材料力學(xué)部分答案

1、第一章 緒論一、是非判斷題1.1 材料力學(xué)的研究方法與理論力學(xué)的研究方法完全相同。 ( ) 1.2 內(nèi)力只作用在桿件截面的形心處。 ( ) 1.3 桿件某截面上的內(nèi)力是該截面上應(yīng)力的代數(shù)和。 ( )1.4 確定截面內(nèi)力的截面法，適用于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。 ( )1.5 根據(jù)各向同性假設(shè)，可認(rèn)為材料的彈性常數(shù)在各方向都相同。 ( )1.6 根據(jù)均勻性假設(shè)，可認(rèn)為構(gòu)件的彈性常數(shù)在各點處都相同。 ( )1.7 同一截面上正應(yīng)力與切應(yīng)力必相互垂直。 ( )1.8 同一截面上各點的正應(yīng)力必定大小相等，方向相同。 ( ) 1.9 同一截面上各點的

2、切應(yīng)力必相互平行。 ( )1.10 應(yīng)變分為正應(yīng)變和切應(yīng)變。 ( )1.11 應(yīng)變?yōu)闊o量綱量。 ( )1.12 若物體各部分均無變形，則物體內(nèi)各點的應(yīng)變均為零。 ( )1.13 若物體內(nèi)各點的應(yīng)變均為零，則物體無位移。 ( )1.14 平衡狀態(tài)彈性體的任意部分的內(nèi)力都與外力保持平衡。 ( )1.15 題1.15圖所示結(jié)構(gòu)中，AD桿發(fā)生的變形為彎曲與壓縮的組合變形。 ( ) 1.16 題1.16圖所示結(jié)構(gòu)中，AB桿將發(fā)生彎曲與壓縮的組合變形。 ( ) BBBBBBBBBBBBBBBBDDDDDDDDDDDDDDDDAAAAAAAAAAAAAAAACCCCCCCCCCCCCCCCFPPPPPPPP

3、PPPPPP題1.16圖DDDDDDD題4.1(3)圖DDDDDDDFAAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCCCCCCCCDDDDDDDDDDDDDDDD題1.15圖DDDDDDD思題4.1(4)圖DDDDDDD桿件二、填空題外力的合力作用線通過桿軸線沿桿軸線伸長或縮短應(yīng)力，應(yīng)變變形1.1 材料力學(xué)主要研究 受力后發(fā)生的 ，以及由此產(chǎn)生的 。1.2 拉伸或壓縮的受力特征是 ，變形特征是 。沿剪切面發(fā)生相對錯動受一對等值，反向，作用線距離很近的力的作用1.3 剪切的受力特征是 ，變形特征是 。任意二橫截面發(fā)生繞桿軸線的相對轉(zhuǎn)動外力作用線垂直桿軸線，外力

4、偶作用面通過桿軸線外力偶作用面垂直桿軸線1.4 扭轉(zhuǎn)的受力特征是 ，變形特征是 。梁軸線由直線變?yōu)榍€1.5 彎曲的受力特征是 ，變形特征是 。穩(wěn)定性剛度強度包含兩種或兩種以上基本變形的組合1.6 組合受力與變形是指 。1.7 構(gòu)件的承載能力包括 ， 和 三個方面。穩(wěn)定性剛度強度1.8所謂 ，是指材料或構(gòu)件抵抗破壞的能力。所謂 ，是指構(gòu)件抵抗變形的能力。所謂 ，是指材料或構(gòu)件保持其原有平衡形式的能力。各向同性均勻性連續(xù)性1.9 根據(jù)固體材料的性能作如下三個基本假設(shè) ， ， 。應(yīng)力變形等應(yīng)變連續(xù)性假設(shè)333333333333333311111111111111112222222222222222

5、FPPPPPPPPPPPPPP填題1.11圖DDDDDDD題4.5圖DDDDDDD1.10認(rèn)為固體在其整個幾何空間內(nèi)無間隙地充滿了組成該物體的物質(zhì)，這樣的假設(shè)稱為 。根據(jù)這一假設(shè)構(gòu)件的 、 和 就可以用坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)來表示。拉伸1.11填題1.11圖所示結(jié)構(gòu)中，桿1發(fā)生 變形，彎曲壓縮桿2發(fā)生 變形，桿3發(fā)生 變形。 0-21.12 下圖 (a)、(b)、(c)分別為構(gòu)件內(nèi)某點處取出的單元體，變形后情況如虛線所示，則單元體(a)的切應(yīng)變 ；單元體(b)的切應(yīng)變 ；單元體(c)的切應(yīng)變 。(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(b)(b)

6、(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c) 三、選擇題1.1 選題1.1圖所示直桿初始位置為ABC，作用力P后移至ABC，但右半段BCDE的形狀不發(fā)生變化。試分析哪一種答案正確。 1、AB、BC兩段都產(chǎn)生位移。 2、AB、BC兩段都產(chǎn)生變形。正確答案是 1 。PBCABCED選題1.1圖1.2 選題1.2圖所示等截面直桿在兩端作用有力偶，數(shù)值為M，力偶作用面與桿的對稱面一致。關(guān)于桿中點處截面 AA在桿變形后的位置（對于左端，由 A A表示；對于右端，由 A”

7、A”表示），有四種答案，試判斷哪一種答案是正確的。 正確答案是 C 。PBCABC 選題1.2圖1.3 等截面直桿其支承和受力如圖所示。關(guān)于其軸線在變形后的位置（圖中虛線所示），有四種答案，根據(jù)彈性體的特點，試分析哪一種是合理的。 正確答案是 C 。選題1.3圖第二章 拉伸、壓縮與剪切一、是非判斷題2.1 因為軸力要按平衡條件求出，所以軸力的正負(fù)與坐標(biāo)軸的指向一致。 ( )2.2 軸向拉壓桿的任意截面上都只有均勻分布的正應(yīng)力。 ( )2.3 強度條件是針對桿的危險截面而建立的。 ( )2.4. 位移是變形的量度。 ( )2.5 甲、乙兩桿幾何尺寸相同，軸向拉力相同，材料不同，則它們的應(yīng)力和變形

8、均相同。 ( )2.6 空心圓桿受軸向拉伸時，在彈性范圍內(nèi)，其外徑與壁厚的變形關(guān)系是外徑增大且壁厚也同時增大。 ( ) 2.7 已知低碳鋼的p200MPa，E=200GPa，現(xiàn)測得試件上的應(yīng)變0.002，則其應(yīng)力能用胡克定律計算為：E=2001030.002=400MPa。 ( ) 2.9 圖示三種情況下的軸力圖是不相同的。 ( ) 鋼FF木FF鋼FF2.10 圖示桿件受軸向力FN的作用，C、D、E為桿件AB的三個等分點。在桿件變形過程中，此三點的位移相等。 ( )ABCDFE2.11 對于塑性材料和脆性材料，在確定許用應(yīng)力時，有相同的考慮。 （ ）2.12連接件產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力與軸向壓桿產(chǎn)生的

9、壓應(yīng)力是不相同的。 （ ） 拉力為正，壓力為負(fù)二、填空題2.1 軸力的正負(fù)規(guī)定為 。2.2 受軸向拉伸或壓縮的直桿，其最大正應(yīng)力位于 橫 截面，計算公式為 ，最大切應(yīng)力位于 450 截面，計算公式為 。2.3 拉壓桿強度條件中的不等號的物理意義是 最大工作應(yīng)力max不超過許用應(yīng)力 ，強度條件主要解決三個方面的問題是（1） 強度校核 ； （2） 截面設(shè)計 ；（3） 確定許可載荷 。2.4 軸向拉壓胡克定理的表示形式有 2 種，其應(yīng)用條件是 max p 。2.5 由于安全系數(shù)是一個_大于1_數(shù)，因此許用應(yīng)力總是比極限應(yīng)力要_小_。2.6 兩拉桿中，A1=A2=A；E12E2；122；若12 （橫向

10、應(yīng)變），則二桿軸力FN1_=_FN2。2.7 低碳鋼在拉伸過程中依次表現(xiàn)為 彈性 、 屈服 、 強化 、 局部變形 四個階段，其特征點分別是 p ，e，s，b 。2.8 衡量材料的塑性性質(zhì)的主要指標(biāo)是 延伸率 、 斷面收縮率 。2.9 延伸率（L1L）/L100中L1 指的是 拉斷后試件的標(biāo)距長度 。2.10 塑性材料與脆性材料的判別標(biāo)準(zhǔn)是 塑性材料：5%， 脆性材料： t1，銷釘?shù)那袘?yīng)力2F/d2，銷釘?shù)淖畲髷D壓應(yīng)力bs= F/dt1 。 2.12 螺栓受拉力F作用，尺寸如圖。若螺栓材料的拉伸許用應(yīng)力為，許用切應(yīng)力為，按拉伸與剪切等強度設(shè)計，螺栓桿直徑d與螺栓頭高度h的比值應(yīng)取d/ h =

11、4/ 。2.13木榫接頭尺寸如圖示，受軸向拉力F作用。接頭的剪切面積A= hb ，切應(yīng)力 F/hb ；擠壓面積Abs= cb ，擠壓應(yīng)力bs= F/cb 。2.14 兩矩形截面木桿通過鋼連接器連接(如圖示)，在軸向力F作用下，木桿上下兩側(cè)的剪切面積A= 2lb ，切應(yīng)力 F/2lb ；擠壓面積Abs=2b ，擠壓應(yīng)力bs= F/2b 。2.15擠壓應(yīng)力與壓桿中的壓應(yīng)力有何不同 擠壓應(yīng)力作用在構(gòu)件的外表面，一般不是均勻分布；壓桿中的壓應(yīng)力作用在桿的橫截面上且均勻分布 。2.16圖示兩鋼板鋼號相同，通過鉚釘連接，釘與板的鋼號不同。對鉚接頭的強度計算應(yīng)鋼板的拉伸強度計算包括： 鉚釘?shù)募羟?、擠壓計算；

12、鋼板的擠壓和拉伸強度計算 。 若將釘?shù)呐帕杏桑╝）改為（b），上述計算中發(fā)生改變的是 。對于（a）、（b）兩種排列，鉚接頭能承受較大拉力的是（a） 。（建議畫板的軸力圖分析） 三、選擇題2.1 為提高某種鋼制拉（壓）桿件的剛度，有以下四種措施：(A) 將桿件材料改為高強度合金鋼； (B) 將桿件的表面進(jìn)行強化處理（如淬火等）；(C) 增大桿件的橫截面面積； (D) 將桿件橫截面改為合理的形狀。 正確答案是 C 2.2 甲、乙兩桿，幾何尺寸相同，軸向拉力F相同，材料不同，它們的應(yīng)力和變形有四種可能：（A）應(yīng)力和變形l都相同； (B) 應(yīng)力不同，變形l相同；（C）應(yīng)力相同，變形l不同； (D) 應(yīng)

13、力不同，變形l不同。 正確答案是 C 2.3 長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；（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； Es Ea（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。 正確答案是 A Ems Eci見P33，表2.22.4 在彈性范圍內(nèi)尺寸相同的低碳鋼和鑄鐵拉伸試件，在同樣載荷作用下，低碳鋼試件的彈性變形為，鑄鐵的彈性變形為，則與的關(guān)系是；（A） ； （B） (Sz)B； B. (Sz)A 0且遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2,3；bt較小 。8.2 將沸水倒入

14、厚玻璃杯中，如果發(fā)生破壞，則必是先從外側(cè)開裂，這是因為 外側(cè)有較大拉應(yīng)力產(chǎn)生且bt較小 。8.3 彎扭組合構(gòu)件第三強度理論的強度條件可表達(dá)為 該條件成立的條件是桿件截面為 圓截面或圓環(huán)截面 ，且桿件材料應(yīng)為 塑性材料 。8.4 塑性材料制的圓截面折桿及其受力如圖所示，桿的橫截面面積為A，抗彎截面模量為W，則圖(a)的危險點在 A截面的上下邊緣 ，對應(yīng)的強度條件為 ；圖(b)的危險點在 AB段內(nèi)任意截面的后邊緣點 ，對應(yīng)的強度條件為 ；試分別畫出兩圖危險點的應(yīng)力狀態(tài)。471.77F(a)ABCala471.77F(b)ABCl8學(xué)時A截面滿足強度條件。第九章 壓桿穩(wěn)定一、是非判斷題9.1 所有受

15、力構(gòu)件都存在失穩(wěn)的可能性。 （ ）9.2 在臨界載荷作用下，壓桿既可以在直線狀態(tài)保持平衡，也可以在微彎狀態(tài)下保持平衡。（ ）9.3 引起壓桿失穩(wěn)的主要原因是外界的干擾力。 （ ）9.4 所有兩端受集中軸向力作用的壓桿都可以采用歐拉公式計算其臨界壓力。 （ ）9.5 兩根壓桿，只要其材料和柔度都相同，則他們的臨界力和臨界應(yīng)力也相同。 （ ）9.6 臨界壓力是壓桿喪失穩(wěn)定平衡時的最小壓力值。 （ ）9.7 用同一材料制成的壓桿，其柔度（長細(xì)比）愈大，就愈容易失穩(wěn)。 （ ） 9.8 只有在壓桿橫截面上的工作應(yīng)力不超過材料比例極限的前提下，才能用歐拉公式計算其臨界壓力。 （ ）有應(yīng)力集中時9.9 滿足強度條件的壓桿不一定滿足穩(wěn)定性條件；滿足穩(wěn)定性條件的壓桿也不一定滿足強度條件。 （ ）長度(l)，約束()，橫截面的形狀和大?。╥）9.10 低碳鋼經(jīng)過冷作硬化能提高其屈服極限，因而用