材料力学第2版 课后习题答案 第10章 强度理论
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完整版材料力学性能课后习题答案整理材料力学性能课后习题答案第一章单向静拉伸力学性能1、解释下列名词。
1弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
2.滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。
3.循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
4.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
5.解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
6.塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。
脆性:指金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
7.解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b的台阶。
8.河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
9.解理面:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。
10.穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。
沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。
11.韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变2、说明下列力学性能指标的意义。
答:E弹性模量G切变模量r规定残余伸长应力0.2屈服强度gt金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率n应变硬化指数P153、金属的弹性模量主要取决于什么因素?为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标?答:主要决定于原子本性和晶格类型。
合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小,但是不改变金属原子的本性和晶格类型。
《材料力学》课后习题答案详细在学习《材料力学》这门课程时,课后习题是巩固知识、检验理解程度的重要环节。
一份详细准确的课后习题答案不仅能够帮助我们确认自己的解题思路是否正确,还能进一步加深对知识点的理解和掌握。
材料力学是一门研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和稳定性的学科。
它对于工程领域的学生来说至关重要,无论是机械工程、土木工程还是航空航天工程等,都离不开材料力学的知识支撑。
对于课后习题的解答,我们首先要明确每个问题所涉及的核心概念和原理。
比如,在研究杆件的拉伸和压缩问题时,需要清楚胡克定律的应用条件和计算公式。
胡克定律指出,在弹性限度内,杆件的伸长或缩短量与所受的拉力或压力成正比。
以一道常见的拉伸习题为例:一根直径为 20mm 的圆杆,受到100kN 的拉力,材料的弹性模量为 200GPa,求杆的伸长量。
解题思路如下:首先,根据圆杆的直径计算出横截面积 A =π×(d/2)^2 ,其中 d 为直径。
然后,根据胡克定律ΔL = FL/EA ,其中F 为拉力,L 为杆长,E 为弹性模量,A 为横截面积,代入已知数据进行计算。
在计算过程中,要注意单位的统一。
拉力的单位通常为牛顿(N),长度的单位要与弹性模量的单位相匹配,面积的单位要为平方米(m²)。
再来看一个关于梁的弯曲问题。
梁在受到横向载荷作用时,会产生弯曲变形。
在解答这类习题时,需要运用到弯矩方程、挠曲线方程等知识。
例如:一简支梁,跨度为 L,承受均布载荷 q,求梁的最大弯矩和最大挠度。
解题时,首先要根据梁的支座情况列出弯矩方程。
然后,通过积分求出挠曲线方程,再根据边界条件确定积分常数。
最后,求出最大弯矩和最大挠度的位置及数值。
在求解过程中,要理解弯矩和挠度的物理意义,以及它们与载荷、梁的几何形状和材料性质之间的关系。
对于扭转问题,要掌握扭矩的计算、切应力的分布规律以及扭转角的计算方法。
比如,一根轴受到扭矩 T 的作用,已知轴的直径和材料的剪切模量,求轴表面的最大切应力和扭转角。