材料力學(xué)練習(xí)題

1、第一章緒論 一、 是非題 1.1材料力學(xué)主要研究桿件受力后變形與破壞的規(guī)律。 （） 1.2內(nèi)力只能是力。 （） 1.3若物體各點(diǎn)均無位移，則該物體必定無變形。 （） 1.4截面法是分析應(yīng)力的基本方法。 （） 二、 選擇題 1.5構(gòu)件的強(qiáng)度是指（），剛度是指（），穩(wěn)定性是指（）。 A. 在外力作用下構(gòu)件抵抗變形的能力 B. 在外力作用下構(gòu)件保持其原有的平衡狀態(tài)的能力 C. 在外力作用下構(gòu)件抵抗破壞的能力 1.6根據(jù)均勻性假設(shè)，可認(rèn)為構(gòu)件的（ ）在各點(diǎn)處相同。 A.應(yīng)力B.應(yīng)變C.材料的彈性常數(shù) D.位移 1.7下列結(jié)論中正確的是（） A.內(nèi)力是應(yīng)力的代數(shù)和 B.應(yīng)力是內(nèi)力的平均值 C.應(yīng)力是內(nèi)力

2、的集度 D.內(nèi)力必大于應(yīng)力 三、 計(jì)算題 1.8試求圖示結(jié)構(gòu) m-m和n-n兩截面上的內(nèi)力，并指出 AB和BC兩桿的變形屬于何類基本變形。 % 1.9圖示三角形薄板因受外力作用而變形， 角點(diǎn)B垂直向上的位移為 0.03mm ,但AB和BC仍保持為直線。 沿OB的平均應(yīng)變，并求 AB , BC兩邊在B點(diǎn)的角度改變。答案 第一章 1.1 V 1.2 X 1.3 V 1.4 X 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C 1.8 試求 解；求支座反力 由 ZY=O R+bT-3=0 NX3-3X2=0 .R4=l, N=2KN 定m-s截面內(nèi)力*取m-印截面左誼部分研究 *0 一 Q牛 Z!%=0

3、Mm-RAl = 0 所以Qm=R&=l戲 蛔=1冏14 定n-n截面內(nèi)力，取BC桿沿口截面以下部分 EY=0 Nn-N=0 所以Nti= ?KN AB屬彎曲變形面BC屬拉伸變形 一、 是非題 2.1使桿件產(chǎn)生軸向拉壓變形的外力必須是一對沿桿件軸線的集中力。 （） 2.2軸力越大，桿件越容易被拉斷，因此軸力的大小可以用來判斷桿件的強(qiáng)度。 （） 2.3內(nèi)力是指物體受力后其內(nèi)部產(chǎn)生的相互作用力。 （） 2.4同一截面上， b 必定大小相等，方向相同。 （） 2.5桿件某個(gè)橫截面上，若軸力不為零，則各點(diǎn)的正應(yīng)力均不為零。 （） 2.6 a、y值越大，說明材料的塑性越大。 （） 2.7研究桿件

4、的應(yīng)力與變形時(shí)，力可按力線平移定理進(jìn)行移動(dòng)。 （） 2.8桿件伸長后，橫向會(huì)縮短，這是因?yàn)闂U有橫向應(yīng)力存在。 （） 2.9線應(yīng)變e的單位是長度。 （） 2.10軸向拉伸時(shí)，橫截面上正應(yīng)力與縱向線應(yīng)變成正比。 （） 2.11只有靜不定結(jié)構(gòu)才可能有溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力。 （） 2.12在工程中，通常取截面上的平均剪應(yīng)力作為聯(lián)接件的名義剪應(yīng)力。 （） 2.13剪切工程計(jì)算中，剪切強(qiáng)度極限是真實(shí)應(yīng)力。 （） 二、 選擇題 2.14變形與位移關(guān)系描述正確的是（ ） A. 變形是絕對的，位移是相對的 B.變形是相對的，位移是絕對的 C.兩者都是絕對的 D.兩者都是相對的 2.15軸向拉壓中的平面假設(shè)適用于（

5、 ） A. 整根桿件長度的各處 B.除桿件兩端外的各處 C.距桿件加力端稍遠(yuǎn)的各處 2.16長度和橫截面面積均相同的兩桿，一為鋼桿，一為鋁桿，在相同的拉力作用下（ ） A. 鋁桿的應(yīng)力和鋼桿相同，而變形大于鋼桿 B.鋁桿的應(yīng)力和鋼桿相同，而變形小于鋼桿 C.鋁桿的應(yīng)力和變形都 大于鋼桿D.鋁桿的應(yīng)力和變形都小于鋼桿 2.17 一般情況下，剪切面與外力的關(guān)系是（ ）。 A. 相互垂直B . 相互平行C. 相互成45度D.無規(guī)律 2.18如圖所示，在平板和受拉螺栓之間墊上一個(gè)墊圈，可以提高（ ）強(qiáng)度。 A.螺栓的拉伸B .螺栓的剪切C.螺栓的擠壓D.平板的擠壓 三、 計(jì)算題 2.19在圖示結(jié)構(gòu)中，

6、若鋼拉桿 BC的橫截面直徑為10 mm,試求拉桿內(nèi)的應(yīng)力。設(shè)由 BC聯(lián)接的1和2兩部分均 為剛體。 2.20圖示結(jié)構(gòu)中，1 、2兩桿的橫截面直徑分別為 10 mm和20 mm，試求兩桿內(nèi)的應(yīng)力。設(shè)兩桿內(nèi)的應(yīng)力。設(shè) 兩根橫梁皆為剛體。 答案 第二章 2.1 X 2.2 X 2.3 V 2.4 X 2.5 X 2.6 V 2.7 X 2.8 X 2.9 X 2.10 X 2.11 V2.12 V 2.13 X 2.14 A 2.15 C 2.16 A 2.17 B 2.18 D 2.19 2.20 解，取水平桿左誑部分研究，用代替桿】2的作用 解取剛怵2為研究對象 由ZMD=0 1.5- 0.75

7、 = 0 所以 s 2 取刖悻J為研究對象 由 以3 =。 *49N】5P3=D將%=虧代入有 N=I5 KN b= ： =7&仙t 所以 A 。對如 ZF=O Nl+N2l0=0 EMQ=O 10X2-N2.1=0 所以N = _IDKN 為=2叫 叫=芟= - = 1 Z?MPa （壓應(yīng)力） 12 20 x 10 廣+夫、 = - = 63.1 MPa 拉） A 又40對。一 4 FT心 2.21 解:部 IF 1 10 xlOJ T max = 一 = - = - - 63 1 Mr a 2 n 2勺爐 4 g=EcoF&=127x（co$30 y = 127（m）*=9

8、5.6A c . - 127 . AQ 127 V3 * jZD cna:= sin 2a= xsin 60 = x = 55 2MPa 2 2 2 2 一、 是非題 3.1在單元體兩個(gè)相互垂直的截面上，剪應(yīng)力的大小可以相等，也可以不等。 （） 3.2扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力公式可以適用于任意截面形狀的軸。 （） 3.3受扭轉(zhuǎn)的圓軸，最大剪應(yīng)力只出現(xiàn)在橫截面上。 （） 3.4圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上既有正應(yīng)力，又有剪應(yīng)力。 （） 3.5矩形截面桿扭轉(zhuǎn)時(shí)，最大剪應(yīng)力發(fā)生于矩形長邊的中點(diǎn)。 （） 二、 選擇題 3.6根據(jù)圓軸扭轉(zhuǎn)的平面假設(shè)，可以認(rèn)為圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面（ ）。 A.形狀尺寸不變，直線仍為直線 B.形狀尺

9、寸改變，直線仍為直線 C.形狀尺寸不變，直線不保持直線 D.形狀尺 寸改變，直線不保持直線 3.7已知圖（a ）、圖（b ）所示兩圓軸的材料和橫截面面積均相等。 若圖（a ）所示B端面相對于固定端 A的 扭轉(zhuǎn)角是 并，則圖（b ）所示B端面相對于固定端 A的扭轉(zhuǎn)角是（）。 A. B.2 C. 3 D.4 1 二、計(jì)算題 c中各量單位 kN - m ）。 3.9 T為圓桿橫截面上的扭矩，試畫出截面上與 T對應(yīng)的剪應(yīng)力分布圖。 3.8作圖示各桿的扭轉(zhuǎn)圖（圖 3.11 解: 3.10發(fā)電量為15000KW的水輪機(jī)主軸如圖所示。 D = 550 mm , d = 300 mm，正常轉(zhuǎn)速 n = 250

10、 r/min 。材料 的許用剪應(yīng)力 S= 50MPa。試校核水輪機(jī)主軸的強(qiáng)度。 LJ d r 3.11由厚度t = 8mm的鋼板卷制成的圓筒，平均直徑為 D=200mm。接縫處用釧釘釧接（見圖）。若釧釘直徑d =20mm 許用剪應(yīng)力 F=60 MPa，許用擠壓應(yīng)力及卜二佑。MPa，筒的兩端受扭轉(zhuǎn)力偶矩 m = 30 kN - m作用，試求釧 釘?shù)拈g距s 答案 3.1 X 3.2 X 3.3 X 3.4 乂 3.5 V 3.6 A 3.7 D 3.10 解： w = 9549 = 9549 = 572940, W 脫 250 Wi = a3（1-廿）=X（550X10-3）1- （）*1= 29

11、.8xlO-3,3 16 16 L 550 J Tmax = = 572940 = 19.2WP1 鋼 298xl0-3 水輪機(jī)主軸安全 TX = T = 5 97 x 107 Nm 2r t TXQS tQ 2 QT A = Q a-Abs = pbstd = 25.6KN / Q 1885x10s T1 5.97x107 x8xl0-3 一是非題 4.1按力學(xué)等效原則，將梁上的集中力平移不會(huì)改變梁的內(nèi)力分布。 （） 4.2當(dāng)計(jì)算梁的某截面上的剪力時(shí)，截面保留一側(cè)的橫向外力向上時(shí)為正，向下時(shí)為負(fù)。 （） 4.3當(dāng)計(jì)算梁的某截面上的彎矩時(shí)，截面保留一側(cè)的橫向外力對截面形心取的矩一定為正。 （）

12、 4.4梁端皎支座處無集中力偶作用，該端的皎支座處的彎矩必為零。 （） 4.5若連續(xù)梁的聯(lián)接皎處無載荷作用，則該皎的剪力和彎矩為零。 （） 4.6分布載荷q （ x ）向上為負(fù)，向下為正。 （） 4.7最大彎矩或最小彎矩必定發(fā)生在集中力偶處。 （） 4.8簡支梁的支座上作用集中力偶 M，當(dāng)跨長L改變時(shí)，梁內(nèi)最大剪力發(fā)生改變，而最大彎矩不改變。 （） 4.9剪力圖上斜直線部分可以有分布載荷作用。 （） 4.10若集中力作用處，剪力有突變，則說明該處的彎矩值也有突變。 （） 二.選擇題 4.11用內(nèi)力方程計(jì)算剪力和彎矩時(shí)，橫向外力與外力矩的正負(fù)判別正確的是（ ） A. 截面左邊梁內(nèi)向上的橫向外力計(jì)

13、算的剪力及其對截面形心計(jì)算的彎矩都為正 B. 截面右邊梁內(nèi)向上的橫向外力計(jì)算的剪力及其對截面形心計(jì)算的彎矩都為正 C. 截面左邊梁內(nèi)向上的橫向外力計(jì)算的剪力為正，向下的橫向外力對截面形心計(jì)算的彎矩為正 D. 截面右邊梁內(nèi)向上的橫向外力計(jì)算的剪力為正，該力對截面形心計(jì)算的彎矩也為正 4.12對剪力和彎矩的關(guān)系，下列說法正確的是（ ） A. 同一段梁上，剪力為正，彎矩也必為正 B. 同一段梁上，剪力為正，彎矩必為負(fù) C. 同一段梁上，彎矩的正負(fù)不能由剪力唯一確定 D. 剪力為零處， 彎矩也必為零. 4.13以下說法正確的是（） A. 集中力作用出，剪力和彎矩值都有突變 B. 集中力作用出，剪力有突

14、變，彎矩圖不光滑 C. 集中力偶作用處，剪力和彎矩值都有突變 D. 集中力偶作用處，剪力圖不光滑，彎矩值有突變 4.14簡支梁受集中力偶 Mo作用，如圖所示。 以下結(jié)論錯(cuò)誤的是（） A. b =0時(shí)，彎矩圖為三角形 B. a =0時(shí)，彎矩圖為三角形 C. 無論C在何處，最大彎矩必為 Mo D. 無論C在何處，最大彎矩總在 C處 4.16寫出圖示各曲桿的軸力、剪力和彎矩的方程式，并作彎矩圖。設(shè)曲桿的軸線皆為圓形。 4.1 X 4.2 X 4.3 X 4.4 V 4.5 X 4.6 4.11 A 4.12 C 4.13 B 4.14 C 4.16 解 zx = 0*P cos/ + X&

15、= 0 習(xí) . H JF 7T 7T , 7T Zw3 =。尸，sin (l + cos) - 2a r costjsua 一 = 0 4 4 4 4 41 二計(jì)算題 4.15作圖示各梁的剪力圖和彎矩圖。 答案 X 4.7 X 4.8 V 4.9 V 4.10 X 4.15 解* =成疽殘-2妃=。 0,Ap 3 A- ?2x2x3 = 0 :.R =6RN,L = y KN 7T T.Y = 0rR.+Y-P- = 0 心務(wù)4 4 = A 3 |0|max = 4 幻V 阿|max = AKN、m M-虬僅Q tosg) = 0 m = pa 1 = cos q逐(0, 論中（）是正確的。

16、CF A. 兩種情況噂相同Me 年+ 上網(wǎng)(R q) XE 4) = 0 Ms cosS g)十Xg血(Q 4) 0 二 0 -COS(7T-4) + X a 電一 4) = 0 /. M - Psm q 2 A (2二廠手尸血g 爭 Fc。村，羿(=,打 笠 Pa + 史 Pa cos q - Pa sin q 4 4 2 一、是非題 5.1梁在純彎曲時(shí)，變形后橫截面保持為平面，且其形狀、大小均保持不變。 5.2圖示梁的橫截面，其抗彎截面系數(shù) 吃和慣性矩分別為以下兩式: 6 6 2 12 12 5.3 5.4 5.5 5.6 A. B. C. D. 梁在橫力彎曲時(shí)，橫截面上的最大剪應(yīng)力不一定

17、 設(shè)梁的橫截面為正方形，為增加抗彎截面系數(shù)，提高梁的強(qiáng)度，應(yīng)使中性軸通過正方形的對角線。 桿件彎曲中心的位置只與截面的幾何形狀和尺寸有關(guān)，而與載荷無關(guān)。 （） 選擇題 設(shè)計(jì)鋼梁時(shí)，宜采用中性軸為（ ）的截面；設(shè)計(jì)鑄鐵梁時(shí)，宜采用中性軸為（ 對稱軸 偏于受拉邊的非對稱軸 偏于受壓邊的非對稱軸 ）的截面。 5.7圖示兩根矩形截面的木梁按兩種方式拼成一組合梁（拼接的面上無粘膠） ,梁的兩端受力偶矩 財(cái)。作用，以下結(jié) 發(fā)生在截面的中性軸5.10 解: 5.11解答 B. 兩種情況正應(yīng)力分布形式相同 C. 兩種情況中性軸的位置相同 D. 兩種情況都屬于純彎曲 5.8非對稱的薄壁截面梁承受橫向力時(shí)，若要求

18、梁只產(chǎn)生平面彎曲而不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，則橫向力作用的條件是（ ）。 A. 作用面與形心主慣性平面重合 B. 作用面與形心主慣性平面平行 C. 通過彎曲中心的任意平面 D. 通過彎曲中心，且平行于形心主慣性平面 三計(jì)算題 5.9把直徑d =1mm的鋼絲繞在直徑為 2m的卷筒上，試計(jì)算該鋼絲中產(chǎn)生的最大應(yīng)力。設(shè) E =200GPa。 _= 5.10簡支梁承受均布載荷如圖所示。 若分別采用截面面積相等的實(shí)心和空心圓截面， 且q =4。皿以試分 別計(jì)算他們的最大正應(yīng)力。并問空心截面比實(shí)心截面的最大正應(yīng)力減小了百分之幾？ 5.11在No . 18工字梁上作用著可移動(dòng)的載荷 P。為提高梁的承載能力，試確定 a和b

19、的合理數(shù)值及相應(yīng)的許可 No . 18工字梁上作用著可移動(dòng)的載荷 P。為提高梁的承載能力， 試確定a和b的 X 5.2 V 5.3 V 5.4 5冶 A,B 5 D 5.8 D 載荷。設(shè) 5.11 5.10 解: 5.11解答 Z = = 200 xl0：x101 = Ip 1 2 z 71P _ 術(shù)40 x10） 節(jié)雙40 x10 一、是非題 6.1梁內(nèi)彎矩為零的橫截面其撓度也為零。 6.2梁的最大撓度處橫截面轉(zhuǎn)角一定等于零。 6.3繪制撓曲線的大致形狀，既要根據(jù)梁的彎矩圖，也要考慮梁的支承條件。 （） 6.4靜不定梁的基本靜定系必須是靜定的和幾何不變的。 （） 6.5溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力都將

20、使靜不定梁的承載能力降低。 （） 二、選擇題 6.6等截面直梁在彎曲變形時(shí)，撓曲線曲率最大發(fā)生在（ ）處。 A. 撓度最大B.轉(zhuǎn)角最大C.剪力最大D.彎矩最大 6.7將橋式起重機(jī)的主鋼梁設(shè)計(jì)成兩端外伸的外伸梁較簡支梁有利，其理由是（ ）。 A. 減小了梁的最大彎矩值 B.減小了梁的最大剪力值 C.減小了梁的最大撓度值 D.增加了梁的抗彎剛度值 6.8圖示兩梁的抗彎剛度 EI相同，載荷 q相同， 則下列結(jié)論中正確的是（ ）。 A. 兩梁對應(yīng)點(diǎn)的內(nèi)力和位移相同 B.兩梁對應(yīng)點(diǎn)的內(nèi)力和位移相同 C.內(nèi)力相同，位移不同 D.內(nèi)力不同，位移相 同 RA = 2KN=RBt 昭 當(dāng)截面為實(shí)心桿 a -M

21、max 32X103 W 術(shù)40 xl0f 戳面為空心：號】=奇（源 I：）,”. 解；載荷在梁上移凱對于左邊外伸彎P在最左時(shí)，外伸為瞄 右邊外伸彎 P在最右時(shí)，外伸為瞄=Pb L; D2 - 5M胡 g - 30?w濟(jì) 陽一馮*）_心何皿一） 32 32 32x10， 開 *（50對。7）0言） =93、62峋白 159-93.62 159 = 41.1% 對于簡支梁，F(xiàn)在中間處虬丁 =地2了- 二虬二財(cái)小列時(shí)達(dá)到破壞最佳 1 2-a-b a-b- - 4 a b 7m pa cr=一 ;r神（0,0.2J M 芝 日 i 02 er 12 =J 二：二 jAfex + 24 （-OxlO

22、dxx在C點(diǎn)加單位為*1,在外伸段引起轉(zhuǎn)角XB兩 2 占/ 2 Z U = _ J _ 竺XI +竺頑護(hù) 210 x10* Xx40*xl0ia L 3 3 64 =0.0285（1） 】J7 = 0 0318= 0.0285= 0.06037 一、 是非題 11.1靜不定結(jié)構(gòu)的相當(dāng)系統(tǒng)和補(bǔ)充方程不是唯一的，但其解答結(jié)果是唯一的。 （） 11.2工程中各種結(jié)構(gòu)的支座沉陷都將引起結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力。 （） 11.3對于各種靜不定問題，力法正則方程總可以寫成 。（） 11.4若結(jié)構(gòu)和載荷均對稱于同一軸，則結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力必對稱于該對稱軸。 （） 二、 選擇題 11.5圖（a ）所示靜不定桁架，圖（b

23、）、圖（c）、圖（d）、圖（e）表示其四種相當(dāng)系統(tǒng)，其中正確的 是（）。 11.6圖示靜不定桁架，能選取的相當(dāng)系統(tǒng)最多有（ ）。 A.三種 B. 五種 C. 四種 D. 六種 計(jì)算題 1 KE1 由互等家理；I* ic=m* ml2 cT祐 11.7作圖示剛架的彎矩圖。設(shè)剛架各桿的 EI皆相等。 AB相聯(lián)接，拉桿的抗拉剛度為 EA。試作剛架的彎矩圖。 11.9求解圖示靜不定剛架。（上右圖） 答案第十一章 10.1 V 10.2 X 10.9 解： 10.3 X 10.4 V 10.5 e 10.6 D 10.8 解 解:由己知可解得支座 U。的約束力 %= _也 R廣P 如圖所示 則截面期側(cè)的

24、相對位移 與=端*+明=。 現(xiàn)計(jì)算A耳潭1遍 ,MM dx 1,12 1 _ . f - = (P-a d + (- ；El EI 2 3 2 而航 1 a2 2 3 v 5a3 f - - (2 X = tS + 痘 4) - i El El 2 3 3EI Pa 寸 a L - = 一 i L - = EA EA EA EA 5P 腿、 6EJ EK 5i3 a (511 - + - 11 5E1 EA 在F單獨(dú)作用下，我所T的軸力為。 A = _ * 詢 .X M =澎烈 3汕 _ P 1 = -*- 6龐 5A?+3由=TJ 31 5Aa 解，該結(jié)構(gòu)為對標(biāo)結(jié)桐，及對稱荷 Pa P M=

25、 (1- g)-一 - T 乙 2 人 Z Mfmdq) Pa2 v , Aw = J7 二 7；原(l-8s - -l)dp 24/ E 1 1 P & 1 1 八 o1? = - -Pa a - = -ra El 2 2 El A 1 a a a a 2 a. LJT T = I ，口t + ) 11 EI 2 2 2 2 2 3 2 1 7 s = - a EI 24 代入破!l方程: +5 = 0 交變應(yīng)力一、是非題 13.1構(gòu)件在交變應(yīng)力作用下的疲勞破壞與靜應(yīng)力下的失效本質(zhì)是相同的。 （） 13.2通常將材料的持久極限與條件疲勞極限統(tǒng)稱為材料的疲勞極限。 （） 13.3材料的

26、疲勞極限與強(qiáng)度極限相同。 （） 13.4材料的疲勞極限與構(gòu)件的疲勞極限相同。 （） 二、選擇題 13.5標(biāo)準(zhǔn)試件經(jīng)無限多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生疲勞破壞的（ ），稱為材料的疲勞極限。 A. 應(yīng)力幅度 B. 平均應(yīng)力值 C. 最大應(yīng)力值 D. 最小應(yīng)力值 13.6構(gòu)件在交變應(yīng)力作用下發(fā)生疲勞破壞，以下結(jié)論中（ ）是錯(cuò)誤的。 A. 斷裂時(shí)的最大應(yīng)力小于材料的靜強(qiáng)度極限 B. 用塑性材料制成的構(gòu)件，斷裂時(shí)有明顯的塑性變形 C. 用脆性材料制成的構(gòu)件，破壞時(shí)呈脆性斷裂 D. 斷口表面一般可明顯地分為光滑區(qū)和粗粒狀區(qū) 答案第十三章 13.1 X 13.2 V 13.3 X 13.4 X 13.5 C 13.6 B 一、 是非題 14.1由于失穩(wěn)或由于強(qiáng)度不足而使構(gòu)件不能正常工作，兩者之間的本質(zhì)區(qū)別在于：前者構(gòu)件的平衡是不穩(wěn)定的，而 后者構(gòu)件的平衡是穩(wěn)定的。 （） 14.2壓桿失穩(wěn)的主要原因是臨界壓力或臨界應(yīng)力，而不是外界干擾力。 （） 14.3壓桿的臨界壓力（或臨界應(yīng)力）與作用載荷大小有關(guān)。 （） 14.4兩根材料、長度、截面面積和約束條件都相同的壓桿，其臨界壓力也一定相同。（ ） 14.5壓桿的臨界應(yīng)力值與材料的彈性模量成正比。 （） 二、 選擇題 14.6在桿件長度、材料、約束條件和橫截面面積等條件均相同的情況下，壓桿