材料力學(xué)期末考試復(fù)習(xí)題及答案

1、 材料力學(xué)期末考試復(fù)習(xí)題及答案 配高等教育出版社第五版一、填空題：1.受力后幾何形狀和尺寸均保持不變的物體稱(chēng)為 。2.構(gòu)件抵抗 的能力稱(chēng)為強(qiáng)度。3.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上各點(diǎn)的切應(yīng)力與其到圓心的距離成 比。4.梁上作用著均布載荷，該段梁上的彎矩圖為 。5.偏心壓縮為 的組合變形。6.柔索的約束反力沿 離開(kāi)物體。7.構(gòu)件保持 的能力稱(chēng)為穩(wěn)定性。8.力對(duì)軸之矩在 情況下為零。9.梁的中性層與橫截面的交線(xiàn)稱(chēng)為 。10.圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，其最大切應(yīng)力是 。11.物體在外力作用下產(chǎn)生兩種效應(yīng)分別是 。12.外力解除后可消失的變形，稱(chēng)為 。13.力偶對(duì)任意點(diǎn)之矩都 。14.階梯桿受力如圖所示，設(shè)AB和BC

2、段的橫截面面積分別為2A和A，彈性模量為E，則桿中最大正應(yīng)力為 。15.梁上作用集中力處，其剪力圖在該位置有 。16.光滑接觸面約束的約束力沿 指向物體。17.外力解除后不能消失的變形，稱(chēng)為 。18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有滿(mǎn)足三個(gè)矩心 的條件時(shí)，才能成為力系平衡的充要條件。19.圖所示，梁最大拉應(yīng)力的位置在 點(diǎn)處。20.圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，已知材料的許用正應(yīng)力，其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是 。21.物體相對(duì)于地球處于靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，稱(chēng)為 。22.在截面突變的位置存在 集中現(xiàn)象。23.梁上作用集中力偶位置處，其彎矩圖在該位置有 。24.圖所示點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，已知材料的許用正應(yīng)力，

3、其第三強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件是 。25.臨界應(yīng)力的歐拉公式只適用于 桿。26.只受兩個(gè)力作用而處于平衡狀態(tài)的構(gòu)件，稱(chēng)為 。27.作用力與反作用力的關(guān)系是 。28.平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果的三種情形是 。29.階梯桿受力如圖所示，設(shè)AB和BC段的橫截面面積分別為2A和A，彈性模量為E，則截面C的位移為 。30.若一段梁上作用著均布載荷，則這段梁上的剪力圖為 。二、計(jì)算題：1.梁結(jié)構(gòu)尺寸、受力如圖所示，不計(jì)梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C處的約束力。2.鑄鐵T梁的載荷及橫截面尺寸如圖所示，C為截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料

4、許用壓應(yīng)力c=160MPa，許用拉應(yīng)力t=40MPa。試求：畫(huà)梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。3.傳動(dòng)軸如圖所示。已知Fr=2KN，F(xiàn)t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齒輪直徑D=400mm，軸的=100MPa。試求：力偶M的大?。蛔鰽B軸各基本變形的內(nèi)力圖。用第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸AB的直徑d。4.圖示外伸梁由鑄鐵制成，截面形狀如圖示。已知Iz=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料許用壓應(yīng)力c=120MPa，許用拉應(yīng)力t=35MPa，a=1m。試求：畫(huà)梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng)度條件確定梁截荷P。5.如圖6所示，鋼制直角拐軸，已

5、知鉛垂力F1，水平力F2，實(shí)心軸AB的直徑d，長(zhǎng)度l，拐臂的長(zhǎng)度a。試求：作AB軸各基本變形的內(nèi)力圖。計(jì)算AB軸危險(xiǎn)點(diǎn)的第三強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力。6.圖所示結(jié)構(gòu)，載荷P=50KkN，AB桿的直徑d=40mm，長(zhǎng)度l=1000mm，兩端鉸支。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=2.0，=140MPa。試校核AB桿是否安全。7.鑄鐵梁如圖5，單位為mm，已知Iz=10180cm4，材料許用壓應(yīng)力c=160MPa，許用拉應(yīng)力t=40MPa，試求：畫(huà)梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng)度條件確定梁截荷P。8.圖所示直徑d=100

6、mm的圓軸受軸向力F=700kN與力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，=0.3，=140MPa。試求：作圖示圓軸表面點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖。求圓軸表面點(diǎn)圖示方向的正應(yīng)變。按第四強(qiáng)度理論校核圓軸強(qiáng)度。9.圖所示結(jié)構(gòu)中，q=20kN/m，柱的截面為圓形d=80mm，材料為Q235鋼。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3.0，=140MPa。試校核柱BC是否安全。10.如圖所示的平面桁架，在鉸鏈H處作用了一個(gè)20kN的水平力，在鉸鏈D處作用了一個(gè)60kN的垂直力。求A、E處的約束力和FH桿的內(nèi)力。11

7、.圖所示圓截面桿件d=80mm，長(zhǎng)度l=1000mm，承受軸向力F1=30kN，橫向力F2=1.2kN，外力偶M=700N·m的作用，材料的許用應(yīng)力=40MPa，試求：作桿件內(nèi)力圖。按第三強(qiáng)度理論校核桿的強(qiáng)度。12.圖所示三角桁架由Q235鋼制成，已知AB、AC、BC為1m，桿直徑均為d=20mm，已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安全系數(shù)nst=3.0。試由BC桿的穩(wěn)定性求這個(gè)三角架所能承受的外載F。13.槽形截面梁尺寸及受力圖如圖所示，AB=3m，BC=1m，z軸為截面形心軸，Iz=1.73×108m

8、m4，q=15kN/m。材料許用壓應(yīng)力c=160MPa，許用拉應(yīng)力t=80MPa。試求：畫(huà)梁的剪力圖、彎矩圖。按正應(yīng)力強(qiáng)度條件校核梁的強(qiáng)度。14.圖所示平面直角剛架ABC在水平面xz內(nèi)，AB段為直徑d=20mm的圓截面桿。在垂直平面內(nèi)F1=0.4kN，在水平面內(nèi)沿z軸方向F2=0.5kN，材料的=140MPa。試求：作AB段各基本變形的內(nèi)力圖。按第三強(qiáng)度理論校核剛架AB段強(qiáng)度。15.圖所示由5根圓鋼組成正方形結(jié)構(gòu)，載荷P=50KkN，l=1000mm，桿的直徑d=40mm，聯(lián)結(jié)處均為鉸鏈。已知材料E=200GPa，p=200MPa，s=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，穩(wěn)定安

9、全系數(shù)nst=2.5，=140MPa。試校核1桿是否安全。（15分）16.圖所示為一連續(xù)梁，已知q、a及，不計(jì)梁的自重，求A、B、C三處的約束力。17.圖所示直徑為d的實(shí)心圓軸，受力如圖示，試求：作軸各基本變形的內(nèi)力圖。用第三強(qiáng)度理論導(dǎo)出此軸危險(xiǎn)點(diǎn)相當(dāng)應(yīng)力的表達(dá)式。18.如圖所示，AB=800mm，AC=600mm，BC=1000mm，桿件均為等直圓桿，直徑d=20mm，材料為Q235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)nst=3，試由CB桿的穩(wěn)定性求這個(gè)三角架所能承受的外載F。第17頁(yè)共6頁(yè)參考答

10、案一、填空題：1.剛體 2.破壞 3.正 4.二次拋物線(xiàn) 5.軸向壓縮與彎曲 6.柔索軸線(xiàn) 7.原有平衡狀態(tài) 8.力與軸相交或平行 9.中性軸 10.100MPa 11.變形效應(yīng)（內(nèi)效應(yīng)）與運(yùn)動(dòng)效應(yīng)（外效應(yīng)） 12.彈性變形 13.相等 14.5F/2A 15.突變 16.接觸面的公法線(xiàn) 17.塑性變形 18.不共線(xiàn) 19.C 20.2x 22.平衡 22.應(yīng)力 23.突變 24. 25.大柔度（細(xì)長(zhǎng)） 26.二力構(gòu)件 27.等值、反向、共線(xiàn) 28.力、力偶、平衡 29.7Fa/2EA 30.斜直線(xiàn)二、計(jì)算題：1.解：以CB為研究對(duì)象，建立平衡方程 解得： 以AC為研究對(duì)象，建立平衡方程 解得

11、： 2.解：求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖 解得： 梁的強(qiáng)度校核 拉應(yīng)力強(qiáng)度校核B截面 C截面 壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在B截面） 所以梁的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求3.解：以整個(gè)系統(tǒng)為為研究對(duì)象，建立平衡方程 解得： （3分）求支座約束力，作內(nèi)力圖由題可得： 由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在C處 4.解：求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖 解得： 梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核C截面 D截面 壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在D截面） 所以梁載荷5.解： 由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在A處，該截面危險(xiǎn)點(diǎn)在橫截面上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為 6.解：以CD桿為研究對(duì)象，建立平衡方程 解得： AB桿柔度 由于，所以壓桿AB屬于大柔

12、度桿 工作安全因數(shù)所以AB桿安全 7.解： 梁的強(qiáng)度校核 拉應(yīng)力強(qiáng)度校核A截面 C截面 壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在A截面） 所以梁載荷8.解：點(diǎn)在橫截面上正應(yīng)力、切應(yīng)力 點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)圖如下圖：由應(yīng)力狀態(tài)圖可知x=89.1MPa，y=0，x=30.6MPa 由廣義胡克定律強(qiáng)度校核 所以圓軸強(qiáng)度滿(mǎn)足要求9.解：以梁AD為研究對(duì)象，建立平衡方程 解得： BC桿柔度 由于，所以壓桿BC屬于大柔度桿 工作安全因數(shù)所以柱BC安全 10.解：以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立平衡方程 解得： 過(guò)桿FH、FC、BC作截面，取左半部分為研究對(duì)象，建立平衡方程 解得： 11.解： 由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在固定端處，該截面危險(xiǎn)點(diǎn)在橫截面上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為 所以桿的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求12.解：以節(jié)點(diǎn)C為研究對(duì)象，由平衡條件可求 BC桿柔度 由于，所以壓桿BC屬于大柔度桿 解得： 13.解：求支座約束力，作剪力圖、彎矩圖 解得： 梁的強(qiáng)度校核拉應(yīng)力強(qiáng)度校核D截面 B截面 壓應(yīng)力強(qiáng)度校核（經(jīng)分析最大壓應(yīng)力在D截面） 所以梁的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求14.解： 由內(nèi)力圖可判斷危險(xiǎn)截面在A處，該截面危險(xiǎn)點(diǎn)在橫截面上的正應(yīng)力、切應(yīng)力為 所以剛架AB段