材料力學簡答題

1、1、（中）材料的三個彈性常數(shù)是什么？它們有何關(guān)系？材料的三個彈性常數(shù)是彈性模量E,剪切彈性模量 G和泊松比，它們的關(guān)系是G=E/2（1 +卩）。2 、何謂撓度、轉(zhuǎn)角？撓度：橫截面形心在垂直于梁軸線方向上的線位移。轉(zhuǎn)角：橫截面繞其中性軸旋轉(zhuǎn)的角位移。3、強度理論分哪兩類？最大應(yīng)切力理論屬于哪一類強度理論？I .研究脆性斷裂力學因素的第一類強度理論，其中包括最大拉應(yīng)力理論和最大伸長線應(yīng)變 理論；n .研究塑性屈服力學因素的第二類強度理論，其中包括最大切應(yīng)力理論和形狀改變 能密度理論。4、 何謂變形固體？在材料力學中對變形固體有哪些基本假設(shè)？在外力作用下，會產(chǎn)生變形 的固體材料稱為變形固體。變形固體

2、有多種多樣，其組成和性質(zhì)是復(fù)雜的。對于用變形固體材料做成的構(gòu)件進行強度、 剛度和穩(wěn)定性計算時，為了使問題得到簡化，常略去一些次要的性質(zhì)，而保留其主要性質(zhì)。 根據(jù)其主要的性質(zhì)對變形固體材料作出下列假設(shè)。1.均勻連續(xù)假設(shè)。 2.各向同性假設(shè)。 3.小變形假設(shè)。5、 為了保證機器或結(jié)構(gòu)物正常地工作，每個構(gòu)件都有哪些性能要求？強度要求、剛度要求 和穩(wěn)定性要求。6、用疊加法求梁的位移，應(yīng)具備什么條件？用疊加法計算梁的位移， 其限制條件是， 梁在荷載作用下產(chǎn)生的變形是微小的， 且材料在線 彈性范圍內(nèi)工作。 具備了這兩個條件后， 梁的位移與荷載成線性關(guān)系， 因此梁上每個荷載引 起的位移將不受其他荷載的影響。

3、7、列舉靜定梁的基本形式？ 簡支梁、外伸梁、懸臂梁。 8、列舉減小壓桿柔度的措施？（ 1 ）加強桿端約束（ 2）減小壓桿長度，如在中間增設(shè)支座（3）選擇合理的截面形狀，在截面面積一定時，盡可能使用那些慣性矩大的截面。9、歐拉公式的適用范圍？只適用于壓桿處于彈性變形范圍，且壓桿的柔度應(yīng)滿足：入入1= 10、列舉圖示情況下擠壓破壞的結(jié)果？ 一種是鋼板的圓孔局部發(fā)生塑性變形，圓孔被拉長；另一種是鉚釘產(chǎn)生局 部變形，鉚釘?shù)膫?cè)面被壓扁。11、簡述疲勞破壞的特征？（1）構(gòu)件的最大應(yīng)力在遠小于靜應(yīng)力的強度極限時，就可能發(fā)生破壞；（2）即使是塑性材料，在沒有顯著的塑性變形下就可能發(fā)生突變的斷裂破壞；（ 3）斷

4、口明顯地呈現(xiàn)兩具區(qū)域：光滑區(qū)和粗糙區(qū)。12、桿件軸向拉伸（壓縮）時的強度條件可以解決哪幾面的問題？（1）強度校核。已知桿件的尺寸、承受的載荷以及材料的許用應(yīng)力，驗證強度條件不等式 是否成立。（ 2）截面設(shè)計。已知桿件承受的載荷以及材料的許用應(yīng)力，確定桿件的橫截面 尺寸，再由橫截面積進而計算出相關(guān)的尺寸。（3）確定許可載荷。已知桿件的尺寸及材料的許用應(yīng)力， 確定結(jié)構(gòu)或機器的最大載荷， 得到最大軸力后， 再由平衡條件確定機器或結(jié)構(gòu) 的許可載荷。 13、在推導(dǎo)純彎曲正應(yīng)力公式時，作了哪些基本假設(shè)？平面假設(shè)： 梁彎曲變形后，其橫截面仍然保持為一平面， 并仍與變形后梁的軸線垂直， 只是 轉(zhuǎn)了一個角度。這

5、個假設(shè)稱為平面假設(shè)。14、正應(yīng)力的“正”指的是正負的意思，所以正應(yīng)力恒大于零，這種說法對嗎？為什么？這種說法不對。正應(yīng)力的“正”指的是正交的意思，即垂直于截面。其本身有正負規(guī)定：拉 為正，壓為負。15、簡述梁彎曲時，橫截面上的內(nèi)力剪力和彎矩的正負符號的規(guī)定？（ 1）剪力如對梁段內(nèi)任意點有產(chǎn)生順時針轉(zhuǎn)向趨勢為正，反之為負。 （ 2）彎矩如使梁段彎曲變形的下凸者為正，反之為負。 16、試述影響構(gòu)件疲勞極限的因素？因素：（ 1）構(gòu)件的外形的影響（ 2）構(gòu)件尺寸的影響（ 3）表面質(zhì)量的影響（ 4 ）表面強度的影響。17、何謂彈性變形和塑性變形？彈性變形載荷撤除后，可完全恢復(fù)的變形 塑性變形載荷撤除后，

6、不可恢復(fù)的變形18、試簡述提高梁高彎曲強度的主要措施。（1）選用合理的截面（ 2）采用變截面梁（ 3）適當布置載荷和支座位置 19、內(nèi)力和應(yīng)力有 何區(qū)別？有何聯(lián)系？（1）兩者概念不同：內(nèi)力是桿件收到外力后，桿件相連兩部分之間的相互作用力：應(yīng)力是 受力桿件截面上某一點處的內(nèi)力分布集度， 提及時必須明確指出指出桿件、 截面和點的位置（2）兩者單位不同：內(nèi)力 KN、KNm，同力或力偶的單位；應(yīng)力 N/m2或N/mm2,Pa（帕） 或MPa （兆帕）（3）兩者的關(guān)系：整個截面上各點處的應(yīng)力總和等于該截面上的內(nèi)力。在 彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與內(nèi)力成正比。 20、為什么不用危險應(yīng)力作為許用應(yīng)力？不允許超過的應(yīng)力

7、值統(tǒng)稱為極限應(yīng)力， 也叫危險應(yīng)力。 為了保證構(gòu)件能安全地工作， 還須將 其工作應(yīng)力限制在比極限應(yīng)力（危險應(yīng)力）更低的范圍內(nèi)，也就是將材料的破壞應(yīng)力（危險 應(yīng)力） 打一個折扣， 即除以一個大于 1 的系數(shù) n 以后，作為構(gòu)件工作應(yīng)力所不允許超過的數(shù) 值，這個應(yīng)力值稱為材料的許用應(yīng)力。 如果直接把危險應(yīng)力作為許用應(yīng)力， 構(gòu)件破壞的幾率 大些，不能保證構(gòu)件充分的安全。21、當傳遞的功率不變時，改變軸的轉(zhuǎn)速對軸的強度和剛度有什么影響？M=9550N/n , t =T/W t t =T/GIPX 180/?実。 n 提高，M 降低；T 降低，則t、都降低，提高了軸的強度和剛度。n降低，M提高；T提高，則

8、t、都提高，降低了軸的強度和剛度。22、何為主應(yīng)力？何為主平面？剪應(yīng)力等于零的平面，叫主平面；主平面上的正應(yīng)力叫主應(yīng)力。23、 材料有哪兩種基本破壞形式？鑄鐵試件的扭轉(zhuǎn)破壞，屬于哪一種破壞形式？各種材料 因強度不足而發(fā)生的破壞形式是不同的， 但主要的破壞形式有兩類， 一是屈服破壞， 另一類 是斷裂破壞。試件受扭， 材料處于純剪切應(yīng)力狀態(tài)，在試件的橫截面上作用有剪應(yīng)力， 同時在與軸線成450 的斜截面上， 會出現(xiàn)與剪應(yīng)力等值的主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。 低碳鋼的抗剪能力比抗拉和 抗壓能力差， 試件將會從最外層開始， 沿橫截面發(fā)生剪斷破壞， 而鑄鐵的抗拉能力比抗剪和 抗壓能力差，則試件將會在與桿軸成 4

9、50 的螺旋面上發(fā)生拉斷破壞。鑄鐵試件的扭轉(zhuǎn)堿壞，屬于斷裂破壞24、強度理論解決問題的步驟？解決問題的步驟：如果一點處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，可以先求出該點處的三個主應(yīng)力b1 ,6 2和b 3。它們可以計算出與某個強度理論相應(yīng)的相當應(yīng)力bxd,則強度條件要求b xd w b 。25、什么事失效？材料力學中失效包括哪幾種形式？不能保持原有的形狀和尺寸, 構(gòu)件已不能正常工作, 叫失效。 材料力學中的失效包括強度失 效、剛度失效和穩(wěn)定性失效三種。 26、如何解釋超靜定問題？未知數(shù)多于可被應(yīng)用的獨立平衡方程數(shù),不能用靜力學平衡方程完全確定全部未知數(shù)的問 題。27、 實際擠壓面是半圓柱面時,計算擠壓應(yīng)力時如何

10、確定擠壓面的面積？是否按半圓柱面來 計算面積？擠壓面是半圓柱面時,擠壓面面積按其正投影計算。28、 拉（壓）桿通過鉚釘連接時,連接處的強度計算包括哪些計算？包括（1）鉚釘?shù)募羟袕姸扔嬎悖?（2）鉚釘?shù)臄D壓強度計算：（3）拉（壓）桿的抗拉（壓）強度計算。29、什么是塑性材料和脆性材料？一般把延伸率大于 5%的金屬材料稱為塑性材料 （如低碳鋼等） 。而把延伸率小于 5%的金屬 材料稱為脆性材料（如灰口鑄鐵等） 。在外力作用下,雖然產(chǎn)生較顯著變形而不被破壞的材 料,稱為塑性材料。在外力作用下,發(fā)生微小變形即被破壞的材料,稱為脆性材料。30. 簡述應(yīng)力集中的概念？ 實際上很多構(gòu)件由于結(jié)構(gòu)或工藝等方面的

11、要求， 一般常有鍵槽、 切口、油孔、螺紋、 軸肩等， 因而造成在這些部位上截面尺寸發(fā)生突然變化。 這種由于截面尺寸的突變而產(chǎn)生的應(yīng)力局部 驟增的現(xiàn)象，工程上稱為應(yīng)力集中。1、低碳鋼的拉伸試驗答：使用試驗機及相關(guān)的試件設(shè)備儀器繪制出試件的拉伸圖，即：P-A L曲線，形象的飯引出低碳鋼材料的變形特點以及各階段受力和變形的關(guān)系， 并分析得出低碳鋼的相關(guān)參數(shù)， 由 此來分析判斷低碳鋼材料的彈性與塑性性能與承載能力。試驗過程分為四個階段：1.彈性階段； 2.屈服階段； 3.強化階段； 4.頸縮階段。綜上：分析低碳鋼材料的變形過程，通過繪制 并分析P-A L曲線以及相關(guān)的參數(shù)，求解得到低碳鋼材料的強度極限

12、、拉伸強度極限、延伸 率和截面收縮率。2、為什么軸向拉伸時， 橫截面的正應(yīng)力分布式平均分布的。 答：受拉伸的桿件變形前為平 面的很截面， 變形后仍為平面， 僅沿著軸線產(chǎn)生了相對的評議且仍與桿件的軸線垂直， 猶豫 材料的均勻性、 連續(xù)性假設(shè)可以推斷出軸力在橫截面上的分布式均勻的， 且都垂直于橫截面， 故橫街面上的正應(yīng)力也是均勻分布的。3、剪應(yīng)力互等定理。答：剪應(yīng)力互等定理： 在材料中取一個正六面單元體， 在這個單元體上兩個相互垂直的平面 上，剪應(yīng)力必然成對存在，且數(shù)值相等， 其方向共同指向或共同背離這兩個平面的交線 （棱 線）。4、疊加原理及其運用答：由力的作用獨立性知， 在材料的位移、 應(yīng)力、 應(yīng)變、 內(nèi)力等與外力成線性關(guān)系的條件下， 力的作用是相互獨立的， 可以把每一個力的效果矢量疊加，得到一等效合力，或合力偶。在 材料力學里面，用到的地方是：疊加法求撓度，轉(zhuǎn)角；疊加法求彎矩；超靜定問題的求解。5、冬天