劉鴻文材料力學(xué)習(xí)題冊(cè)

1、材料力學(xué)A習(xí)題冊(cè)學(xué) 院專 業(yè)學(xué) 號(hào)教 師學(xué)生姓名練習(xí)1緒論及基本概念1-1是非題(1)材料力學(xué)是研究構(gòu)件承載能力的一門學(xué)科。()(2)可變形固體的變形必須滿足幾何相容條件，即變形后的固體既不可以引起“空隙” ，也不產(chǎn)生“擠入”現(xiàn)象。()(3)構(gòu)件在載荷作用下發(fā)生的變形，包括構(gòu)件尺寸的改變和形狀的改變。()(4)應(yīng)力是內(nèi)力分布集度。()(5)材料力學(xué)主要研究構(gòu)件彈性范圍內(nèi)的小變形問題。()(6)若物體產(chǎn)生位移，則必定同時(shí)產(chǎn)生變形。()(7)各向同性假設(shè)認(rèn)為，材料沿各個(gè)方向具有相同的變形。()(8)均勻性假設(shè)認(rèn)為，材料內(nèi)部各點(diǎn)的力學(xué)性質(zhì)是相同的。()(9)根據(jù)連續(xù)性假設(shè)，桿件截面上的內(nèi)力是連續(xù)分布

2、的，分布內(nèi)力系的合力必定是一個(gè)力。()(10)因?yàn)闃?gòu)件是變形固體，在研究構(gòu)件的平衡時(shí)，應(yīng)按變形后的尺寸進(jìn)行計(jì)算。()1-2填空題(1)根據(jù)材料的主要性質(zhì)對(duì)材料作如下三個(gè)基本假設(shè):(2)工程中的，是指構(gòu)件抵抗破壞的能力；，是指構(gòu)件抵抗變形的能力(3)保證構(gòu)件正?；虬踩ぷ鞯幕疽蟀?和 三個(gè)方面。(4)圖示構(gòu)件中，桿1發(fā)生 變形，桿2發(fā)生 變形，桿3發(fā)生 變形。(5)認(rèn)為固體在其整個(gè)幾何空間內(nèi)無間隙地充滿了物質(zhì)，這樣的假設(shè)稱為。根據(jù)這一假設(shè)構(gòu)件的應(yīng)力，應(yīng)變和位移就可以用坐標(biāo)的函數(shù)來表示。(6)圖示結(jié)構(gòu)中，桿1發(fā)生 變形，構(gòu)件2發(fā)生 變形,桿件 3發(fā)生 變形。(7)解除外力后，能完全消失的變形

3、稱為 不能消失而殘余的的那部分變形稱(8)根據(jù) 條件，可以認(rèn)為構(gòu)件的變形遠(yuǎn) 其原始尺寸。1-3選擇題(1)材料力學(xué)中對(duì)構(gòu)件的受力和變形等問題可用連續(xù)函數(shù)來描述；通過試件所測(cè)得的材料的力學(xué)性能，可用于構(gòu)件內(nèi)部的任何部位。這是因?yàn)閷?duì)可變形固體采用了()假設(shè)。(A)連續(xù)均勻性；(B)各向同性；(。小變形；(D)平面。(2)研究構(gòu)件或其一部分的平衡問題時(shí)，采用構(gòu)件變形前的原始尺寸進(jìn)行計(jì)算，這是因?yàn)椴捎昧?)假設(shè)。(A)平面;(B)連續(xù)均勻性;(C)小變形;(D)各向同性。(3)下列材料中，不屬于各向同性材料的有()(A)鋼材；(B)塑料；(C)澆鑄很好的混凝土；(D)松木。(4)關(guān)于下列結(jié)論：1)同一

4、截面上正應(yīng)力與切應(yīng)力必相互垂直。2)同一截面上各點(diǎn)的正應(yīng)力必定大小相等，方向相同。3)同一截面上各點(diǎn)的切應(yīng)力必相互平行?，F(xiàn)有四種答案，正確答案是()(A) 1 對(duì)；(B) 1、2 對(duì)；(C) 1、3 對(duì)；(D) 2、3 對(duì)。(5)材料力學(xué)中的內(nèi)力是指()(A)構(gòu)件內(nèi)部的力；(B)構(gòu)件內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間固有的相互作用力；(C)構(gòu)件內(nèi)部一部分與另一部分之間的相互作用力；(D)因外力作用，而引起構(gòu)件內(nèi)部一部分對(duì)另一部分作用力的改變量(6)以下結(jié)論中正確的是()(A)桿件某截面上的內(nèi)力是該截面上應(yīng)力的代數(shù)和；(B)應(yīng)力是內(nèi)力的集度；(C)桿件某截面上的應(yīng)力是該截面上內(nèi)力的平均值；(D)內(nèi)力必大于應(yīng)力。(7)

5、下列結(jié)論中是正確的是()(A)若物體產(chǎn)生位移，則必定同時(shí)產(chǎn)生變形；(B)若物體各點(diǎn)均無位移，則該物體必定無變形；(C)若物體無變形，則必定物體內(nèi)各點(diǎn)均無位移；(D)若物體產(chǎn)生變形，則必定物體內(nèi)各點(diǎn)均有位移。(8)關(guān)于確定截面內(nèi)力的截面法的適用范圍，有下列說法正確的是()(A)等截面直桿；(B)直桿承受基本變形；(C)不論基本變形還是組合變形，但限于直桿的橫截面；(D)不論等截面或變截面、直桿或曲桿、基本變形或組合變形、橫截面或任意截面的普遍情況。練習(xí)2軸力與軸力圖2-1、等直桿受力如圖示，求桿內(nèi)最大軸力FNma=和最小軸力FNmin=。4 40 kN20kN2-2試求圖示拉桿截面1-1, 2-

6、2, 3-3上的軸力，并作出軸力圖H Ji2,33F3f2F123a b 1c2-3、試作圖示各受力桿的軸力圖。解：3F-TF? ««i ii60 kN80 kN 60kN 40 kN2-4、已知q 10 kN m,試?yán)L出圖本桿件的軸力圖15 kN2-5、如圖示受力桿，已知桿件的質(zhì)量密度為8 103 kg m3, F 600N,考慮桿件自重，試作桿件的 /軸力圖。（取g io m/s2）1001001 m2-6、圖（a）所示直桿受軸向力作用，已知軸力圖如圖 （b）所示。試?yán)L出桿（a）所受的外力的方向和作 用點(diǎn)，并標(biāo)出力的值。150 kN/m100 kN20354530(kN

7、)200 kN練習(xí)3軸向拉壓桿的應(yīng)力3-1是非題（1）拉桿伸長(zhǎng)后，橫向會(huì)縮短，這是因?yàn)闂U有橫向應(yīng)力存在。（）（2）任何軸向受拉桿件中，橫截面上的最大正應(yīng)力都發(fā)生在軸力最大的截面上。（）（3）構(gòu)件內(nèi)力的大小不但與外力大小有關(guān)，還與材料的截面形狀有關(guān)。（）（4）桿件的某橫截面上，若各點(diǎn)的正應(yīng)力均為零，則該截面上的軸力為零。（）（5）兩相同尺寸的等直桿 CD和CD ,如圖示。桿 CD受集中力F作用（不計(jì)自重）,桿CD受自 重作用，則桿CD中，應(yīng)力的大小與桿件的中K截面面積有關(guān)，桿 CD中，應(yīng)力的大小與桿件的橫截 面面積無關(guān)。（）第（5）題圖第（6）題圖（6）圖示受力桿件，若 AB, BC CD三段的

8、橫截面面積分別為 A, 2A, 3A,則各段橫截面的軸力不相等，各段橫截面上的正應(yīng)力也不相等。（）（1）等直桿受力如圖所示，其橫截面面積3-2選擇題A 100mm2,問給定橫截面 m-m上正應(yīng)力的四個(gè)答案中正確的是（）（A） 50MPa （壓應(yīng)力）；（B） 40MPa （壓應(yīng)力）；（C） 90 MPa （壓應(yīng)力）；（D）90 MPa （拉應(yīng)力）。（2）等截面直桿受軸向拉力 F作用發(fā)生拉伸變形。 已知橫截面面積為 A,以下給出的橫截面上的正應(yīng)力和45斜截面上的正應(yīng)力的四種結(jié)果，正確的是（）(A)F,E；(B)FA2AA2A(C)F .F -(D)F ,2F2A2AAAO（3）如圖示變截面桿下列結(jié)

9、論中正確的是（）。(A)Fn1Fn2Fn3,AB二二 BC 二CD(B)FN1F N2Fn3,ABBCCD(C)F N1F N2Fn3 ,ABBCCD(D)FN1FN2Fn3，_ = AB一=BCCDFA BCAD分別在截面 A B C受集中力F作用。設(shè)桿件的 AB, BC段和CD爰的橫截面面積分別為A,2A,3A,橫截面上的軸力和應(yīng)力分別為Fn1, ab,Fn2,bc,Fn3,cd，試問(4)邊長(zhǎng)分別為a 100mm和a2 50 mm的兩正方形截面桿，其兩端作用著相同的軸向載荷，兩 桿橫截面上正應(yīng)力比為()。(A) 1 ： 2;(B) 2 ： 1;(。1 ： 4;(D) 4 ： 13-3、圖

10、小軸向拉壓桿的橫截面面積a 1000 mm2,載荷F 10 kN,縱向分布載荷的集度q 10kN. m, a 1m。試求截面1-1的正應(yīng)力和桿中的最大正應(yīng)力3-4、圖小中段開槽的桿件，兩端受軸向載荷F作用，已知：F 14kN,截面尺寸b 20mm510 mm4 mm。試計(jì)算截面1-1和截面2-2上的正應(yīng)力b：U1-12-23-6、等截面桿的橫截面面積為A=5cmi,受軸向拉力F作用。如圖示桿沿斜截面被截開，該截面上的正應(yīng)力二120MPa,切應(yīng)力 =40MPa試求F力的大小和斜截面的角度。4-1選擇題A=2A, A=A材料的彈卜莫量為 E。桿件受軸向拉力 P作用時(shí)，最大的伸長(zhǎng)線應(yīng)變是（)(A)P

11、lPlPl ;(B)PPEA12EA2EAEA12EA(C)PP3P ；(D)PPEa1ea22EAEA2EA（1）階梯形桿的橫截面面積分別為（2）變截面鋼桿受力如圖所示。已知R=20kN, P2=40kN,l i=300mm 12=500mm 橫截面面積 A=100mm A=200mm, 彈性模量E=200GPaA) BC lil20.55mm，(B)BCll0.3mm(O BCl 1 l20.05mm，(D)BCc卡工住的M亦銀曷縣：(P2l2)2010330040103500L，(A)0彳由lEAEA2200103100200103.200(B),P1l1P2l2203103004031

12、05000.2 mm（縮短）l EA1ea2200103100200103200(C)l 川P2Pl22010330020103-00- 0.05mm(伸長(zhǎng)) 200EA1ea2200103100200103(D)i臼1P2Pl22010330020103 ；500- 0.55mm(伸長(zhǎng))200般的伸長(zhǎng)變形l 1= 0.3mm,EAO由上面解題過程知3EA2200 103AB段的縮短變形3100 200 103l 2= -0.25mm, BC則C截面相對(duì)B截面的位移是（）OC截面的位移是（(A)li 0.3mm5(B)llI20.55mm(C)11l20.05mm(D)4傘（3）圖a、b所示兩

13、桿的材料、橫截面面積和受力分別相同，長(zhǎng)度 11 l 2。下列各量中相同的有）,不同的有（）。（A）正應(yīng)力；（B）縱向變形；（。縱向線應(yīng)變；（D）橫向線應(yīng)變;（E）橫截面上ab線段的橫向變形(4)圖(a)所小兩桿桁架在載荷 P作用時(shí)，兩桿的伸長(zhǎng)量分別為l 1和 12,并設(shè) l 11 2,則B節(jié)點(diǎn)的鉛垂位移是()<A y l1 cos12 cos ；(B)用平行四邊形法則求得 BB后,(D)y(。如圖(5)階梯狀變截面直桿受軸向壓力2_V 3F l/(4EA)，3F2l /(4EA)；BB cosF作用，其應(yīng)變能V應(yīng)為(B)V(D)Vy BB cosF 2l /(4 EA)；F2l /(4E

14、A)。(6)圖示三腳架中，設(shè)1、 為()2桿的應(yīng)變能分別為 V和V,下列求節(jié)點(diǎn) 1P ByV1S'(B)12P BxV1V2(0 P ByV1(D)1P By V。4-2、如圖示，鋼質(zhì)圓桿的直徑 d 桿的總伸長(zhǎng)。10mm, F 50 kN,彈性模量 ED0.1 m0.1 m0.1 m練習(xí)5材料拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能一，選擇題1、以下關(guān)于材料力學(xué)一般性能的結(jié)論中正確的是（）（A）脆性材料的抗拉能力低于其抗壓能力；（B）脆性材料的抗拉能力高于其抗壓能力;（C）塑性材料的抗拉能力高于其抗壓能力；（D）塑性材料的抗拉能力高于其抗剪能力。2、材料的主要強(qiáng)度指標(biāo)是（）（A） p 和 s； s 和。

15、；（C） b和；D ） s 和 b。3、鑄鐵拉伸試驗(yàn)破壞由什么應(yīng)力造成？破壞斷面在什么方向？以下結(jié)論中正確的是（）（A）切應(yīng)力造成，破壞斷面在與軸線夾角45o方向；（B）切應(yīng)力造成，破壞斷面在橫截面；（C）正應(yīng)力造成，破壞斷面在橫截面；（D）正應(yīng)力造成，破壞斷面在與軸線夾角45o方向。4、對(duì)于沒有明顯屈服階段的塑性材料，通常以0.2表示屈服極限。其定義正確的是（）（A）產(chǎn)生2%勺塑性應(yīng)變所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服極限；（B）產(chǎn)生%勺塑性應(yīng)變所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服極限；（C）產(chǎn)生%1勺塑性應(yīng)變所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服極限；（D）產(chǎn)生%勺應(yīng)變所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服極限。5、工程上通常以伸長(zhǎng)率區(qū)分材料，對(duì)

16、于脆性材料有四種結(jié)論，正確的是（）（A）5% ;（B）0.5% ;（C）2% ;（D）0.2%。6、進(jìn)入屈服階段以后，材料發(fā)生一定變形。則以下結(jié)論正確的是（）（A）彈性；（B）線彈性；（。塑性；（D）彈塑性。7、關(guān)于材料的塑性指標(biāo)有以下結(jié)論，正確的是（）（A） s和；（B） s和。；（C）和。；（D） s、和。8、伸長(zhǎng)率公式li l sb/中的11是（ ）100% l（A）斷裂時(shí)試件的長(zhǎng)度；（B）斷裂后試件的長(zhǎng)度；（C）斷裂時(shí)試驗(yàn)段（標(biāo)距）的長(zhǎng)度；（D）斷裂后試驗(yàn)段（標(biāo)距）的長(zhǎng)度。9、關(guān)于材料的冷作硬化現(xiàn)象有以下四種結(jié)論，正確的是（）（A）由于溫度降低，其比例極限提高，塑性降低；（B）由于溫度

17、降低，其彈性模量提高，泊松比減??；（C）經(jīng)過塑性變形，其比例極限提高，塑性降低；（D）經(jīng)過塑性變形，其彈性模量不變，比例極限降低。二、填空題1、低碳鋼試樣的應(yīng)力一應(yīng)變曲線可以大致分為 個(gè)階段。階段I 階段；階段口 階段;階段皿 階段；階段IV 階段。2、在對(duì)試樣施加軸向拉力，使之達(dá)到強(qiáng)化階段，然后卸載至零，再加載時(shí)，試樣在線彈性范圍內(nèi)所能承受的最大載荷將增大。這一現(xiàn)象稱為材料的 。3、鑄鐵在壓縮時(shí) 極限比在拉伸時(shí)要大得多，因此宜用作受 構(gòu)件。4、一拉伸試樣，試驗(yàn)前直徑d 10mm，長(zhǎng)度l 50 mm，斷裂后頸縮處直徑 d1 6.2 mm ,長(zhǎng)度l1 58.3mm。拉斷時(shí)載荷F 45kN。試求材

18、料的強(qiáng)度極限 b =, 伸長(zhǎng)率 =和斷面收 縮率。=。5、一鋼試樣，e 200GPa,比例極限p 200Mpa ,直彳d d 10 mm ,在標(biāo)距110cmm長(zhǎng)度上測(cè)得伸長(zhǎng)量1 0.05mm。試求該試件沿軸線方向的線應(yīng)變=，所受拉力F =，橫截面上的應(yīng)力6、設(shè)圖示直桿材料為低碳鋼，彈性模量e 200 GPa,桿的橫截面面積為 A 5 cm2, 桿長(zhǎng)l 1 m,加軸向拉力 F 150 kN ,測(cè)得伸長(zhǎng) l 4mm。卸載后桿的彈性變形 =,殘余變形=。7、低碳鋼和鑄鐵試件在拉伸和壓縮破壞時(shí)的情形如圖所示。其中圖（ a）為,圖（b）第7題圖8、三種材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線分別如圖中練習(xí)6拉壓桿強(qiáng)度計(jì)算的是

19、,塑性最好的是9、低碳鋼受拉伸時(shí)，當(dāng)正應(yīng)力小于時(shí)，材料在線彈性范圍內(nèi)工作； 正應(yīng)力達(dá)到意味著材料發(fā)生破壞。鑄鐵拉伸時(shí)，正應(yīng)力達(dá)到 ,材料發(fā)生破壞取(A)AB(B)(C)ABAB(D)BC)進(jìn)行計(jì)算。BC段；BC CDi;CWCD段。flL0獨(dú) ULM6-1選擇題d d2o對(duì)該桿進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，應(yīng)(1)鋼制圓截面階梯形直桿的受力和軸力圖如下，桿的直徑(2)AB桿為剛性桿?？奢d荷為(AP=A+ A=112kN;(B)P= 3Ai/2=96 kN ;(0P= 3A=144kN;(D)P= 96+144=240 kN 。圖示結(jié)構(gòu)中，1,2兩桿的橫截面面積分別為 Ai=400m用A=300mm,許用應(yīng)力

20、均為=160MPa,當(dāng)P力距A支座為1/3時(shí)，求得兩桿的軸力分別為國(guó)=2p3 , FN2=P/3 o該結(jié)構(gòu)的許6-2、荷F6-3、圖示結(jié)構(gòu)中，AB為圓截面桿。已知其材料的許用應(yīng)力為選擇桿AB的直徑。圖示受力結(jié)構(gòu)中，AB為直徑d 10 mm的圓截面鋼桿，從桿 AB的強(qiáng)度考慮，此結(jié)構(gòu)的許用載 628 kN。若桿AB的強(qiáng)度安全因數(shù)n 1.5,試求此材料的屈服極限。6-4、在圖示結(jié)構(gòu)中，鋼索 BC由一組直徑d 2 mm勺鋼絲組成。若鋼絲的許用應(yīng)力160MPa，梁AC自重P 3kN,小車承載F 10 kN ,且小車可以在梁上自由移動(dòng)，試求鋼索至少需幾根鋼絲組成？6-5、設(shè)圓截面鋼桿受軸向拉力F 100

21、kN,彈性模量E 200 GPa。若要求桿內(nèi)的應(yīng)力不得超過120 MPa ,應(yīng)變不得超過12000，試求圓桿的最小直徑。6-6、水平剛性桿 CDE置于較支座 D上并與木柱 AB較接于C,已知木立柱 AB的橫截面面積 A 100 cm2 ，許用拉應(yīng)力7 MPa ，許用壓應(yīng)力9 MPa ，彈性模量E 10 GPa，長(zhǎng)度尺寸和所受載荷如圖所示，其中載荷F1 70 kN，載荷F2 40 kN °試:練習(xí)7拉壓超靜定(1)校核木立柱 AB的強(qiáng)度；(2)求木立柱截面A的鉛垂位移aa。Fi0.41.2A D 甲童1b1.5(長(zhǎng)度單位：m)F2E7-1選擇題(1)結(jié)構(gòu)由于溫度變化，則()(A)靜定結(jié)

22、構(gòu)中將引起應(yīng)力，超靜定結(jié)構(gòu)中也將引起應(yīng)力；(B)靜定結(jié)構(gòu)中將引起變形，超靜定結(jié)構(gòu)中將引起應(yīng)力和變形;(C)無論靜定結(jié)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu)，都將引起應(yīng)力和變形；(D)靜定結(jié)構(gòu)中將引起應(yīng)力和變形，超靜定結(jié)構(gòu)中將引起應(yīng)力。如圖所示，桿 AB和CD為剛性桿，則此結(jié)構(gòu)為()結(jié)構(gòu)(A)靜定。(B) 一次超靜定。(C)二次超靜定。(D)三次超靜定。(3)如圖所示，桿AB為剛性桿，桿CD由于制造不準(zhǔn)缺短了，此結(jié)構(gòu)安裝后，可按()問題(B) 一次超靜定。(D)三次超靜定。求解各桿的內(nèi)力(A)靜定。(C)二次超靜定。7-2填空題(1)已知變截面桿受力如圖示，試問當(dāng) Fa/EA > A時(shí)，補(bǔ)充方程式為(2)圖示桿1

23、和桿2的材料和長(zhǎng)度都相同，但橫截面面積A>A。若兩桿溫度都下降 T ,則兩桿軸力之間的關(guān)系是FN1 FN2,正應(yīng)力之間的關(guān)系是1 2。(填入符號(hào)< ,=,>)A,材料的彈性模量為E。試7-3、如圖所示受一對(duì)軸向力 F作用的桿件。已知桿件的橫截面面積為 求桿件的約束力。0.1 mm,設(shè)桿1和桿2的橫截面面積之比為 a1 2 A2 °將120kN ，已知桿1和桿2的許用應(yīng)力為 160 MPa ,彈7-4、桿1比預(yù)定長(zhǎng)度1 1 m短一小量 桿1連到AB剛性桿上后，在B端加力 性模量e 200 Gpa,試設(shè)計(jì)兩桿截面。7-5、圖示結(jié)構(gòu)中，已知各桿的拉壓剛度EA和線膨脹系數(shù)

24、l均相同，鉛直桿的長(zhǎng)度為1。若桿3的溫度上升 T ,試求各桿的內(nèi)力。練習(xí)8剪切和擠壓實(shí)用計(jì)算8-1選擇題(1)在連接件上，剪切面和擠壓面為()(A)分別垂直、平行于外力方向；(B)分別平行、垂直于外力方向；(C)分別平行于外力方向；(D)分別垂直于外力方向。(2)連接件切應(yīng)力的實(shí)用計(jì)算是()(A)以切應(yīng)力在剪切面上均勻分布為基礎(chǔ)的；(B)剪切面為圓形或方形；(C)以切應(yīng)力不超過材料的剪切比例極限為基礎(chǔ)的；(D)剪切面積大于擠壓面積(3)在連接件剪切強(qiáng)度的實(shí)用計(jì)算中，切應(yīng)力許用應(yīng)力是由(A)精確計(jì)算得到的;(C)剪切試驗(yàn)得到的;(B)拉伸試驗(yàn)得到的;(D)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)得到的。(4)圖示鐘釘連接，鐘釘

25、的擠壓應(yīng)力bs為()(A) 2FL；(B)上；2 Ttd22d(C)F ;(D) 4F 。22bTtd(5)圖示夾剪中A和B的直徑均為d,則受力系統(tǒng)中的最大剪應(yīng)力為()(A) 4bFp ; 4(a b)Fp :b a2'j 2"adad(0 吟(D) 8(a b)FP.adad'*FP(6)鋼板厚度為t,剪切屈服極限 s,剪切強(qiáng)度極限b。若用沖床在鋼板上沖出直徑為d的圓孔,則沖頭的沖壓力應(yīng)不小于(A)dt s(B)d2(C)dt b(D)d28-2填空題(1)鐘接頭的連接板厚度為，獅釘直徑為d。則加釘切應(yīng)力,擠壓應(yīng)力 為bs FF/2(2)矩形截面木拉桿連接如圖，這時(shí)

26、接頭處的切應(yīng)力;擠壓應(yīng)力第(3)題圖(3)齒輪和軸用平鍵連接如圖所示，鍵的受剪面積(4)圖示厚度為的基礎(chǔ)上有一方柱，柱受軸向壓力壓面面積為第(4)題圖(5)圖示直徑為d的圓柱放在直徑為 D=3d,厚度為As=,擠壓面積Abs=。F作用，則基礎(chǔ)的剪切面面積為 ,擠F早d _I 中 II_ D _第(5)題圖的圓形基座上，地基對(duì)基座的支反力為均勻分布，圓柱承受軸向壓力 F,則基座剪切面的剪力趨勢(shì)的平面；擠(6)判斷剪切面和擠壓面時(shí)應(yīng)注意的是：剪切面是構(gòu)件的兩部分有發(fā)生壓面是構(gòu)件 的表面8-3、圖示銷釘連接。已知：聯(lián)接器壁厚8mm ,軸向拉力 F 15kN ,銷釘許用切應(yīng)力20MPa ，許用擠壓應(yīng)力

27、bs 70MPa。試求銷釘?shù)闹睆絛。8-4、鋼板用銷釘固連于墻上， 且受拉力F作用。已知銷釘直徑d 22mm,板的尺寸為8 100mm2, 板和銷釘?shù)脑S用拉應(yīng)力160 MPa ，許用切應(yīng)力100Mpa,許用擠壓應(yīng)力bs 280Mpa，試If求許用拉力F自測(cè)題一是非題(1)等直桿受軸向拉壓時(shí)，任何方向都不會(huì)發(fā)生切應(yīng)變。()(2)若兩等直桿的橫截面面積 A,長(zhǎng)度l相同，兩端所受的軸向拉力 F也相同，但材料不同，則兩 桿的應(yīng)力相同，伸長(zhǎng)l不同。()(3)鋼筋混凝土柱中，鋼筋與混凝土柱高度相同，受壓后，鋼筋與混凝土柱的壓縮量也相同，所 以二者所受的內(nèi)力也相同。()(4) 一圓截面直桿兩端承受拉力作用。

28、 若將其直徑增加一倍，則桿的拉壓剛度將是原來的 4倍。(是)(5) 一空心圓截面直桿，其內(nèi)、外徑之比為，兩端承受拉力作用。如將桿的內(nèi)、外徑增加一倍，則其拉壓剛度將是原來的 2倍。()(6)材料的延伸率與試件的尺寸有關(guān)。()(7)低碳鋼拉伸試樣直到出現(xiàn)頸縮之前，其橫向變形都是均勻收縮的。()(8)鑄鐵壓縮試驗(yàn)時(shí)，斷口為與軸線約成45o的螺旋面。()二、選擇題1、關(guān)于下列結(jié)論：1)應(yīng)變分為線應(yīng)變和切應(yīng)變 ；2)線應(yīng)變?yōu)闊o量綱量；3)若物體的各部分均無變形，則物體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)變均為零；4)若物體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)變均為零，則物體無位移?，F(xiàn)有四種答案，正確的是()。(A) 1、2 對(duì)；(B) 3、4 對(duì)；(C)

29、 1、2、3 對(duì)；(D)全對(duì)。2、等截面直桿受軸向拉力 F作用而產(chǎn)生彈性伸長(zhǎng)，已知桿長(zhǎng)為 l ,橫截面面積為A,材料彈性模量為E,泊松比為 。根據(jù)拉伸理論，影響該桿橫截面上應(yīng)力的因素是()(A) E, F;(B) l , A, F;(C) l , A E, F;(D) A F。3、兩桿幾何尺寸相同，軸向拉力 F相同，材料不同，它們的應(yīng)力和變形可能是(l相同;l不同。)(A)應(yīng)力 和變形l都相同；(B) 應(yīng)力 不同，變形(C)應(yīng)力 相同，變形l不同； (D) 應(yīng)力 不同，變形4、圖示等直桿,桿長(zhǎng)為 3a,材料的拉壓剛度為 EA受力如圖示。問桿中點(diǎn)橫截面的鉛垂位移是()(A) 0 ; (B) Fa

30、；(C) 2Fa ；(D) 3Fa oEAEAEA5、鋼材經(jīng)過冷作硬化處理后，基本不變的量有以下四種結(jié)論，正確的是(A)彈性模量;(B)比例極限;(C)伸長(zhǎng)率;(D)斷面收縮率。6、長(zhǎng)度和橫截面面積均相同的兩桿，一為鋼桿，另一為鋁桿，在相同的軸向拉力作用下，兩桿的應(yīng)力與變形有四種情況，試問正確的是()(A)鋁桿的應(yīng)力和鋼桿相同，變形大于鋼桿； (B)鋁桿的應(yīng)力和鋼桿相同，變形小于鋼桿;(C)鋁桿的應(yīng)力和變形均大于鋼桿；(D)鋁桿的應(yīng)力和變形均小于鋼桿。結(jié)論中正確的是()(A)截面D位移為0;(C)截面C位移為 Fl ;2EA8、脆性材料的強(qiáng)度指標(biāo)是(p 和 s；1i桿的橫截面面積分別為2A和A

31、,(B)截面D位移為 Fl ;2EA(D) 截面D位移為Fl。 EA)B)s 和。；(0 b ；受力如圖示，彈性模量為 E下列(D)s 和9、符號(hào) 和。分別是材料拉伸時(shí)的()(A)伸長(zhǎng)率與斷面收縮率；(B)屈服極限與斷面收縮率;(C)比例極限與伸長(zhǎng)率；(D)彈性極限與伸長(zhǎng)率。10、鑄鐵壓縮實(shí)驗(yàn)中能測(cè)得的強(qiáng)度性能指標(biāo)是()(D)屈服極限s(A)屈服極限s和強(qiáng)度極限b； (B)強(qiáng)度極限 b;(。比例極限p；11、圖示等截面直桿的抗拉剛度為EA其應(yīng)變能應(yīng)為(A)V 5F2l/(6EA)；(B)V 3F2l/(2EA)；(C)V 9F2l/(4EA)；( D)V 13F2l/(4EA) °1

32、2、低碳鋼試樣拉伸時(shí)，橫截面上的應(yīng)力公式(A)只適用于< p ;(B)(C)只適用于< s ；(D)Fn/A適用于以下哪一種情況？()只適用于 <e,在試樣拉斷前都適用。13、拉桿用四個(gè)直徑相同的獅釘固定在連接板上。拉桿橫截面是寬為b,厚為t的矩形。已知拉桿和聊釘?shù)牟牧舷嗤?，許用切應(yīng)力為(A) £ d2;(B)史d2(C)上 4 d2'(D) 1P d2,許用擠壓應(yīng)力為bs,許用正應(yīng)力為。設(shè)拉力為P,則鐘釘?shù)募羟袕?qiáng)度條件為14、續(xù)上題，拉桿的擠壓強(qiáng)度條件為（(A) _P_2td15、續(xù)上題,小得拉桿的拉伸強(qiáng)度條件為bs；(0 _P_2 tdPbs； bs(A

33、) P bd'(B)Pbdt(0 2P2bt d'(D)3P4"b2d t它沿著截面法線方向的分量稱為而沿截面切線方向的分量稱為2、圖示兩桿材料密度均為,長(zhǎng)度相同，橫截面面積不同在自重作用下，在對(duì)應(yīng)的x截面處的應(yīng)力分別為1(Ai < A2),兩桿3、某階梯狀桿受力如圖示,已知在 B處，沿桿軸線作用的載荷 F1 60kN，在自由端C沿軸線作用的載荷F2 20 kN，AB段橫截面面積a 2。mm2,長(zhǎng)I1l2 3m，桿的彈性模量 E 20。GPa,求：（1） B截面的位移 B=。1 m, B®橫截面面積a F1（2）桿位移為零的橫截面位置 x=B l2 C

34、100 mm2 , 長(zhǎng)4、對(duì)于沒有屈服階段的塑性材料，通常將對(duì)應(yīng)于塑性應(yīng)變 義屈服強(qiáng)度。p p=時(shí)的應(yīng)力定為屈服強(qiáng)度或名5、鑄鐵試樣壓縮破壞在方向，是由應(yīng)力造成的。6、符號(hào)和小分別是材料拉伸時(shí)的。公式1。中的廠是 i三、填空題1、在拉（壓）桿斜截面上某點(diǎn)處的內(nèi)力分布集度為該點(diǎn)處的長(zhǎng)度。A A 10。中的A是試件 截面積Aa）、（b）桿的應(yīng)變能分別為7、三桿的剛度和桿長(zhǎng)相等，受力如圖（ a）、（b）、（c）所示。若已知V a和V b, B端位移分別為a和 bo則（C）桿的應(yīng)變能 V c =B端的位移8、圖示銷釘?shù)那袘?yīng)力 擠壓應(yīng)力。四、計(jì)算題1、設(shè)有一桿受F 160 kN的軸向拉力作用，若最大切應(yīng)

35、力不得超過80 MPa ,試求此桿的最小橫截面面積A。2、已知變截面鋼桿，I段為d1 20mm的圓形截面，口段為a2 25mm的正方形截面，皿段為d3 12 mm 的圓形截面，各段長(zhǎng)度如圖示。若此桿在軸向壓力F作用下在第口段上產(chǎn)生正應(yīng)力 2 30 Mpa桿的彈性模量e 210 GPa ,試求此桿的總縮短量。0.2 m0.2 m0.4 m3、如圖示，作用在剛性桿 AB上的鉛垂載荷F可以移動(dòng)，其位置用 x表示，桿1和桿2橫截面面積相同，彈性模量分別為 E1 E , E2 2E。試求：(1)欲使桿1和桿2軸向伸長(zhǎng)量相等，x應(yīng)為多少?(2)欲使桿1和桿2軸向線應(yīng)變相等，x應(yīng)為多少?練習(xí)9扭轉(zhuǎn)9-1選擇

36、題(A)變形的幾何協(xié)調(diào)關(guān)系；(B)(C)切應(yīng)力互等定理；(D)剪切胡克定律；切應(yīng)力與扭矩的關(guān)系T 人dA(A) WptO3 Td3 . ,(B)Wp3Q )16163232(C) WpM d4);(D)WptD4id4o16D3232(3)建立圓軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式T Ip時(shí)，以下哪個(gè)關(guān)系式?jīng)]有用到？(800,當(dāng)外力偶矩一定時(shí),(kN m)(4)圖示等截面圓軸上裝有四個(gè)皮帶輪，如何合理安排？(A)將輪C與輪D對(duì)調(diào)；(B)將輪B與輪D對(duì)調(diào)；(C)將輪B與輪C對(duì)調(diào)；(D)將輪B與輪D對(duì)調(diào)，然后再將輪 B與輪C對(duì)調(diào)9-2填空題(1)當(dāng)軸傳遞的功率一定時(shí)，軸的轉(zhuǎn)速越小，則軸受到的外力偶矩越傳遞的功率越大

37、，則軸的轉(zhuǎn)速越 二(2)試求圖示圓截面軸在指定截面上的扭矩1-1 截面：T1 ；2-2 截面：T2 。(3)剪切胡克定律可表示為 ,該定律的應(yīng)用條件是 (4)外徑為120mm ,厚度為5mm的等截面薄壁圓管承受扭矩 T 2 kN m ,其最大的切應(yīng)力(5)由 定理可知，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)在過軸線的縱截面上有平行于軸線的切應(yīng)力9-3、圓軸受力如圖所示，直徑為 d。試:(1)畫出扭矩圖；(2)畫出危險(xiǎn)截面的切應(yīng)力分布圖；(3)計(jì)算最大切應(yīng)力。P150 kw ,輪2,輪3和輪4為從9-4、某傳動(dòng)軸，轉(zhuǎn)速n 3003min，輪1為主動(dòng)輪，輸入功率 動(dòng)輪，輸出功率分別為 P2 10 kW, p3 P420 kW

38、。試求：(1)繪該軸的扭矩圖；(2)若將輪1與輪3的位置對(duì)調(diào)，試分析對(duì)軸的受力是否有利9-5選擇題(1)關(guān)于扭轉(zhuǎn)角變化率公式 d_T的使用條件是()加GI7(A)圓截面桿扭轉(zhuǎn)，變形在線彈性范圍內(nèi)；(B)圓截面桿扭轉(zhuǎn)，任意變形范圍；(C)任意截面桿扭轉(zhuǎn)，線彈性變形；(D)矩形截面桿扭轉(zhuǎn)。(2)用同一材料制成的空心圓軸和實(shí)心圓軸，若長(zhǎng)度和橫截面面積均相同，則扭轉(zhuǎn)剛度較大的是( )(A)實(shí)心圓軸；(B)空心圓軸；(C)二者一樣；(D) 無法判斷(3)實(shí)心圓軸受扭，若將軸的直徑減小一半，其他條件不變，則圓軸兩端截面的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角是原 來的()(A) 2 倍； (B) 4 倍； (C) 8 倍； (D)

39、16 倍。(4) 一圓軸用普通碳鋼制成，受扭后發(fā)現(xiàn)單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角超過了許用值，為提高剛度，擬采用適 當(dāng)措施，正確的是()(A)改為優(yōu)質(zhì)合金鋼；(B)用鑄鐵代替；(C)增大圓軸直徑；(D)減小軸的長(zhǎng)度。(5)在密圈螺旋彈簧的兩端，沿彈簧軸線有拉力作用。這時(shí)引起彈簧軸向的伸長(zhǎng)，主要是由彈簧 絲的何種變形造成的？()(A)彎曲； (B) 拉伸； (C) 扭轉(zhuǎn)； (D) 剪切。(6)單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角與()無關(guān)(A桿的長(zhǎng)度；(B)扭矩； (C)材料性質(zhì)；(D)截面幾何性質(zhì)。(2) GIp稱為圓軸的 ,它反映圓軸的 能力(3)許用單位扭轉(zhuǎn)角的量綱為rad/m時(shí)，等直圓軸扭轉(zhuǎn)的剛度條件為 ,的量綱為()m時(shí)，

40、其剛度條件為。(4) 一受扭等截面圓軸，當(dāng)直徑縮小一半，其他條件不變時(shí),其最大切應(yīng)力是原來的倍，單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角是原來的 倍。G則截面C相對(duì)截面A扭轉(zhuǎn)(5)圖示階梯形圓軸受扭轉(zhuǎn)力偶 Mi和Mb作用，若材料的切變模量為角a=，而在 Mi單獨(dú)作用時(shí)，截面 B相對(duì)截面 A扭轉(zhuǎn)角AB=。(6)圓柱形密圈螺旋彈簧受軸向載荷作用時(shí)，簧絲截面上內(nèi)力分量為扭矩和剪力，當(dāng)簧絲直徑 d遠(yuǎn)小于彈簧圈的平均直徑 D時(shí)，可以略去 和 的影響。(7)矩形截面桿扭轉(zhuǎn)變形的主要特征是 。(8)矩形截面桿自由扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上最大切應(yīng)力max發(fā)生在 ,橫截面上的四個(gè)角點(diǎn)和形心處切應(yīng)力值為 。9-7、某圓截面桿長(zhǎng)l ,直徑d=100

41、mm兩端受軸向拉力 F=50kN作用時(shí)，木f伸長(zhǎng)l= mm兩端受扭轉(zhuǎn)力偶矩M=50kN m作用時(shí)，兩端截面的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角=rad ,該軸的材料為各向同性材料，試求該材料的泊松比。9-8、一空心圓截面鋁軸，外徑D=100mm內(nèi)徑d=90mm長(zhǎng)度l =2m 最大切應(yīng)力 max=70MPa切變模量G=80GPa全長(zhǎng)受扭矩 T,試求：（1）兩端面的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角；（2）在相同應(yīng)力條件下實(shí)心軸的 直徑。y和y的慣性矩I y1與Iy之間的關(guān)系為()z練習(xí)10平面圖形的幾何性質(zhì)10-1是非題(1)當(dāng)截面圖形的一對(duì)形心軸中有一軸為對(duì)稱軸時(shí)，則這對(duì)形心軸必為形心主慣性軸()。(2)平面圖形對(duì)某一軸的靜矩，可以是正值或

42、負(fù)值，但不可以等于零()。(3)平面圖形對(duì)某一軸的慣性矩，可以是正值或負(fù)值，也可以等于零()。(4)在平行移軸定理i iAa2 , i i Ab2中，a和b分別為任意平行軸y與yo和z與z。y yozzo之間的距離()。(5)任意形狀截面圖形對(duì)形心軸的靜矩一定等于零；圖形對(duì)某軸的靜矩為零，則該軸必為形心軸10-2選擇題(1)由慣性矩的平行移軸公式，i的答案是()z2(A) iZ9 iZl bh3/4；(B) I I bh3/4；Z2Z1Z2Z(C) Iz2 Iz bhK(D)Iz2 IZ1 b9。(2)關(guān)于主軸的概念，有如下說法，正確的是()。(A)平面圖形有無限對(duì)形心主軸；(B)平面圖形不一

43、定存在主軸；(C)平面圖形只有一對(duì)正交主軸；(D)平面圖形只有一對(duì)形心主軸。(3) ZC是形心軸，ZC軸以下面積對(duì)ZC軸的靜矩&。為()(A)ah/2；(B) a2m/2；(C) ab(h2 a/2)；(D) ab(h2 a) °(4)平面圖形對(duì)一組相互平行軸的慣性矩中，對(duì)形心軸的慣性矩有(A)最大；(B)最??；(C)在最大和最小之間；(D) 0(5)工字形截面如圖所示，匕為( )(A) (11/144 )bh3 ；(B)(11/121)bh3；(C) bh 3 / 32 ;(D)(29 /144)bh3。(6)給定圖示正方形，則圖形對(duì)形心軸y ( )(A) Iy1 >

44、 Iy ；(B) Iy1 = Iy10-3填空題(1)圖示形心的坐標(biāo)zC =(2)任意平面圖形至少有(3)按定義，圖形對(duì) y軸的慣性矩1y其量綱為長(zhǎng)度的次方，且其值恒零。對(duì)形心主慣性軸，等邊三角形有600(4)圖形對(duì)通過形心的某一對(duì)正交軸的慣性積等于零，則這一對(duì)軸稱為形心主慣性軸(5)圖示矩形對(duì)zC軸的慣性矩h/2h/2第(5)題圖第(6)題圖,對(duì)y軸的慣性矩對(duì)形心主慣性軸。y的慣性矩I y(6)圖示組合圖形，由兩個(gè)直徑相等的圓截面組成，此組合圖形對(duì)形心主軸10-4、證明邊長(zhǎng)為a的正方形截面對(duì)通過形心C的任意軸的慣性矩為a4 /12 。自測(cè)題二、是非題1、一受扭等截面圓軸，若將軸的長(zhǎng)度增大一半

45、，其它條件不變，則軸兩端的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角也將增大一倍。（）2、矩形截面桿扭轉(zhuǎn)時(shí)，其最大切應(yīng)力發(fā)生在長(zhǎng)邊中點(diǎn)，方向與長(zhǎng)邊垂直。（）3、矩形截面桿扭轉(zhuǎn)時(shí)，四角點(diǎn)處的切應(yīng)力均等于零。（）4、切應(yīng)力互等定理是根據(jù)微元體的平衡條件導(dǎo)出的。（）5、矩形截面桿扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面周邊上各點(diǎn)的切應(yīng)力必與周邊垂直（四角點(diǎn)除外）。（）6、所謂密圈螺旋彈簧是指螺旋升角很小（如50 ）的彈簧。（）二、選擇題1、階梯圓軸的最大切應(yīng)力發(fā)生在（）（A）扭矩最大的截面；（B）直徑最小的截面；（C）單位長(zhǎng)度扭轉(zhuǎn)角最大的截面；（D）不能確定。2、建立圓軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式T /1P時(shí)，“平面假設(shè)”起到的作用有（）（A） “平面假設(shè)”使物理方

46、程得到簡(jiǎn)化；（B） “平面假設(shè)”給出了圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形規(guī)律；（C） “平面假設(shè)”是建立切應(yīng)力互等定理的基礎(chǔ)；（D） “平面假設(shè)”給出了橫截面上內(nèi)力與應(yīng)力的關(guān)系T A dAo3、材料不同的兩根受扭圓軸，其直徑、長(zhǎng)度和所受的扭矩均相同，它們的最大切應(yīng)力之間和最大相對(duì)扭轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系有（）（E） ,;（B）; （C）,（D） “4、矩形截面，C為形心，陰影面積對(duì)12121212''，12>1212）Zc軸的靜矩為（Szc） A,其余部分面積對(duì)Zc軸的靜矩為(Szc) B,它們之間的關(guān)系有()(A)(SZc)A(Szc)b；(B)(Szc )a(Szc)b；(C)(Szc)A(S

47、zc)B；(D)(Szc)A(Szc)B。5、帶油孔的軸，截面如圖，它對(duì)x軸的慣性矩 葭有()(A) i Q4/ dD4/ ；(B) ItD4/dD4/ ；x 3212Ix 646三、填空題1、在邊長(zhǎng)為2a的正方形的中心部挖去一個(gè)邊長(zhǎng)為 a的正方形，則該圖形對(duì)y軸的慣性矩為第1題圖第2題圖2、若欲使軸Oy, Oz為圖示任意截面的形心主慣性軸，必須滿足的條件是 和3、三角形 ABC,已知Iz bh3 /12 , Z2軸/Zi軸，則I方為。第3題圖第4題圖4、已知ZC為形心軸，則截面對(duì)ZC軸的靜矩 , ZC軸上下兩側(cè)圖形對(duì) ZC軸的靜矩SZc （上）與SzC （下）的關(guān)系是。四、計(jì)算題1、受扭轉(zhuǎn)力

48、偶作用的圓截面桿，長(zhǎng) l= imi直彳仝d=20mm材料的切變模量 G=80GPa兩端截面的相 對(duì)扭轉(zhuǎn)角 =rad o試求此桿外表面任意點(diǎn)處的切應(yīng)變，橫截面上的最大切應(yīng)力和外加力偶矩M。602、為保證圖示軸的安全，將 OC桿與端面B剛接，當(dāng)B端扭轉(zhuǎn)角超過容許值 s時(shí)，C點(diǎn)與D點(diǎn)接 觸，接通報(bào)警器線路而報(bào)警。已知軸的許用切應(yīng)力 20 MPa，切變模量G 80 GPa，單位長(zhǎng) 度的許用扭轉(zhuǎn)角0.35 ( )/m。試設(shè)計(jì)觸點(diǎn)C, D間的距離 A soMe a=0.2m iQ_i B3、等截面?zhèn)鲃?dòng)軸的轉(zhuǎn)速 n 191r/min,由輪a輸入功率PA 8kW,由b, c, d各輪輸出的功率分別為PB 3

49、kW, PC 1 kW, PD 4 kWo已知軸的許用切應(yīng)力60 MPa ,切變模量G 80GPa單位長(zhǎng)度的許用扭轉(zhuǎn)角2( )/m。要求：首先合理安排各輪的位置，然后繪出傳動(dòng)軸的扭矩圖，并確定軸的直徑。4、已知一矩形的邊長(zhǎng) h 2b ，矩形對(duì)形心C點(diǎn)的極慣性矩I 1 728 108 mm4 ，試求b、p.'數(shù)值。C5、求圖示帶圓孔的矩形截面的形心主慣性矩。30100第(3)題圖第(4)題圖第(5)題圖練習(xí)11彎曲內(nèi)力11-1填空題(1)圖示梁，C截面的剪力和彎矩值分別為 (2)若簡(jiǎn)支梁上的均布載荷用靜力等效的集中力來代替，則梁的支反力值將與原受載梁的支反力值,而梁的最大彎矩值將 原受載梁的最大彎矩值(3)圖示梁C截面彎矩MC=;為使MC=0,則M=;為使全梁不出現(xiàn)正彎矩， 則M)qaqI 川a3aH(4)圖示梁，剪力等于零的截面位置 x之值為。(5)圖示梁BC段的彎矩方程和x的范圍是，11-2、試求下列各梁中1-1,2-2, 3-311-3寫出下列各梁的剪力方程與彎矩方程，