1、材料力学-学习指南一、 填空题1 工程构件正常工作的是 、 、 、 。2 工程上将延伸律 的材料称为塑性材料。3使用强度理论对脆性材料构件进行强度计算时，对以 应力为主的应力状态宜采用第一强度理论；对以 应力为主的应力状态宜采用第二强度理论。4. 斜弯曲梁横截面的中性轴过 心。拉（压）弯和偏心拉（压）时，中性轴 形心。5矩形截面梁横截面上最大剪应力 出现在 各点，其值max-。 max6.矩形截面梁、圆形截面梁、环形截面梁最大切应力与截面上平均切应力的关系分别为 、 、 。7.用主应力表示的广义虎克定律为 ； ； 。8斜弯曲产生的条件是： ； 。9 材料力学强度方面的三类问题是 、 、 、 。
2、10 外径为 D、 内外径之比为 的圆环形截面的扭转截面系数 Wp=-。11 平面弯曲梁的 q、 Fs、 M 微分关系的表达式分别为 -、 ， 、 、- 、 ， -。12 使用强度理论对脆性材料进行强度计算时，对以 应力为主的应力状态宜采用第一强度理论；对以 应力为主的应力状态宜采用第二强度理论。二、单项选择题：请将正确答案的序号填入划线内13.铸铁轴扭转时,断口与轴线呈 45o,其破坏的原因 是 。 拉断； 剪断； 压断； 拉、剪共同作用的结果。14平面应力状态如图示，其最大主应力 为 -。1 1 2 3 4115.长为 l，直径为 d 的两根不同材料制成的圆轴，在其两端作用相同的扭转力偶矩
3、 M，则 。 最大切应力 max相同； 最大切应力 max不同； 最大切应力 max有时相同,有时不同； 弹性变形时 max不同，塑性变形时 max相同。16长度系数的物理意义是 。 压杆绝对长度的大小； 对压杆材料弹性模数的修正 将压杆两端约束对其临界力的影响折算成杆长的影响； 对压杆截面面积的修正。17 建立平面弯曲正应力公式 ,需要考虑的关系有 。 -zIMy 平衡关系,物理关系，变形几何关系； 变形几何关系，物理关系，静力关系； 变形几何关系，平衡关系，静力关系； 平衡关系, 物理关系，静力关系；18 某直梁横截面面积一定，试问下图所示的四种截面形状中，那一种抗弯能力最强 。 矩形 工
4、字形 圆形 正方形19 图示截面简支梁受力如图,则 k 点的应力状态为 。三、简答题20支承情况不同的圆截面压杆如图所示，已知各杆的直径和材料均相同且都为大柔度杆，若只考虑纸平面内的稳定，问：那个杆 的临界力最大？21分别按第三和第四强度理论设计弯扭组合变形杆件的截面,按第三强度理论设计的杆件截面比按第四强度理论设计的截面那个大？为什麽？22试画出压杆的临界应力总图，并在图上注出各种压杆柔度的分界点及对应的临界力的值，注出各种柔度压杆临界力的公式。23试求图式单元体指定斜截面上的应力。24.试画出矩形截面梁横截面上切应力沿截面高度的分布规律图,并写出图示矩形截面最大切应力计算式。四、计算题25
5、.画出所示梁的剪力图和弯矩图，在图上注明控制截面的 Fs和 M 的值。26.两端固定的压杆，材料为 Q235 钢，截面分别为矩形、圆形和正方形，面积，材料的 ，弹性模数2m103A 1.2MPaba,304。试分别计算临界荷载 。GPaEcrP27.某 形截面的外伸梁如图所示,已知： ,截面对中性轴的惯性矩m60l, , 。梁上的荷载 。46m1073.5zI721y382y kN9,2421F材料的许用拉应力 ,许用压应力 ,式校核梁的强度。aMP0taMP9c28.承受均布荷载的矩形截面简支梁如图所示, F 的作用线通过截面形心且与 y轴成 角，已知 ， ， ，材料的容许应力15m4l80
6、bm120h，试求梁容许承受的最大荷载 。MPa0axF29、结构受力如图，试画梁 AB 的弯矩图。已知梁、杆的材料相同，杆的截面面积为 A，梁的横截面的惯性矩 I=Al2。30.矩形截面受压柱如图所示，其中 的作用线与柱轴线重合， 的作用点位1F2F于 轴上， ， ， 的偏心距 。求 （）kN8021Fm240b2m10e柱的横截面上不出现拉应力时的 最小尺寸；（）当 h 确定后求柱横截面上h的最大压应力。31.画出所示梁的剪力图和弯矩图，在图上注明控制截面的 Fs和 M 的值，给出maxa,MFS的大小。 32.图示压杆截面尺寸如图，在 xoy 平面内两端为球形铰，在 oz 平面内，A、
7、B、 C 三处均受球形约束作用。试比较该压杆在 xoz 平面内和在 oy 平面内的稳定性。 33.T 形截面铸铁悬臂梁如图所示，图 b 给出了截面中性轴的位置，若该梁截面对中性轴 z 的惯性矩 Iz4010 6mm4,材料的许用拉应力 ，许用压MPa60t应力 试 校核该梁的拉应力强度。acMP12034图式钢杆的横截面面积为 ，钢的弹性模量 ，求各20mAGPaE20端杆的应变、伸长及全杆的总伸长 。35.图示矩形截面杆件中， F 的作用线平 行于杆的轴线， F、 l、 b、 h 均为已知试求该杆横截面上的最大拉应力并指明所在位置。 36试校核图中压杆 BD 的稳定性，已知材料的 E200G
8、pa, p=200MPa 荷载及尺寸如图示。参考答案一、填空题：请将正确答案写在划线内1.足够的强度，足够的刚度，足够的稳定性；2. ； 3。拉、压； 4。形心，不过；055.中性轴上， 。AFs2max6. , , ； AFS234S7. , , ；3211E13221E2133E8. , 荷载的作用线过截面的弯心且与形心主惯轴不平行。zyI9.校核强度，设计截面，确定荷载；10. 1643DWp11. qdxMFqdxSs 2,12.拉，压。二、单项选择题：请将正确答案的序号填入划线内13.（1） 14.（2） 15.（1） 16.（3）17.（2） 18.（2） 19.（c）三、简答题2
9、0.（d） 21.第三强度理论，因为 2423 3rr22.23. ， )(86315603 aMP aMP6.195320324. bhFS2max四、计算题25.解 支反力 kNRA28FC9 图如图示M和s26. 解: （1） 矩形截面 m613240和r大柔度杆13050.和kN4.72AEPcr（2） 圆截面 63.8mD15.9m4Dr中柔度杆 p9415.30 kN63)(AbaPcr（3）正方形杆 6.2a3.162.5r中柔度杆 93.105 kN643AbaPcr结论：正方形截面最好 27.解:画梁的弯矩图,如图 b 示.由图可知 BCM5.1校核最大拉应力。由于最大拉应力
10、在 B 截面的上边缘各点tmax,MPa6.2t即拉应力强度满足。校核最大压应力。最大压应力 C 截面上边缘点cmax, Pa9.3c即压应力强度也满足。 28.解： Nm1025.sin46FlMy9coz321086hbWy32m9ZMPa101926.01285.033FMzy1.43kNF29.解：（1）一次超静定问题，基本体系如图 b,变形几何条件BCly（2）变形协调方程EAlFIlEIlqNN3284注意到 I=Al2 ，由得16lFN（3）由此结果画出梁 AB 的 M 图如图所示30.解：偏心压缩问题，移 至 作用线处 2F1kNm08e（1） 若使截面上不出现拉应力,则有 62bh解得 30（2）柱截面上的最大压应力 MPa89.67.2.621max bheF31解 支反力 kNFRA28C9 图如图示M和s kNFs1m8ax
