的主要因素是最大弯矩值。
(N )17.在等截面梁中,正应力绝对值的最大值︱σ︱max比出现在弯矩值︱M︱max最大截面上。
(N )18.梁上弯矩最大的截面,挠度也最大;弯矩为零的截面,转角也为零。
(N )19.平面弯矩梁的挠曲线必定是一条与外力作用面重合或平行的平面曲线。
(Y )20.有正应力作用的方向上,必有线应变;没有正应力作用的方向上,必无线应变。
(N )21.脆性材料不会发生塑性屈服破坏,塑性材料不会发生脆性断裂破坏。
(N )22.纯剪切单元体属于单向应力状态。
(N )23.脆性材料的破坏形式一定是脆性断裂。
(N )24.材料的破坏形式由材料的种类和所处的应力状态而定。
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 :-5PB :-2PC :-7PD :-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。
当功率P 单位为千瓦(kW ),转速为n (r/min )时,外力偶矩为m).(N 9549e nPM =当功率P 单位为马力(PS ),转速为n (r/min )时,外力偶矩为m).(N 7024e nPM =拉(压)杆横截面上的正应力拉压杆件横截面上只有正应力σ,且为平均分布,其计算公式为 N FAσ= (3-1)式中N F 为该横截面的轴力,A 为横截面面积。
正负号规定 拉应力为正,压应力为负。
公式(3-1)的适用条件:(1)杆端外力的合力作用线与杆轴线重合,即只适于轴向拉(压)杆件; (2)适用于离杆件受力区域稍远处的横截面;(3)杆件上有孔洞或凹槽时,该处将产生局部应力集中现象,横截面上应力分布很不均匀; (4)截面连续变化的直杆,杆件两侧棱边的夹角020α≤时 拉压杆件任意斜截面(a 图)上的应力为平均分布,其计算公式为全应力 cos p ασα= (3-2)正应力2cos ασσα=(3-3)切应力1sin 22ατα=(3-4) 式中σ为横截面上的应力。
正负号规定:α 由横截面外法线转至斜截面的外法线,逆时针转向为正,反之为负。
ασ 拉应力为正,压应力为负。
ατ 对脱离体内一点产生顺时针力矩的ατ为正,反之为负。
两点结论:(1)当00α=时,即横截面上,ασ达到最大值,即()max ασσ=。
当α=090时,即纵截面上,ασ=090=0。
(2)当045α=时,即与杆轴成045的斜截面上,ατ达到最大值,即max ()2αατ=1.2 拉(压)杆的应变和胡克定律 (1)变形及应变杆件受到轴向拉力时,轴向伸长,横向缩短;受到轴向压力时,轴向缩短,横向伸长。
如图3-2。
图3-2轴向变形 1l l l ∆=- 轴向线应变 llε∆= 横向变形 1b b b ∆=- 横向线应变 bbε∆'=正负号规定 伸长为正,缩短为负。
(2)胡克定律当应力不超过材料的比例极限时,应力与应变成正比。
《材料力学》第五版 刘鸿文 主编第一章 绪论一、材料力学中工程构件应满足的3方面要求是:强度要求、刚度要求和稳定性要求。
二、强度要求是指构件应有足够的抵抗破坏的能力;刚度要求是指构件应有足够的抵抗变形的能力;稳定性要求是指构件应有足够的保持原有平衡形态的能力。
三、材料力学中对可变形固体进行的3个的基本假设是:连续性假设、均匀性假设和各向同性假设.第二章 轴向拉压一、轴力图:注意要标明轴力的大小、单位和正负号。
二、轴力正负号的规定:拉伸时的轴力为正,压缩时的轴力为负。
注意此规定只适用于轴力,轴力是内力,不适用于外力。
三、轴向拉压时横截面上正应力的计算公式:NF Aσ=注意正应力有正负号,拉伸时的正应力为正,压缩时的正应力为负。
四、斜截面上的正应力及切应力的计算公式:2cos ασσα=,sin 22αστα=注意角度α是指斜截面与横截面的夹角。
五、轴向拉压时横截面上正应力的强度条件[],maxmax N F Aσσ=≤六、利用正应力强度条件可解决的三种问题:1。
强度校核[],maxmax N F Aσσ=≤一定要有结论 2.设计截面[],maxN F A σ≥3.确定许可荷载[],max N F A σ≤七、线应变llε∆=没有量纲、泊松比'εμε=没有量纲且只与材料有关、 胡克定律的两种表达形式:E σε=,N F ll EA∆=注意当杆件伸长时l ∆为正,缩短时l ∆为负。
八、低碳钢的轴向拉伸实验:会画过程的应力-应变曲线,知道四个阶段及相应的四个极限应力:弹性阶段(比例极限p σ,弹性极限e σ)、屈服阶段(屈服极限s σ)、强化阶段(强度极限b σ)和局部变形阶段。
会画低碳钢轴向压缩、铸铁轴向拉伸和压缩时的应力-应变曲线。
九、衡量材料塑性的两个指标:伸长率1100l l l δ-︒=⨯︒及断面收缩率1100A A Aϕ-︒=⨯︒,工程上把5δ︒≥︒的材料称为塑性材料。
十、卸载定律及冷作硬化:课本第23页.对没有明显屈服极限的塑性材料,如何来确定其屈服指标?见课本第24页.十一、 重点内容:1。