廣工材料力學(xué)復(fù)習(xí)題

1、1 材料力學(xué)習(xí)題集 第一章:緒論 一、 填空 1 .材料力學(xué)主要是研究（） 答案：桿件受力后變形與破壞的規(guī)律 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：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。 4內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系是（）。 答案：應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度。 5 構(gòu)件在外荷載作用下具有抵抗破壞

2、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（）。 答案：強度、剛度、穩(wěn)定性。 二、 計算 1.試求下列桿件中指定截面上內(nèi)力分量，并指出相應(yīng)的變形形式。 解：各截面上內(nèi)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(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(zhǔn)試件有（）和（）兩種。 答案：圓柱形，平板形。2 4 .在低碳鋼

3、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(biāo)準(zhǔn)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（ ）。 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(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

4、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(rèn)為全部轉(zhuǎn)化為物體的變形能 1!,即（）。 答案：W=U 8. 當(dāng)結(jié)構(gòu)中構(gòu)件所受未知約束力或內(nèi)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(jié)構(gòu)（n=m），即（nm），稱它為 （）。答案：靜不定結(jié)構(gòu)。 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)力-應(yīng)變關(guān)系嚴(yán)格遵循胡克定律。 答案：C 2低碳鋼當(dāng)單向拉伸應(yīng)力不大于（ ）時虛也定

5、fTr =E 成立。 （A）屈服極限（T s （B）彈性極限（7 e （C）比例極限7 p （D）強度極限7 b 答案：C 3. 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）塑性最好的是（ 答案：A，C 4. 胡克定律在材料變形的（B）階段適用。 （A ）彈性階段 （B）線彈性階段 （C）彈塑性階段 （D ）塑性階段 5. 右圖結(jié)構(gòu)由 AB 與 CD 兩桿組成，現(xiàn)有低碳鋼 3 4 和鑄鐵兩種材料可供選擇，合理的選擇是（B） o （A） AB 桿為鑄鐵，CD 桿為鑄鐵 （B） AB 桿為低碳鋼，CD 桿為鑄鐵 （C） AB 桿為低碳鋼，CD

6、桿為低碳鋼 （D） B 桿為鑄鐵，CD 桿為低碳鋼 四、計算 （1） 設(shè)有一起重架如圖所示，A、B、C 為鉸接，桿 AB 為圓截面木材制成的，P=10kN, 許用應(yīng)力（T =5Mpa ,求桿 AB 截面半徑應(yīng)為多少？ 圖設(shè)計 AB 桿的截面尺寸 （2） 圖中 AB 是剛性桿， CD 桿的截面積 A=500miT3E=200GPa， c=160MPao 試 求此結(jié)構(gòu)中 B 點所能承受的最大集中力 P 以及 B 點的位移S BO 圖求許可載荷及 B 點位移 （3） 如圖所示直桿件：截面面積 A=2000mm 載荷 F=200kN 斜截面法向與水平 成 60 度，求斜截面上的正應(yīng)力為。 （4）三角形

7、支架，在 B 端裝一滑輪，AB 為圓鋼桿，直 徑d=2cm 許用應(yīng)力c = 160MPa BC 為正方形木桿， 邊長a=6cm 許用拉應(yīng)力為ct=16MPa 許用壓應(yīng)力 c c=12MPa試求最大許可載荷 P（不計滑輪摩擦）， 見圖。 圖 確定三角形支架的許可吊重 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 mx 作用，則其橫截面上 剪應(yīng)力呈（）分布，最大的剪應(yīng)力和最小的剪應(yīng)力分別是（ ）和（） 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)。非圓截面桿扭轉(zhuǎn)時，其變形特點是變形過程中橫截面發(fā)生（ ），即不符 合（）

8、假設(shè)。 答案.平面，平面假設(shè)，翹曲，平面假設(shè)。 3. 多邊形截面棱柱受扭轉(zhuǎn)力偶作用，根據(jù)（）定理可以證明其橫截面角點上的 剪應(yīng)力為（） 答案：剪應(yīng)力互等，零。 二、選擇 5 四、計算題 解 1)1)求 1 1- -1 1 截面上的扭距 解：由鋼管外徑與壁厚可知 (3).某傳動軸所承受的扭矩 T=100Nm ,軸的直徑 d=20mm。材料的 =40MPa ,剪切模量G = 80GPa，許可單位長度轉(zhuǎn)角：二 2/m。試校核 軸的強度和剛度。 (4)傳動軸的轉(zhuǎn)速為 n=500r/min,如圖，主動輪 1 輸入功率 Ni=368kN m/s,從 動輪 2、3 分別輸出功率 N2=147kN m/s,

9、N3=221kN m/s。已知T=70MPa,曲 =1m, G=80GPa= 試確定 AB 段的直徑 d1和 BC 段的直徑 d2。 若 AB 和 BC 兩段選用同一直徑，試確定直徑 d。 主動輪和從動輪應(yīng)如何安排才比較合理？ 圖 常見傳動軸的扭轉(zhuǎn)問題 (5) 用夾剪剪斷直徑 d1=3mm 勺鉛絲，如圖。若鉛絲的極限切應(yīng)力約為 100MPa 試問需多大的 P ?若銷釘 B 的直徑為 d2=8mm 試求銷釘內(nèi)的切應(yīng)力。 圖夾剪 (6) 試校核圖所示聯(lián)接銷釘?shù)募羟袕姸?。已?P=100kN 銷釘直徑 d=30mm 材 料1.空心圓軸外徑為 D,內(nèi)徑為 截面系數(shù) w,以下正確的是（ d，在計算最大剪

10、應(yīng)力時需要確定抗扭 ）。 二 D3 (A) 16 （C）航 (D4 -d4) 答案：C 6 的許用切應(yīng)力T = 60MPa 若強度不夠，應(yīng)改用多大直徑的銷釘 ？ 圖銷釘?shù)某叽缭O(shè)計 (6 )圖所示鉚接接頭，承受軸向荷載 P 作用，已知： P=110kN,b=80mmt,=10mmd=16mm 鉚釘與板的材料相同，其許用應(yīng)力 c = 160MPa T =140MPa, ey=340MPa 試校核此接頭的強度。 圖鉚釘聯(lián)接的強度計算 第6-7章:彎曲內(nèi)力、應(yīng)力與強度問題7 、填空 答案.l/a=2 l/a=2 2 2 ； l/a=2l/a=2。 、選擇題 (A) Qc - -0.89 kN, M c

11、 - -0.89 1.5 - 1 - -2.335 kN m (B) QD - -0.89 kN, M D - -0.89 1.5 1 - - 0.335 kN m (C) QE二-1.11 kN, M E 二-1.11 1.5二-1.665 kN m (D) QF二-1.11 kN, M F 二-1.11 1.5二-1.665 kN m 答案 B P Pa M (A) P (Q ) Pa 宵 、 答案：A 5、對于受彎構(gòu)件而言，抗彎截面模量與截面面積之比 Wz/A越大，截面就越經(jīng) 濟合理，下面幾種截面中（假設(shè)截面高度或外直徑相同），哪種截面形狀最不合 理（）。 （A）圓形 （B）矩形 （C）

12、工字形 （D）圓環(huán)形 答案：A 四、計算題 2作出如下圖的彎矩圖和剪力圖。 4. 簡支梁 AB 承受如圖所示的均布荷載， 其集度 q =407kN/m。 此梁橫截面的形狀 及尺寸如圖 b 所示。梁的材料的容許應(yīng)力i=210MPa, T=130MPa。試校核此梁 的正應(yīng)力強度和切應(yīng)力強度。 圖 第8章:彎曲變形 、填空答案：邊界值，分段面上；極值，分布載荷作用下 Q=0Q=0 (B) P _| _ P Q (C(C) P _I _ P Q (D(D) |E=1 8 4. 兩根材料不同、截面形狀不同的梁，其跨度、荷載、支撐情況都相同的梁, 其最大撓度()，剪應(yīng)力()。填“相同”或“不同” 第9章:

13、應(yīng)力、應(yīng)變分析 一、填空 4.4.單向應(yīng)力狀態(tài)下，微元體: 3構(gòu)件中危險點應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，材料為鑄鐵，許用應(yīng)力 為 bl 正確的強度條件為 。 4.構(gòu)件中危險點應(yīng)力狀態(tài)如圖所示，材料為低碳鋼，許用應(yīng) 力為正確的強度條件為 。 (A ；：卜| (B) ；+ . :： I (C) c 卜- ,._ 丨.= (D)_-2 4 2 - -: 2 答案：B 計算題 1 圖所示兩端簡支的焊接工字鋼梁，lz=100X 10-6m4，許用應(yīng)力二=100MPa, 試用第四強度理論校核梁的強度。 圖(截面尺寸單位：mm) 2在圖所示血 28a 工字梁的中性層上某點 K 處與軸線成 45方向上貼有電阻片, 測答案

14、: 約束條件和連續(xù)條件。 答案：二1 答案：B 答案：C (A(A)只有體積改變 (C(C)既無體積又無形狀改變 (B(B 只有形狀改變 (D(D 既有體積又有形狀改變 答案：D 答案：D D 、選擇題 (C) ；：.-9 得正應(yīng)變c 45 = -2.6 X 1。5，已知 E= 210GPa 卩=0.3。試求梁上的載荷 P。 圖10 第10章:組合變形 、選擇題 P 1 a r 4ifc-J * a (a ) 可丁a 2 (b b ) 答案：A a - c 答案：B 計算題 1 立柱的尺寸及受力所圖所示，已知許用應(yīng)力 -=20MPa,請校核該立柱的強 度。 P=200kN 2 試分別求出圖所示不等截面及等截面桿內(nèi)的最大正應(yīng)力，并作比較。 第11章:壓桿穩(wěn)定 、填