材料力学级习题册.doc

1、材料力学 练习册 萍乡学院机械电子工程学院 专业 学号 姓名 日期 评分 1 第 一 章 绪 论 一 、是非判断 题 1.1 材料力学的研究方法与理论力学的研究方法完全相同。 ( 错 ) 1.2 内力只作用在杆件截面的形心处。 ( 错 ) 1.3 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和。 ( 错 ) 1.4 确定截面内力的截面法，适用于不论等截面或变截面 、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。 ( 对 ) 1.5 根据各向同性假设，可认为材料的弹性常数在各方向都相同。 ( 对 ) 1.6 根据均匀性假设，可认为构件的弹性常数在各点处都相同。 ( 对 ) 1.7 同一截

2、面上正应力 与切应力 必相互垂直。 ( 对 ) 1.8 同一截面 上各点的正应力 必定大小相等，方向相同。 ( 错 ) 1.9 同一截面上各点的切应力 必相互平行。 ( 错 ) 1.10 应变分为正应变 和切应变 。 ( 对 ) 1.11 应变为无量纲量。 ( 对 ) 1.12 若物体各部分均无变形，则物体内各点的应变均为零。 ( 对 ) 1.13 若物体内各点的应变均为零，则物体无位移。 ( 错 ) 1.14 平衡状态弹性体的任意部分的内力都与外力保持平衡。 ( 对 ) 1.15 题 1.15 图所示结构中， AD 杆发生的变形为弯曲与压缩的组合变形。 ( 对 ) 1.16 题 1.16 图

3、所示结构中， AB 杆将发生弯曲与压缩的组合变形。 ( 错 ) 二、 填空题 1.1 材料力学主要研究 杆件 受力后发生的 变形 ，以及由此产生的 应力 ，应变 。 1.2 拉伸或压缩的受力特征是 外力的合力作用线通过杆轴线 ，变形特征是 沿杆轴线伸长或缩短 。 F A A A A A A A A A B B B B B B B B B C C C C C C C C D D D D D D D D 题 1.15 图 D D D D D D B B B B B B B B B D D D D D D D D A A A A A A A A A C C C C C C C C C F P P P

4、 P P P P P 题 1.16 图 D D D D D D 材料力学 练习册 萍乡学院机械电子工程学院 专业 学号 姓名 日期 评分 2 1.3 剪 切 的 受 力 特 征 是 受 一 对 等 值 ， 反 向 ， 作 用 线 距 离 很 近 的 力 的 作用 ，变形特征是 沿剪切面发生相对错动 。 1.4 扭转的受力特征是 外力偶作用面垂直杆轴线 ，变形特征是 杆轴线的相对转动 。 1.5 弯曲 的受力特征是 外力作用线垂直杆轴线 ，变形特征是 梁轴线由直线变为曲线 。 1.6 组合受力与变形是指 包含两种或两种以上基本变形的组合 1.7 构件的承载能力包括 强度 ， 刚度 和 稳定性 三

5、个方面。 1.8 所谓 强度 ，是指材料或构件抵抗破坏的能力。所谓 刚度 ，是指构件抵抗变形的能力。所谓 稳定性 ，是指材料或构件保持其原有平衡形式的能力。 1.9 根据固体材料的性能作如下三个基本假设 连续性假设 ， 均匀性假设 ， 各向同性假设 。 1.10 认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了组成该物体的物质，这样的假设称为 连续性假设 。根据这一假设构件的 应力 、 应变 和 变形 就可以用坐标的连续函数来表示。 1.11 填题 1.11 图所示结构中，杆 1 发生 拉伸 变形， 杆 2 发生 压缩 变形，杆 3 发生 弯曲 变形。 1.12 下图 (a)、 (b)、 (c)分别为

6、构件内某点处取出的单元体，变形后情况如虚线所示，则单元体 (a)的切应变 2 ；单元体 (b)的切应变 ；单元体 (c)的切应变 0 。 (a) (a) (a) (b) (b) (b) (c) (c) (c) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 F P P P P P P P P 填题 1.11 图 DD D D D D 材料力学 练习册 萍乡学院机械电子工程学院 专业 学号 姓名 日期 评分 3 三、选择题 1.1 选题 1.1 图所示直杆 初始位置为 ABC， 作用力 P 后移至 AB C ，但右半段 BCDE 的形状不发

7、生变化 。试分析哪一种答案 正确 。 1、 AB、 BC 两段都产生位移 。 2、 AB、 BC 两段都产生变形。 正确答案是 。 1.2 选题 1.2 图所示等截面直杆在两端作用有 力偶，数值为 M，力偶作用面与杆的对称面一致。关于杆中点处截面 A A 在杆变形后的位置（对于左端，由 A A表示；对于右端，由 A” A”表示），有四种答案，试判断哪一种答案是正确的。 正确答案是 。 选题 1.1 图 P B C A B CED材料力学 练习册 萍乡学院机械电子工程学院 专业 学号 姓名 日期 评分 4 1.3 等截面直杆其支承和受力如图所示。关于其轴线在变形后的位置（图中虚线所示），有四种答

8、案，根据弹性体的特点，试分析哪一种是合理的。 正确答案是 。 四、计算题 1.1 求图示杆 端的反力和 1-1 截面的内力，并在分离体上画出支反力和内力的方向。 F P P P P 选题 1.2 图 B B B B B L/2 L/2 L/2 L/2 1 1 1 1 1 L L L A A A A A 选题 1.3 图 材料力学 练习册 萍乡学院机械电子工程学院 专业 学号 姓名 日期 评分 5 1.2 求图示结构中 1-1 和 2-2 截面的内力，并在分离体上画出内力的方向。 第 二 章 拉伸 、 压缩 与剪切 一、 是非判断 题 2.1 因为轴力要按平衡条件求出，所以轴力的正负与坐标轴的指

9、向一致。 ( 错 ) 2.2 轴向拉压杆的任意截面上都只有均匀分布的正应力。 ( 错 ) 2.3 强度条件是针对杆的危险截面而建立的。 ( 错 ) 2.4. 位移是变形的量度。 ( 错 ) 2.5 甲、乙两杆几何尺寸相同，轴向拉力相同，材料不同，则它们的应力和变形均相同。 (错 ) 2.6 空心圆杆受轴向拉伸时，在弹性范围内，其外径与壁厚的变形关系是外径增大且壁厚也同时增大。 ( 错 ) 2.7 已知低碳钢的 p 200MPa， E=200GPa，现测得试件上的应变 0.002，则其应力能用胡 克定律计算为： E=200 103 0.002=400MPa。 ( 错 ) 2.9 图示三种情况下的

10、轴力图是不相同的。 ( 错 ) 钢 F F 木 F F 钢 F F 2aa a a a a a a a a a a a a a a F P P P P P P P P P P P P PP 2a 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 a a a a a a a a a a a a a a a 材料力学 练习册 萍乡学院机械电子工程学院 专业 学号 姓名 日期 评分 6 2.10 图示杆件受轴向力 FN 的作 用， C、 D、 E 为杆件 AB 的三个等分点。在杆件变形过程中，此三点的位移相等。 ( 错 ) 2.11 对于塑性材料和脆性材料，在确定许用应力时

11、，有相同的考虑。 （ 错 ） 2.12 连接件产生的挤压应力与轴向压杆产生的压应力是不相同的。 （ 对 ） 二、 填空题 2.1 轴力的正负规定为 拉力为正，压力为负 。 2.2 受轴向 拉伸或压缩的直杆，其最大正应力位于 横 截面，计算公式为 ，最大切应力位于 度 截面，计算公式为 。 2.3 拉压杆强度条件中的不等号的物理意义是 最大工作应力 max 不超过许用应力 ，强度条件主要解决三个方面的问题是（ 1） 强度校核 ； （ 2 ） 截面设计 ；（ 3 ） 确定许可载荷 。 2.4 轴向拉压胡克定理的表示形式有 种，其应用条件是 max p 。 2.5 由于安全系数是一个 _ _大于 1

12、_ _数，因此许用应力总是比极限应力要 _小_。 2.6 两拉杆中， A1=A2=A； E1 2E2； 1 22；若 1 2 （横向应变），则二杆轴力 FN1_ _FN2。 2.7 低碳钢在拉伸过程中依次表现为 弹性 屈服 、 强化 、 局部变形 、 四个阶段，其特征点分别是 p ， e， s，b 。 2.8 衡量材料的塑 性性质 的主要 指标是 延伸率 、 断面收缩率 、 。 2.9 延伸率 （ L1 L ） /L100 中 L1 指的是 拉断后试件的标距长A B C D F E 材料力学 练习册 萍乡学院机械电子工程学院 专业 学号 姓名 日期 评分 7 度 。 2.10 塑性材料与脆性材

13、料的判别标准是 塑性材料： 5%， 脆性材料： t1，销钉的切应力 2F/d2 ， 销钉的最大挤压应力 bs= F/dt1 。 2.12 螺栓受拉力 F 作用，尺寸如图。若螺栓材料的拉伸许用应力为 ，许用 切应力为 ，按拉伸与剪切等强度设计，螺栓杆直径 d 与螺栓头高度 h 的比值应取 d/ h = 4/ 。 2.13 木榫接头尺寸如图示，受轴向拉力 F 作用。接头的剪切面积 A= hb ，切应力 F/hb ；挤压面积 Abs= cb ，挤压应力 bs= F/cb 。 2.14 两矩形截面木杆通过钢连接器连接 (如图示 )，在 轴向力 F 作用下，木杆上下两侧的剪切面积 A= 2lb ，切应力

14、 F/2lb ；挤压面积 Abs= 2b ，挤压应力 bs= F/2b 。 2.15 挤压应力与压杆中的压应力有何不同 挤压应力作用在构件的外表面，一般不是均匀分布； 压杆中的压应 力作用在杆的横截面上且均匀分布 。 材料力学 练习册 萍乡学院机械电子工程学院 专业 学号 姓名 日期 评分 8 2.16 图示两钢板钢号相同，通过铆钉连接，钉与板的钢号不同。对铆接头的强度计算应 包括： 铆钉的剪切、挤压计算；钢板的挤压和拉伸强度计算 。 若将钉的排列由（ a）改为（ b），上述计算中发生改变的是 钢板的拉伸强度计算 。对于（ a）、（ b）两种排列，铆接头能承受较大拉力的是 （ a） 。（建议画

15、板的轴力图分析） 三、选择题 2.1 为提高某种钢制拉（压）杆件的刚度，有以下四种措施： (A) 将杆件材料改为高强度合金钢； (B) 将杆件的表面进行强化处理（如淬火等）； (C) 增大杆件的横截面面积 ； (D) 将杆件横截面改为合理的形状。 正确答案是 C 2.2 甲、乙两杆，几何尺寸相同，轴向拉力 F 相同， 材料不同，它们的应力和变形有四种可能： （ A）应力 和变形 l 都相同； (B) 应力 不同，变形 l 相同； （ C） 应力 相同，变形 l 不同； (D) 应力 不同，变形 l 不同。 正确答案是 2.3 长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，另一为铝杆，在相同的轴向拉力

16、作用下，两杆的应力与变形有四种情况； （ A）铝杆的应力和钢杆相同，变形大于钢杆 ； (B) 铝杆的应力和钢杆相同，变形小于钢杆； （ C）铝杆的应力和变形均大于钢杆； (D) 铝杆的应力和变形均小于钢杆。 正确答案是 材料力学 练习册 萍乡学院机械电子工程学院 专业 学号 姓名 日期 评分 9 2.4 在弹性范围内尺寸相同的低碳 钢 和铸铁拉伸试件，在同样载荷作 用下，低碳 钢 试件的弹性变 形 为 1 ，铸铁的弹性变形为 2 ，则 1 与 2 的关系是； （ A） 1 2 ； （ B） 1 2 ； （ C） 1 = 2 ； （ D）不能确定。 正 确答案是 B 四、计算题 2.1 试作图示

17、各杆 的轴力图。 2.2 图示等截面直杆由钢杆 ABC与铜杆 CD在 C处粘接而成。直杆各部分的直径均为 d=36mm，受力如图示。若不考虑杆的自重，试求 AC 段和 AD 段杆的轴向变形量 ACl 和 ADl 。 2.3 卧式拉床的油缸内径 D=186 mm，活塞杆直径 d1=65 mm，材料为 20 Cr 并经过热处理， 杆 =130 MPa。 缸盖由六个 M20 的螺栓与缸体连接， M20 螺栓内径 d=17.3 mm，材料为 35 钢，经热处理后 螺 =110MPa。试按 活塞杆 和 螺栓的强度确定最大油压 p。 D p FkN3kN2 kN3 kN2 kN100kN30材料力学 练习

18、册 萍乡学院机械电子工程学院 专业 学号 姓名 日期 评分 10 2.4 直杆在上半部两侧面都受有平行于杆轴 线的均匀分布载荷，其集度为 kN/m10p ；在自由端 D 处作用有集中力 FP=20kN。已知杆的横截面面积 24100.2 mA ， l=4m。 试求： (1) A、 B、 E 三个横截面上的正应力；（ 2）杆内横截面上的最大正应力，并指明其作用位置。 2.5 在图示简易吊车中， BC 为钢杆， AB 为木杆。木杆 AB 横截面积 A1=100 cm2，许用应力 1=7MPa； 钢杆 BC 的横截面积 A2=6 cm2，许用拉应力 2=160MPa。试求许可吊重 F。 d 1 钢 木 30 o B C A F