材料力学作业_新版

工业学院作业纸
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《材料力学》第1次作业（绪论）
班级学号 姓名 成绩
思考题1.3 说明下列各种情况下，哪些是静载荷？哪些是动载荷？
（1）千斤顶顶重物时所受到的压力；

（2）用脸盆盛自来水龙头渗出的水滴，水对脸盆的压力；
（3）起吊重物时钢索受到的拉力；
（4）水库中水对坝的压力；
（5）降雪过程中，积雪对屋顶的压力；
（6）冲床冲压工件时，冲头对工件的作用力；
（7）把重物很快地放到桌上，重物对桌子的作用力。
思考题1.5 判断下列力学现象，哪些可用材料力学理论进行研究，哪些不能？为什么？
（1）弓开如满月；

（2）跳水运动员入水前，脚蹬跳板，使跳板变形；
（3）跳水运动员入水前，脚蹬跳台，使跳台变形；
（4）载重卡车驶过桥梁，使桥梁变形；
（5）车削工件时，切削力使工件弯曲；
（6）转动汽车方向盘时，使转向轴扭转；
（7）撑杆跳高时撑杆的变形。
习题1.2 试求图示结构m-m和n-n两截面上的内力，并指出AB和BC两杆的变形属
于哪一类基本变形。
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习题1.3 在图示简易吊车的横梁上，F力可以左右移动。试求截面1-l和2-2上的内力
及其最大值。

习题1.4 拉伸试样上A，B两点间的距离l称为标距。受拉力作用后，用变形仪量出
两点间距离的增量为△l=4.5×10-2mm。若l的原长为l=100 mm，试求A与B两点间的平均
应变。

D
6m 1m
B
a
800
20
620 120
解：求反力作剪力图 和弯矩图，如图 计算截面几何性质：
240 4803 230 8003 Iz 12 12 2.04 103 m 4
FS (kN)
M(kN.m)
640 820 640
IZ 2.04 10 3 WZ ymax 420 10 3 4.86 10 3 m3
2
1 x 33.3 45.9 79.2 MPa, x 2 y 66.7 MPa, 3 0
r 3 1 3 79.2MPa < [] 120MPa
8-7
A
500kN
500kN
40kN/m C
1m
660
240 20 10
FP
FN F1 F2 FP 120 100 77 297kN
I
40
I
z 20 40 20
M F1 0.2 F2 0.4 16kN .m
C max
FN M 297 103 16 103 1.82MPa, A Wz 0.208 0.0404 297 103 16 103 1.03MPa 0.208 0.0404
τ
7-3(c)
60 20MPa
30MPa 80MPa
30
A3 30 O 30 60 C 30 2α0 60
D1
σ
A1
D2
60°
80 20 80 20 2 1 ( ) 302 30 58.3 88.3MPa 2 2 80 20 80 20 2 3 ( ) 302 30 58.3 28.3MPa 2 2

31、如图示，设q、a均为己知。求：各梁的剪力方程和弯矩方程并根据剪力方程
和弯矩方程绘制剪力图和弯矩图。
32、如图示，设q、a均为己知。求：梁的剪力方程和弯矩方程并根据剪力方程
和弯矩方程绘制剪力图和弯矩图。
33、如图示，设q、a均为己知。求：梁的剪力方程和弯矩方程并根据剪力方程
和弯矩方程绘制剪力图和弯矩图。
《材料力学》课后作业
1、试作图示各杆的轴力图。
2、求图示各杆 和 横截面上的轴力，并作轴力图。
答案：
3、 求图示阶梯状直杆横截面 、 和 上的轴力，并作轴力图。如横截面面积 ， ， ，求各横截面上的应力。
答案：
4、 图示一混合屋架结构的计算简图。屋架的上弦用钢筋混凝土制成。下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成，其截面均为两个 的等边角钢。已知屋面承受集度为 的竖直均布荷载。求拉杆 和 横截面上的应力。
40、割刀在切割工件时，受到F=1KN的切削力作用，割刀尺寸如图所示，若割刀的许用弯曲正应力〔σ〕=200MPa。试校核割刀的弯曲正应力强度。
答案：σmax=200MPa
41、图示为一承受纯弯曲的铸铁梁，其截面为⊥形，材料的拉伸和压缩许用应力之比
〔σ+〕/〔σ-〕=1/4。求水平翼板的合理宽度b。
答案：b=510mm
答案：σA=σD=-163.5MPaσB=38.8 MPaσC=58.8 MPa
38、矩形截面的悬臂梁受集中力和集中力偶作用，如图所示。试求Ⅰ-Ⅰ截面和固定端Ⅱ-Ⅱ截面上A、B、C、D四点处的正应力。
答案：I-I截面：σA=-7.41MPaσB=4.94MPaσC=0σD=7.41MPa
I-I截面：σA=9.26MPaσB=-6.18MPaσC=0σD=-9.26MPa

第五章 弯曲内力一、选择或填空1、梁弯曲时，截面上的内力是（ ）。

A ．轴力B ．扭矩C ．剪力和弯矩 2、对剪力和弯矩的关系，下列说法正确的是（ ）A. 同一段梁上，剪力为正，弯矩也必为正B. 同一段梁上，剪力为正，弯矩必为负C. 同一段梁上，弯矩的正负不能由剪力唯一确定D. 剪力为零处，弯矩也必为零 3、以下说法正确的是（ ）A. 集中力作用处，剪力和弯矩值都有突变B. 集中力作用处，剪力有突变，弯矩图不光滑C. 集中力偶作用处，剪力和弯矩值都有突变D. 集中力偶作用处，剪力图不光滑，弯矩值有突变4、简支梁受集中力偶Mo 作用，如图所示。

以下结论错误的 是（ ）A. b =0时， 弯矩图为三角形 B. a =0时，弯矩图为三角形C. 无论C 在何处，最大弯矩必为M oD. 无论C 在何处，最大弯矩总在C 处5、当梁上的载荷只有集中力时，弯矩图为（ ）。

A.水平直线 B ．曲线 C ．斜直线二、计算题1、试用截面法求图示梁中1-1、2-2截面上的剪力和弯矩。

2、已知图示各梁的载荷P 、q 、m 和尺寸a ， （1）列出梁的剪力方程和弯矩方程； （2）作剪力图和弯矩图；（3）确定Fs max 和M max 。

3、利用剪力、弯矩和载荷集度间的微分关系画剪力、弯矩图，确定F s max和M max。

4、图示简支梁，载荷F按以下几种方式作用于梁上，分别画出弯矩图，并从强度考虑，指出哪种加载方式最好。

5、作图示刚架的F s、M z图（M z图画在受压侧）。

第六章 弯曲应力一、选择或填空1、材料弯曲变形后（ ）长度不变。

A ．外层 B ．中性层 C ．内层2、梁弯曲时横截面上的最大正应力在（ ）。

A ．中性轴上B ．对称轴上C .离中性轴最远处的边缘上3、若矩形截面梁的高度h 和宽度b 分别增大一倍，其抗弯截面系数将增大 （ ）。

A .2倍 B .4倍 C ．8倍 D ．16倍4、一圆截面悬臂梁，受力弯曲变形时，若其它条件不变，而直径增加一倍，则其最大正应力是原来的（ ）倍。