工程力學(xué)復(fù)習(xí)(下)

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