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文檔簡介

1、工程力學(xué)(下)工程力學(xué)(下) 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)緒論緒論1 .1 .構(gòu)件在外荷載作用下具有抵抗破壞的能力為材料構(gòu)件在外荷載作用下具有抵抗破壞的能力為材料的(的( );具有一定的抵抗變形的能力為材料的();具有一定的抵抗變形的能力為材料的( ););保持其原有平衡狀態(tài)的能力為材料的(保持其原有平衡狀態(tài)的能力為材料的( )。)。2 .2 .現(xiàn)代工程中常用的固體材料種類繁多,物理力學(xué)現(xiàn)代工程中常用的固體材料種類繁多,物理力學(xué)性能各異。所以,在研究受力后物體(構(gòu)件)內(nèi)部性能各異。所以,在研究受力后物體(構(gòu)件)內(nèi)部的力學(xué)響應(yīng)時(shí),除非有特別提示,一般將材料看成的力學(xué)響應(yīng)時(shí),除非有特別提示,一般將材料看成由(由( )

2、、()、( )、()、( )的介質(zhì)組成。)的介質(zhì)組成。 答案:答案:答案:答案:強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。連續(xù)性、均勻性、各向同性。連續(xù)性、均勻性、各向同性。3 .3 .構(gòu)件所受的外力可以是各式各樣的,有時(shí)是很復(fù)雜的。構(gòu)件所受的外力可以是各式各樣的,有時(shí)是很復(fù)雜的。材料力學(xué)根據(jù)構(gòu)件的典型受力情況及截面上的內(nèi)力分量材料力學(xué)根據(jù)構(gòu)件的典型受力情況及截面上的內(nèi)力分量可分為(可分為( )、()、( )、()、( )、()、( )四種基本變形。)四種基本變形。答案:答案: 拉伸或壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲。拉伸或壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲。第一章第一章: :軸向拉壓軸向拉壓受力特點(diǎn):受力特點(diǎn):變形

3、特點(diǎn):變形特點(diǎn):內(nèi)力內(nèi)力軸力軸力內(nèi)力圖內(nèi)力圖強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件變形變形maxmaxANAElPl 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能1.1.在低碳鋼拉伸曲線中,其變形破壞全過程可分為在低碳鋼拉伸曲線中,其變形破壞全過程可分為()個(gè)變形階段,它們依次是()個(gè)變形階段,它們依次是 ()、()、()、()、()、和()。()、和()。答案:答案:四,彈性、屈服、強(qiáng)化和頸縮、斷裂。四,彈性、屈服、強(qiáng)化和頸縮、斷裂。2.2.通過低碳鋼拉伸破壞試驗(yàn)通過低碳鋼拉伸破壞試驗(yàn)可測定強(qiáng)度指標(biāo)(可測定強(qiáng)度指標(biāo)( )和()和( ););塑性指標(biāo)(塑性指標(biāo)( )和()和( )。)。 屈服極限,強(qiáng)度極限屈服極限,強(qiáng)度極限 ;伸長

4、率,斷面收縮率。;伸長率,斷面收縮率。答案:答案:3.3. 現(xiàn)有三種材料的拉伸曲線如圖所示。分別由此三種材現(xiàn)有三種材料的拉伸曲線如圖所示。分別由此三種材料制成同一構(gòu)件,其中:料制成同一構(gòu)件,其中:1 1)強(qiáng)度最高的是()強(qiáng)度最高的是( ););2 2)剛度最大的是()剛度最大的是( ););3 3)塑性最好的是()塑性最好的是( ););oABC答案:答案:A A,B B,C C,第二章第二章 剪切剪切bsbsbsFAl受力特點(diǎn):受力特點(diǎn):l變形特點(diǎn):變形特點(diǎn):l剪切面,擠壓面剪切面,擠壓面l強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件 SFA多剪面多剪面第三章:扭轉(zhuǎn)受力特點(diǎn):受力特點(diǎn):變形特點(diǎn):變形特點(diǎn):內(nèi)力內(nèi)力扭矩扭

5、矩內(nèi)力圖內(nèi)力圖強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件剛度條件剛度條件mNrpmkW9550mnNnNmmax TWddpIGTx180pGIT pIGlT34(1)16DW 如圖所示的空心圓軸,外徑如圖所示的空心圓軸,外徑 D = 100mm , 內(nèi)徑內(nèi)徑 d = 80mm , l = 500mm ,M1 = 6kN m ,M 2= 4kN m ,材料的剪切彈性模量,材料的剪切彈性模量G = 80GPa。請繪軸的扭矩圖,并求出最大切應(yīng)力。請繪軸的扭矩圖,并求出最大切應(yīng)力。答案:答案:D扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式 適用于(適用于( )桿件。)桿件。(A)任意截面;)任意截面; (B)任意實(shí)心截面;)任意實(shí)心截面;(

6、C)任意材料的圓截面;)任意材料的圓截面; (D)線彈性材料的圓截面。)線彈性材料的圓截面。TI 第四章 平面彎曲)1 (3243DWZ受力特點(diǎn):受力特點(diǎn):變形特點(diǎn):變形特點(diǎn):內(nèi)力內(nèi)力剪力和彎矩剪力和彎矩內(nèi)力圖內(nèi)力圖強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件剛度條件剛度條件maxmaxZWMmaxmax ww ccttmax,max,,l積分法:確定積分常數(shù)積分法:確定積分常數(shù)l疊加法:解靜不定疊加法:解靜不定l提高彎曲強(qiáng)度、剛度措施提高彎曲強(qiáng)度、剛度措施求梁的變形:求梁的變形:解題步驟:解題步驟:n畫出彎矩圖畫出彎矩圖n找找M Mmaxmax或直徑或直徑d dminminmaxmaxZWMccttmax,max,,x

7、MPa2Pa3Pa(c)xPQ(b)(a)2axABCmPa3BmPaBYPP2axx求梁的剪力圖與彎矩圖maxmaxMM梁的Q、圖,并寫出Q、。 3060 tc圖a所示為一T字形鑄鐵梁,已知受彎時(shí)抗拉許用應(yīng)力MPa,抗壓MPa。試校核此梁是否安全。圖示截面尺寸長度單位為mm。ABCD1m1m1m(a)9kN4kNycyz0zC802020120圓截面:圓截面:45鋼材料,又如何校核?鋼材料,又如何校核?用不定積分法分段確定小撓度微分方程的積分常數(shù)時(shí),要在梁上找出同樣數(shù)目的邊界條件,它包括_條件和_條件。答案:約束條件和連續(xù)條件。cc2BABEIBB懸臂梁受力,已知抗彎剛度為,試求自由端 處的

8、轉(zhuǎn)角 和撓度和C處轉(zhuǎn)角 和撓度 。第七章 應(yīng)力狀態(tài) 強(qiáng)度理論n三向應(yīng)力狀態(tài)情況 r1max3min231max2132322214313321211)()()(21)(rrrr 填空23max23max23max1._111已知單向拉伸應(yīng)力狀態(tài)的正應(yīng)力 ,則,;。 已知兩向等拉應(yīng)力狀態(tài)的正應(yīng)力 ,則,;。 已知三向等拉應(yīng)力狀態(tài)的正應(yīng)力 ,則,;。23max23max23max0/20/20 111,; ,;答案:23max_12.圖示應(yīng)力狀態(tài)下,其3個(gè)主應(yīng)力有,;最大剪應(yīng)力。答案:7020035MPaMPaMPa 123max, 70MPa20MPa選擇題 鑄鐵在純剪應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度條件可寫為

9、。此時(shí)引起材料彈性失效的力學(xué)原因是_。(A)拉應(yīng)力引起拉斷 (B)壓應(yīng)力引起剪斷(C)剪應(yīng)力引起剪斷 (D)都有可能答案:A 22_MTW對于受彎曲與扭轉(zhuǎn)組合作用的構(gòu)件,強(qiáng)度條件1適用于情況。(A)矩形截面,塑性材料 (B)圓截面,脆性材料(C)截面形狀不限,塑性材料 (D)圓截面,塑性材料答案:D1 1. . 彎曲與拉伸(或壓縮)組合彎曲與拉伸(或壓縮)組合Nmaxt,maxtzFMAWNmaxc,maxczFMAW第八章:組合變形2. 2. 彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合 r313 222r412233112 22r34aa 22r43aa 22r3zMTW 22r40.75zMTW圓軸

10、彎扭組合圓軸彎扭組合危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為(3 3)計(jì)算危險(xiǎn)截面上的應(yīng)力并疊加,確定危險(xiǎn)點(diǎn),)計(jì)算危險(xiǎn)截面上的應(yīng)力并疊加,確定危險(xiǎn)點(diǎn), 應(yīng)力分布圖應(yīng)力分布圖組合變形的解題步驟:組合變形的解題步驟:(2 2)計(jì)算各基本變形載荷引起的內(nèi)力,確定危險(xiǎn)截面,)計(jì)算各基本變形載荷引起的內(nèi)力,確定危險(xiǎn)截面, 畫內(nèi)力圖畫內(nèi)力圖(1 1)將作用于桿件的載荷分解為幾種基本變形的載荷)將作用于桿件的載荷分解為幾種基本變形的載荷(4 4)計(jì)算危險(xiǎn)點(diǎn)的相當(dāng)應(yīng)力)計(jì)算危險(xiǎn)點(diǎn)的相當(dāng)應(yīng)力(5 5)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算單向應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度條件單向應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度條件復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度條件復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度條件

11、 max r一、填空121.ABCxzCxyPP折桿如圖所示(在平面內(nèi)),分別于 處 方向和 方向作用有載荷和 ,則I-I截面上內(nèi)力分量有_。1122yzNPMPaMPlTPa,答案:xyz1P2PaABCIIl二、選擇題答案:A1. 圖示受拉桿件材料相同,對于如圖(a)、(b)所示情況,正確的安全程度排序?yàn)開。(A)(a)(b) (B)(a)(b) (C)(a)=(b).aaaa2aPP(a)(b)答案:C 222222222yyyyzyyNMTAWMNTAWWMNMMAWMNTAWWMNTAWW2. 鋼桿的圓截面上作用有軸力 ,彎距,扭距 。若已知許用用力,截面積 ,抗彎截面系數(shù),正確的強(qiáng)

12、度條件為_。 (A) =, (B) (C) (D)圖所示圓截面桿件圖所示圓截面桿件d=80mmd=80mm,長度,長度l=1000mml=1000mm,承受軸向力,承受軸向力F1=30kNF1=30kN,橫向力橫向力F2=1.2kNF2=1.2kN,外力偶,外力偶M=700NmM=700Nm的作用,材料的許用應(yīng)力的作用,材料的許用應(yīng)力=40MPa=40MPa,試求:作桿件內(nèi)力圖。按第三強(qiáng)度理論校核桿,試求:作桿件內(nèi)力圖。按第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。的強(qiáng)度。如圖所示,鋼制直角拐軸,已知鉛垂力如圖所示,鋼制直角拐軸,已知鉛垂力F,實(shí)心軸實(shí)心軸AB的直徑的直徑d,長,長度度l,拐臂的長度,拐臂的長度

13、a。試求:。試求:作作AB軸各基本變形的內(nèi)力圖。軸各基本變形的內(nèi)力圖。計(jì)算計(jì)算AB軸危險(xiǎn)點(diǎn)的第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。軸危險(xiǎn)點(diǎn)的第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。稱為長度系數(shù)22)( lIEPrcil令細(xì)長壓桿的臨界壓力細(xì)長壓桿的臨界壓力 srcsrcpsrcpbaE用強(qiáng)度條件粗短桿用經(jīng)驗(yàn)公式中長桿用歐拉公式細(xì)長桿),(. 3),(. 2),(. 122第九章:壓桿穩(wěn)定crstnncrstFnnFcrcrFA一、填空最大,最小答案:1.壓桿的臨界載荷即壓桿保持直線形式平衡狀態(tài)所能承受的_載荷,或使壓桿喪失直線形式(變成曲線)平衡狀態(tài)所需的_載荷。2.提高壓桿的穩(wěn)定性(或提高臨界應(yīng)力)應(yīng)考慮降低該桿的_,具體考

14、慮因素為:1)_;2)_;3)_。123柔度,)減少約束自由度)縮短桿長,)增加截面慣性距答案:1.隨著壓桿柔度的減小,它的臨界載荷會(huì)越來越高。 ( ) 判斷題判斷題2.壓桿的長度縮短一倍,它的臨界載荷可提高至四倍。( )3.用高強(qiáng)度碳鋼代替碳鋼便可提高壓桿的臨界載荷。( )答案:答案:答案:答案:答案:答案:22PEPPcr4.歐拉公式的適用范圍是壓桿的柔度,而 由條件定出。 ( )答案:如圖所示,如圖所示,AB=800mm,AC=600mm,BC=1000mm,桿件均為等直圓桿,直徑桿件均為等直圓桿,直徑d=20mm,材料為材料為Q235鋼。已知材料的彈性模量鋼。已知材料的彈性模量E=200GPa,p=200MPa,s=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa。壓桿的穩(wěn)定安全系數(shù)壓桿的穩(wěn)定

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