材料力學(xué)第1-3章習(xí)題課

1、第一章:緒論一、填空1 .構(gòu)件在外荷載作用下具有抵抗破壞的能力為材料的（ ）；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（ ）。2 .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)部的力學(xué)響應(yīng)時，除非有特別提示，一般將材料看成由（ ）、（ ）、（ ）的介質(zhì)組成。 答案：答案：強度、剛度、穩(wěn)定性。連續(xù)性、均勻性、各向同性。3 .構(gòu)件所受的外力可以是各式各樣的，有時是很復(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)力分量可分為（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四種基本變形。答案：拉伸或壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲。第二章:拉伸與壓縮一、

2、填空1.軸力是指通過橫截面形心垂直于橫截面作用的內(nèi)力，而求軸力的基本方法是（ ）。答案： 截面法。2.工程構(gòu)件在實際工作環(huán)境下所能承受的應(yīng)力稱為（ ），工件中最大工作應(yīng)力不能超過此應(yīng)力，超過此應(yīng)力時稱為（ ）。答案： 許用應(yīng)力 ，失效 。3.金屬拉伸標(biāo)準試件有（ ）和（）兩種。答案： 圓柱形，平板形 。.在低碳鋼拉伸曲線中，其變形破壞全過程可分為（）個變形階段，它們依次是 （）、（）、（）、和（）。答案：四，彈性、屈服、強化和頸縮、斷裂。.用塑性材料的低碳鋼標(biāo)準試件在做拉伸實驗過程中，將會出現(xiàn)四個重要的極限應(yīng)力；其中保持材料中應(yīng)力與應(yīng)變成線性關(guān)系的最大應(yīng)力為（）；使材料保持純彈性變形的最大應(yīng)力

3、為（ ）；應(yīng)力只作微小波動而變形迅速增加時的應(yīng)力為（ ）；材料達到所能承受的最大載荷時的應(yīng)力為（ ）。6.通過低碳鋼拉伸破壞試驗可測定強度指標(biāo)（ ）和（ ）；塑性指標(biāo)（ ）和（ ）。答案： 屈服極限，強度極限 ；伸長率，斷面收縮率。7.功能守恒原理是指對于始終處于靜力平衡狀態(tài)的物體，緩慢施加的外力對變形體所做的外功W可近似認為全部轉(zhuǎn)化為物體的變形能U，即（ ）。答案：W=U答案：比例極限、彈性極限、屈服極限、強度極限。二、選擇題1.所有脆性材料，它與塑性材料相比，其拉伸力學(xué)性能的最大特點是（ ）。（A）強度低，對應(yīng)力集中不敏感；（B）相同拉力作用下變形??；（C）斷裂前幾乎沒有塑性變形；（D）應(yīng)

4、力-應(yīng)變關(guān)系嚴格遵循胡克定律。答案：C2. 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：1）強度最高的是（ ）；2）剛度最大的是（ ）；3）塑性最好的是（ ）。oABC答案：A，B，C，C3.兩端固定的階梯桿如圖所示，橫截面面積 ，受軸向載荷P后，其軸力圖是（ ）。212AA2AAB/3P1APllxN2P2P AxNP BxN3P23P CxNP D答案：C三、判斷題1.圖示結(jié)構(gòu)由兩根尺寸完全相同的桿件組成。AC桿為銅合金，BC桿為低碳鋼桿，則此兩桿在力P作用下具有相同的拉應(yīng)力。 （ ）ABCP答案：2.線應(yīng)變的定義為 （ ）/ E。答案：答案：3.對于拉伸曲線上沒有

5、屈服平臺的合金塑性材料，工程上取 p0.2作為規(guī)定非比例延伸強度，此時相對應(yīng)的應(yīng)變量為 （ ）0.2%。四、計算1.礦井起重機鋼繩如圖（a）所示，AB段截面積 BC段截面積 鋼繩的單位體積重量 長度 起吊重物的重量 求：1）鋼繩內(nèi)的最大應(yīng)力；2）作軸力圖。 21300Amm，22400Amm，328/kN m，50lm，12PkN，1122llPABCa1122llPABCaAAPP1 122B1x2x1A1A2A1NF2NFbox解：1）在可能危險的1段B面，2段C面截開（圖b），有411228 3 105012.42NBFPAlkN 34112.42 1041.43 10NBBFMPaA4

6、1212.4228 4 105012.98NCFPAlA lkN 34212.98 104 1036.8NCCFAMPa所以 max41.4BMPa2）作軸力圖 取1-1截面（AB段，見圖（b） 11 110NFxPAxxla 取2-2截面（BC段） 212222NFxPAlA l xllxlb 由式（a） 112NANBFN OPkNFN lPAlkN由式（b） 12.42NBFN lkN1224NCFNlPA lAllkN BAC/NFkN/x mm1212.4212.98在圖(c)所示 坐標(biāo)下,由式(a)、(b)知 隨 呈直線變化。由三個控制面上控制值 畫出由兩段斜直線構(gòu)成的軸力圖。見下

7、圖 N xNFxxNANBNCFFF，第三章:扭轉(zhuǎn)與剪切一、填空1.空心圓軸外徑為D，內(nèi)徑為d=D/2，兩端受扭轉(zhuǎn)力偶 作用，則其橫截面上切應(yīng)力呈（ ）分布， （ ），xmmaxmin （ ）。2.圓截面桿扭轉(zhuǎn)時，其變形特點是變形過程中橫截面始終保持（ ），即符合（ ）假設(shè)。答案：max335.43/ 215xxmmDD256線性 ，或，。答案：平面，平面假設(shè).3.圖（a）、圖（b）所示兩圓軸的材料、長度相同，扭轉(zhuǎn)時兩軸表面上各點的切應(yīng)變相同 ，此時作用于兩端的扭轉(zhuǎn)力偶之比ab（即= ）/abxymm （ ）。blxaxmadAB（a）（ b）lxbxm2dAB答案：1/8二、選擇43WPdd

8、d 33431.空心圓軸外徑為D，內(nèi)徑為d，在計算最大切應(yīng)力時需要確定扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)，以下正確的是（ ）。D （A）（ ）（C） （D） （D） （D）161616D16答案：C2.圓軸受扭轉(zhuǎn)如圖所示。現(xiàn)取出I-I橫截面上點1的純剪切單元體，其成對存在的切應(yīng)力為（ ）。（ ）（A）（D）（C）xyzIII答案：B3.21212圓軸由兩種材料組成，其剪切模量分別為G 和G 。設(shè)受扭時二者之間無相對滑動，GG ，則其橫截面上的切應(yīng)力分布為（ ）。1G2GoTDd1G2Go( )A1G2Go( )B1G2Go( )C1G2Go()D答案：D三、判斷題答案：答案：1.ld由不同材料制成的兩圓軸，若長 、

9、軸徑 及作用的扭轉(zhuǎn)力偶均相同，則其最大切應(yīng)力必相同。 （ ）2.ld由不同材料制成的兩圓軸，若長 、軸徑 及作用的扭轉(zhuǎn)力偶均相同，則其相對扭角必相同。 （ ）3.TP應(yīng)用公式=/I 計算扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的基本條件是等截面直圓桿，最大剪應(yīng)力不超過材料的剪切比例極限。 （ ）答案：四、計算題N.m/mmmMPaGPaxmTG圖（a）所示鉆探機鉆軸的下端一段長度上承受均布摩擦力 （單位為）。圖中的長度單位為。已知鉆軸材料的最大剪應(yīng)力不能超過70。試求：1）扭距 的最大許可值；2）最大總扭轉(zhuǎn)角（ =80）。xm20 xmABCx100200( )aAxBCxmxm( )bT( ) max336666max0max2101.57 10161670 101.57 10110(1)2110BCPPxxxBClxABxxABBCPBCPPABxTWdTWABBCABTmBCT xm