昆明理工大学材料力学习题册概念答案Word文档下载推荐.docx
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二、填空题
1.1材料力学主要研究杆件受力后发生的变形,以及由此产生的应力,应变。
1.2拉伸或压缩的受力特征是外力的合力作用线通过杆轴线,变形特征
是O
1.3剪切的受力特征是受一对等值,反向,作用线距离很近的力的作用,变形特征
是沿剪切面发生相对错动。
1.4扭转的受力特征是,变形特征
是。
1.5弯曲的受力特征是,变形特
征是梁轴线由直线变为曲线。
1.6组合受力与变形是指o
1.7构件的承载能力包括强度,刚度和稳定性三个方面。
1.8所谓强度,是指材料或构件抵抗破坏的能力。
所谓刚度,是指构件抵抗变形
的能力。
所谓稳定性,是抬材料或构件保持其原有平衡形式的能力。
1.9根据固体材料的性能作如下三个基本假设连续性,均匀性,各向同性。
1.10认为固体在其整个儿何空间内无间隙地充满了组成该物体的物质,这样的假设称
为连续性假设。
根据这一假设构件的应力、应变和变形等就可以
用坐标的连续函数來表示。
1.11填题1.11图所示结构中,杆1发生逊_变形,杆2发生压缩变形,杆3发生弯曲变形。
1.12下图(a)、(b)、(c)分别为构件内某点处取出的单元体,
后情况如虚线所示,则单元体Q)的切应变y=2a;
单元体境题111图
(b)的切应变y=Q-P;
单元体(c)的切应变尸
三.选择题
1.1选题1・1图所示直杆初始位置为4BG作用力P后移至但右半段BCDE的形
状不发生变化。
试分析哪一种答案正确。
1、AB、BC两段都产生位移。
1.2
选题1・2图所示等截面直杆在两端作用有力偶,数值为M,力偶作用面与杆的对称面
一致。
关于杆中点处截面A—A在杆变形后的位置(对于左端,由A'
—A'
表示;
对
于右端,由A”一A”表示),有四种答案,试判断哪一种答案是正确的。
M—•—「——I"
、M
1.3
等截面克杆其支承和受力如图所示。
关于其轴线在变形后的位置(图中虚线所示),有
四种答案,根据弹性体的特点,试分析哪一种是合理的。
正确答案是
二(A)
77777
(B)
•■■-
愛'
、c©
选题1.3图
第二章拉伸、压缩与剪切
一、是非判断题
2.1因为轴力要按平衡条件求出,所以轴力的正负与坐标轴的指向一致。
2.2轴向拉压杆的任意截面上都只有均匀分布的正应力。
2.3强度条件是针对杆的危险截面而建立的。
2.4.位移是变形的量度。
(X)2.5甲、乙两杆儿何尺寸相同,轴向拉力相同,材料不同,则它们的应力和变形均相同。
(X)
2.6空心圆杆受轴向拉伸时,在弹性范围内,其外径与壁厚的变形关系是外径增大且壁厚也
同时增大。
2.7已知低碳钢的卬=200MPa,E=200GPa,现测得试件上的应变£
=0.002,则其应力能用胡克定律计算为:
(7=^£
=200X103X0.002=400MPao(X)
2.9图示三种情况下的轴力图是不相同的。
F
2.10图示杆件受轴向力Fn的作用,C、D、E为杆件的三个等分点。
在杆件变形过程中,此三点的位移相等。
2.11对于塑性材料和脆性材料,在确定许用应力时,有相同的考虑。
2.12连接件产生的挤压应力与轴向压杆产生的压应力是不相同的。
2.1轴力的正负规定为拉力为正,压力为负o
2.2受轴向拉伸或压缩的直杆,其最大正应力位于—截面,计算公式
为最大切应力位于45。
截面,计算公式
为rn«
x=/2=(尸“/2A)n)ax。
2.3拉压杆强度条件中的不等号的物理意义是最大工作应力6和不超过许用应力[6,强
度条件主要解决三个方面的问题是
(1)强度校核;
(2)截面设计:
(3)确定许可载荷o
2.4轴向拉压胡克定理的表示形式有」种,其应用条件是(JmaxW6。
2.5由于安全系数是一个」于T数,因此许用应力总是比极限应力要—小
2.6两拉杆中,A1=A2=A;
El=2E2;
D1=2D2;
若Sl,=£
2f(横向应变),则二杆轴力Fni=Fn2o
个阶段,其特征点分别是
2.8衡量材料的塑性性质的主要指标是延伸率§
、断面收缩率屮。
2.9延伸率5=(Li-L)/Lx100%中厶1指的是拉断后试件的标距长度o
2.10塑性材料与脆性材料的判别标准是塑性材料:
6M5%,脆性材料:
X5%°
2.11图示销钉连接中,2f2>
d销钉的切应力r=2F/nd\销钉的最大挤压应力%尸F/dti。
2.12螺栓受拉力F作用,尺寸如图。
若螺栓材料的拉伸许用应力为[可,许用切应力为[小按拉伸与剪切等强度设计,螺栓杆直径d与螺栓头高度h的比值应取d/h=4[t]/[o]q
2.13木樺接头尺寸如图示,受轴向拉力尸作用。
接头的剪切面积4=,切应力
r=F/hb;
挤压面积氐=cb,挤压应力。
比=。
2.14两矩形截面木杆通过钢连接器连接(如图示),在轴向力F作用下,木杆上下两侧的剪切
面积A=2lb,切应力i=F/2lb;
挤压面积Abs=26b_T挤压应力%孑F/2§
b。
2.15挤压应力与压杆中的压应力有何不同挤压应力作用在构件的外表面,一般不是均匀分
布;
压枉史的压应力隹用在枉的横截面上且均匀分布
2.16图示两钢板钢号相同,通过钏钉连接,钉与板的钢号不同。
对钏接头的强度计算应
包括:
钾钉的剪切.挤压计算;
钢板的挤压和拉伸强度计算
若将钉的排列由(小改为(b),上述计算中发生改变的是钢板的拉伸强度计算。
对于
(a),(b)两种排列,钏接头能承受较大拉力的是(a)。
(建议画板的轴力图分析)
三、选择题
2.1为提高某种钢制拉(压)杆件的刚度,有以下四种措施:
(A)将杆件材料改为高强度合金钢;
(B)将杆件的表面进行强化处理(如淬火等);
(C)增大杆件的横截面面积;
(D)将杆件横截面改为合理的形状。
正确答案是—C
2.2甲、乙两杆,儿何尺寸相同,轴向拉力尸相同,材料不同,它们的应力和变形有四种可
能:
(A)应力o■和变形都相同;
(B)应力b不同,变形相同;
(C)应力b相同,变形不同;
(D)应力o■不同,变形△/不同。
正确答案是一C
2.3长度和横截面面积均相同的两杆,一为钢杆,另一为铝杆,在相同的轴向拉力作用下,两杆的应力与变形有四种情况;
(A)铝杆的应力和钢杆相同,变形大于钢杆;
(B)铝杆的应力和钢杆相同,变形小于钢杆;
(C)铝杆的应力和变形均大于钢杆;
(D)铝杆的应力和变形均小于钢杆。
・.・Es>
正确答案是A
2.4在弹性范围内尺寸相同的低碳钢和铸铁拉伸试件,在同样载荷作用下,低碳钢试件的弹
性变形为可,铸铁的弹性变形为①,则习与①的关系是;
•:
Ems>
Eci
(A)51>
爲;
(B)5]〈①;
(C)§
1;
(D)不能确定。
见P33表22
正确答案是B
2.5等直杆在轴向拉伸或压缩时,横截面上正应力均匀分布是根据何种条件得出的。
(A)静力平衡条件;
(C)小变形假设;
(B)连续条件;
(D平面假设及材料均匀连续性假设。
正确答案是D
第三章扭转
3.1单元体上同时存在正应力和切应力时,切应力互等定理不成立。
3.2空心圆轴的外径为D、内径为d,其极惯性矩和扭转截面系数分别为
/=空工W=^--^-(X)
卩3232'
z1616
3.3材料不同而截面和长度相同的二圆轴,在相同外力偶作用下,其扭矩图、切应力及相对扭转角都是相同的。
3.4连接件承受剪切时产生的切应力与杆承受轴向拉伸时在斜截面上产生的切应力是相同的。
图示微元体,己知右侧截面上存在与Z方向成〃角的切应力「,试根据切应力互等定理画出另外五个面上的切应力。
试绘出圆轴横截面和纵截面上的扭转切应力分布图。
保持扭矩不变,长度不变,圆轴的直径增大一倍,则最大切应力応%是原来的1/8倍,
单位长度扭转角是原来的1/16倍。
3.4两根不同材料制成的圆轴直径和长度均相同,所受扭矩也相同,两者的最大切应力
3.6对于实心轴和空心轴,如果二者的材料、长度及横截面的面积相同,则它们的抗扭能
力空心轴大于实心轴;
抗拉(压)能力o
3.7当轴传递的功率一定时,轴的转速愈小,则轴受到的外力偶距愈—基,当外力偶距一定时,传递的功率愈大,则轴的转速愈大。
3.8两根圆轴,一根为实心轴,直径为Di,另一根为空心轴,内径为〃2,外径为£
>
2,"
色=08,若两轴承受的扭矩和最大切应力均相同,则2=习2=。
・84°
D2•d2
(单位:
kN*m)
3.11
由低碳钢、木材和灰铸铁三种材料制成的扭转圆轴试件,受扭后破坏现象呈现为:
图(b),
扭角不大即沿45°
螺旋面断裂;
图(c),发生非常大的扭角后沿横截面断开;
图(d),
表面出现纵向裂纹。
据此判断试件的材料为,图(b):
灰铸铁;
图(C):
低碳钢,
图(d):
木材。
若将一支粉笔扭断,其断口形式应同图(b).
⑺CZDCZD
3.1图示圆轴,己知G"
当〃7为何值时,自由端的扭转角为零。
(B
实心圆轴和空心圆轴,它们的横截面面积均相同,受相同扭转作用,则其最大切应力是
3.4
3.5
一个内外径之比为a.=d/D的空心圆轴,扭转时横截面上的最大切应力为「则内圆周处的切应力为Bo
AB
C
D
切应力互等定理:
成立不成立
不成立
成立
剪切虎克定律:
在圆轴扭转横截面的应力分析中,材料力学研究横截面变形儿何关系时作出的假设
A.
3.6
是
B.ar;
C.(1—a3)r;
D.(1—a4)r;
满足平衡条件,但切应力超过比例极限时,下列说法正确的是—D
A.材料均匀性假设;
~~B.应力与应变成线性关系假设;
C.平面假设。
3.7图示受扭圆轴,若直径d不变;
长度/不变,所受外力偶矩M不变,仅将材料由钢变为
铝,则轴
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- 昆明 理工大学 材料力学 习题 概念 答案