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文檔簡介

材料力學習題集精品課程資料第一章:緒論一、填空1.構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,物理力學性能各異。所以,在研究受力后物體(構件)內部的力學響應時,除非有特別提示,一般將材料看成由()、()、()的介質組成。答案:答案:強度、剛度、穩(wěn)定性。連續(xù)性、均勻性、各向同性。3.構件所受的外力可以是各式各樣的,有時是很復雜的。材料力學根據(jù)構件的典型受力情況及截面上的內力分量可分為()、()、()、()四種基本變形。答案:拉伸或壓縮、剪切、扭轉、彎曲。二、計算1.

試求下列桿件中指定截面上內力分量,并指出相應的變形形式。解:各截面上內力分量的方向從略,僅記大小。第二章:拉伸與壓縮一、填空1.軸力是指通過橫截面形心垂直于橫截面作用的內力,而求軸力的基本方法是()。答案:截面法。2.工程構件在實際工作環(huán)境下所能承受的應力稱為(),工件中最大工作應力不能超過此應力,超過此應力時稱為()。答案:許用應力,失效。3.金屬拉伸標準試件有()和()兩種。答案:圓柱形,平板形。4.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。5.用塑性材料的低碳鋼標準試件在做拉伸實驗過程中,將會出現(xiàn)四個重要的極限應力;其中保持材料中應力與應變成線性關系的最大應力為();使材料保持純彈性變形的最大應力為();應力只作微小波動而變形迅速增加時的應力為();材料達到所能承受的最大載荷時的應力為()。答案:比例極限、彈性極限、屈服極限、強度極限。6.通過低碳鋼拉伸破壞試驗可測定強度指標()和();塑性指標()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可近似認為全部轉化為物體的變形能U,即()。答案:W=U8.當結構中構件所受未知約束力或內力的數(shù)目n多于靜力平衡條件數(shù)目m時,單憑平衡條件不能確定全部未知力,相對靜定結構(n=m),稱它為()。稱為(),這也是“多余”約束力或“多余”約束的數(shù)目。答案:靜不定結構,靜不定次數(shù)。二、選擇題1.所有脆性材料,它與塑性材料相比,其拉伸力學性能的最大特點是()。(A)強度低,對應力集中不敏感;(B)相同拉力作用下變形小;(C)斷裂前幾乎沒有塑性變形;(D)應力-應變關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件,其中:1)強度最高的是();2)剛度最大的是();3)塑性最好的是();4)韌性最高,抗沖擊能力最強的是()。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()。答案:C三、判斷題1.兩端固定的等截面直桿受軸向載荷P作用,則圖示AC、CB段分別受壓縮和拉伸()答案:2.圖示結構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力。()答案:3.正應變的定義為()答案:答案:答案:4.任何溫度改變都會在結構中引起應變與應力。()5.對于拉伸曲線上沒有屈服平臺的合金塑性材料,工程上規(guī)定作為名義屈服極限,此時相對應的應變量為()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)鋼繩內的最大應力;2)作軸力圖。

解:1)在可能危險的1段B面,2段C面截開(圖b),有所以2)作軸力圖取1-1截面(AB段,見圖(b))取2-2截面(BC段)由式(a)由式(b)在圖(c)所示坐標下,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成的軸力圖。見下圖2.某車間一自制桅桿式起重機的簡圖如圖(a)。已知起重桿(桿1)為鋼管,外徑D=400mm,內徑d=20mm,許用應力鋼絲繩2的橫截面積,許用應力若最大起重量P=55kN,試校核此起重機的強度是否安全。解:1)確定桿件受力根據(jù)圖(b)所示B鉸受力圖,在x-y坐標下,由平衡條件解得2)校核各桿強度3.圖(a)所示結構中,桿1材料為碳鋼,橫截面面積為,許用應力;桿2材料為銅合金,橫截面積,許用應力,試求此結構許可載荷。解:1)結構中各桿應滿足平衡條件對節(jié)點C取圖(b)所示研究對象,有由式(a)、(b)解得各桿軸力與外載的關系2)結構中各桿應滿足各自強度條件由式(e)、式(f),有由式(f)

、式(d),有4.圖示桿件由兩種材料在I-I斜面上用粘結劑粘結而成。已知桿件橫截面面積,根據(jù)粘結劑強度指標要求粘結面上拉應力不超過,剪應力不超過,若要求粘結面上正應力與剪應力同時達到各自容許值,試給定粘結面的傾角a并確定其容許軸向拉伸載荷P。解:根據(jù)軸向拉伸桿件斜截面上正應力和剪力公式,各自的容許條件為式(b)除以式(a),得將此結果代入式(a),得可利用式(b)校核結果是否正確5.圖(a)所示簡單桁架由AC桿、BC桿組成,桿的橫截面積為A,長度為。試求節(jié)點C的鉛垂位移,已知:1)材料的彈性模量為E,在載荷P作用下處于線彈性范圍;2)材料在P作用下的應力-應變關系為(圖(b)),其中n,B為已知材料常數(shù)。解:1)對線彈性材料(1)求桿的軸力(2)求桿的變形(3)求節(jié)點位移2)對非線性彈性材料同1),結果仍為式(a)(1)

求桿的軸力2)由應力求桿的變形兩桿的正應力均為3)求節(jié)點位移第三章:扭轉與剪切一、填空1.空心圓軸外徑為D,內徑為d=D/2,兩端受扭轉力偶作用,則其橫截面上剪應力呈()分布,(),2.圓截面桿扭轉時,其變形特點是變形過程中橫截面始終保持(),即符合()假設。非圓截面桿扭轉時,其變形特點是變形過程中橫截面發(fā)生(),即不符合()假設。答案:答案:3.圖(a)、圖(b)所示兩圓軸的材料、長度相同,扭轉時兩軸表面上各點的剪應力相同,此時作用于兩端的扭轉力偶之比4.多邊形截面棱柱受扭轉力偶作用,根據(jù)()定理可以證明其橫截面角點上的剪應力為()。答案:答案:二、選擇答案:答案:答案:答案:三、判斷題答案:答案:答案:答案:答案:四、計算題解:1)求I-I截面上的扭距解:由鋼管外徑與壁厚可知5.如圖(a)所示,實心軸和空心軸通過牙式離合器連接在一起。已知軸的轉速n=100r/min,傳遞的功率P=7.5kW,材料的許用切應力。試選擇實心軸的直徑d1和內外徑比值為0.5的實心軸的外徑D2。第四章:彎曲內力與強度問題一、填空答案:答案:答案:答案:二、選擇題答案:答案:答案:答

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