专科复习材料力学.doc

材料力学部分复习题一、判断题（正确的在括号内打“”，错误的打“”，每小题 分，共 分）1. 5%的材料称为脆性材料。 ( )2. 一端固定一端自由的压杆支承系数 =2 。 ( )3. 从扭转强度的观点看，在横截面面积相等的条件下，用空心轴比用实心轴合理。（ ）4. 外径为D，内径为d的空心圆截面，其抗扭截面模量为Wp =(D3 - d3)/16 。5. 对于压杆，越大则压杆越不易失稳。 ( )6. 在一组相互平行的轴系中，截面对各轴的惯性矩以对通过该截面形心的轴的惯性矩为最小。（ ）7. 把产生0.2%塑性应变的应力值，称为没有明显屈服阶段的材料的名义屈服极限。( )8. 材料的力学性质（或机械性质）主要是指材料在外力作用下，在强度和变形方面 表现出来的性能。 ( )9. 杆受轴向拉压时的绝对变形，与轴力N、杆长成正比，与杆的横截面积成反比。 （ ）10. 两个相互垂直截面上的剪应力大小相等，方向同时指向或背离两截面的交线。（ ）11. 两端固定的压杆支承系数 =2。 （ ）12. 低碳钢拉伸与压缩的应力-应变曲线完全相同。 （ ）13. 拉、压杆各截面上只有正应力。 ( )14. 拉、压杆的最大正应力在横截面上。 （ ）15. 构件的应力与材料无关。 （ ）16. 单元体最大正应力作用面上的剪应力一定为零，（ ）17. 单元体最大剪应力作用面上的正应力一定为零。（ ）18. 组合变形构件中各点必是复杂应力状态。 ( )19. 相互垂直的两截面上，剪应力大小相等，方向同时指向或背离两截面的交线。( )20. 轴向拉压时上最大剪应力所在的平面与横截面成60角 ( )21. 矩形截面如图所示，其对Z轴的惯性矩IZ=bh3/12 ( )22. 弯矩的极值，不一定是整个梁上弯矩的最大值。 （ ）23. 剪切变形的构件剪切面上的剪应力实际分布是均匀的。 ( )24. 梁纯弯曲时，中性轴必通过横截面的形心。 ( )25. 梁纯弯曲时，横截面上只有正应力。 ( )26. 梁弯曲时，使梁轴线下凸的外力偶矩产生的弯矩为正。 ( )27. 梁弯曲时，弯矩最大的截面一定是危险截面。 （ ）28. 弹性常数 E、G 和 是三个互不相关的常数。 ( )29. 静力学中，力的可传性原理，在材料力学中仍可任意使用。（ ）30. 截面的极惯性矩和截面的抗弯截面系数均具有叠加性。 （ ）31. 横截面积相同时，圆形截面比矩形截面抗弯能力高。 ( )二 填空题（每空 1 分， 共 分）1. 从弯曲强度的观点来看，脆性材料制成的梁的合理截面放置应在最大弯矩处，使中性轴偏于受 _拉 _ 的一侧。2. 从弯曲强度的观点来看,梁的截面面积相同，当截面形状为圆形、矩形和工字形均可时， _工字形 _ 截面较经济合理。3. 三向应力状态中，已知主应力为1、2、3，写出第一四强度理论的相当应力 公式 _ _ _ _ _ _ 。4. 三根试件的尺寸相同，但材料不同，其 - 曲线如图所示，则三试件强度最高的是 _1 _ ，刚度最好的是 _2_ ，塑性最大的是 3 _ 。5. 下图所示轴，设抗扭刚度为GIP，A、C两截面的相对转角jAC = _ _ _ _ _ 。6. 为提高梁的抗弯强度，W/A 的比值应尽量 _ _ _ 。7. 压杆不能保持 _ 稳定 _ 的平衡状态而突然变弯的现象，称为压杆失稳。8. 在受力构件一点处 _各个方位_ _ 截面上的应力情况，称该点的应力状态。9. 同材的圆形、矩形和工字形梁的截面面积相同时，_工字形 _ 截面的梁抗弯能力高。10. 如图所示，铆钉的受剪面积A= _ _ _ _ _ _ ，挤压计算面积Ajy= _ _ _ _ _ _ 。11. 如图所示单元体的主应力1=_ _ _ _ MPa， 2= _ _ _ _ MPa，3=_ _ _ _ MPa，该点的最大剪应力max= _ _ _ _ _ MPa。 12. 如图所示矩形截面梁，横截面的抗弯截面模量 Wz= _ _ _ _ _ 。13. 材料力学研究的主要问题是构件的 强度 _、 _ _刚度_和 _ 稳定性_问题。14. 材料的破坏形式可归结为两类： _ _ _ _ _ _ 和 _ _ _ _ _ _ _ _ 。15. 材料重要的强度指标是 _ _ _ 和 _ _ _ _ ，材料的塑性指标是 _ _ _ _ _和 _ _ _ _ _。16. 杆受轴向拉伸，轴向线应变为，横向线应变为1 ，材料的弹性模量为E，泊松比= _ _ _ _ _ _ 。17. 杆受轴向拉伸，测得轴向线应变=210-4，材料的弹性模量E=200 GPa，横截面的正应力= _ _ _ _ MPa 。18. 求内力的基本方法是 _ 截面_ 法 。19. 两端固定的压杆，其支承系数（长度系数）= _ _ _ _ 。20. 拉压杆的轴力为N，杆长为 l，横截面积为A，杆的绝对变形l = _ _ _ 。21. 直径为 d 的实心圆截面梁，横截面对中性轴的惯性矩为 IZ = _ _ _ _ _ _ _ ，其抗弯截面模量 Wz = _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。22. 直径为 d 的圆轴横截面对圆心的极惯性矩为 IP = _ _ _ ，抗扭截面模Wp = _ _ _ 。23. 构件抵抗破坏的能力称为 _ _ _ _ _ _，构件抵抗变形的能力称为 _ _ _ _ _，24. 单元体上剪应力为零的平面称为 _ _ _ _ _ _ _ _ 。25. 空心圆截面梁外径为D，内径为d，抗扭截面系数为 WP = _ _ _ _ _ _，抗弯截面系数为 Wz = _ _ _ _ _ _横截面对中性轴的惯性矩为 IZ = _ _ _ _ _ _ 。26. 轴向拉压杆的抗拉、压刚度为 _ _ _ _ _ _ 。27. 轴向拉压杆的最大剪应力平面与横截面的夹角为 _ _ _ _ _ 。28. 轴的转速n (转/分)，传递功率P (KW)，则轴所受的外力偶矩M= _ _ _ _ _ (Nm)。29. 圆轴扭转时，同一横截面的外缘上各点的剪应力大小 _ 相等 。30. 圆轴扭转时横截面上R0的任意点的应力状态为 _ _ _ _ _ 应力状态。31. 圆轴截面的抗扭刚度为 _ _ _ _ _ _ 。32. 脆性材料的梁在最大弯矩处，中性轴应偏于受 _ _ _ _ 的一侧。33. 梁的抗弯刚度EIZ 越大，则梁抵抗变形的能力越 _大_ 。34. 梁的抗弯刚度为 _ _ _ _ _ _ _ 。35. 梁的轴线由直线变为连续而光滑的平面曲线，称为 _ _ _ _ _ _ _ 曲线。36. 塑性材料是指 _ _ _ _的材料37. 截面法求内力的步骤为 _ _ _ _ _ _ 、 _ _ _ _ _ _ 、 _ _ _ _ _ _ _ 和 _ _ _ _ _ _ 。38. 截面法是求杆件 _ _ _ _ _ _的基本方法。39. 衡量材料的塑性指标是 _ _ _和 _ _ _，衡量材料的强度指标是 _ _ _ _和 _ _ _ _。三 画图题（ ）画低碳钢拉伸的应力 应变曲线图并在相应位置上，标出其相应的指标符号。画下图所示杆件的轴力图并求 |N| max 。 画下图所示空心圆轴扭转时，横截面上给定直径AB上各点的剪应力分布图。 画下图所示轴的扭矩图并求 |T| max 画出下列图示梁的剪力图和弯矩图并求 |Q|max 、|M|max 。 绘制圆轴扭转时，实心及空心横截面上的应力分布规律图。绘制压杆临界应力总图，并在图上标注相应符号或公式。四 选择题（选出一个正确答案，并将其号码写在括号内，每小题 分，共 分）1. 图示等截面拉压杆，横截面面积为A，弹性模量为E，杆的绝对变形（ ）。A B 0 C -D 2. 设 和1 分别为轴向受力杆件的纵向线应变和横向线应变，为材料的泊松比，则下列各式正确的为（ ）。A = B = C = D = 3. 图示等截面圆轴，其直径为d，剪切弹性模量为G，A截面相对于C截面的扭转角为（ ）。A B C D 0 4. 圆轴扭转时，同一截面上各点的剪应力大小：（ ）（A）全相等,（B）部分相等,（C）全不等,（D）都等于T/Wp （T为扭矩，Wp为抗扭截面模量）。5. 圆轴扭转时，横截面上的应力分布规律如图所示，其中正确的为（ ） （ ）五 计算题 （ ）1. 下图所示圆截面杆件直径为 d1 =20 mm,d2 =40 mm,a=1 m,P=40 kN,E=200 GPa。求杆最大正应力及总伸长和杆的最大剪应力。 2. 已知结构如图所示，AB为刚性杆，载荷P=31.4 KN,CD杆的直径d=20 mm,许用正应力=160MPa，试校核CD杆的强度。4. 被冲剪钢板的剪切强度极限为b =360 MPa,板厚t=2 mm ，要冲直径d=40 mm 的孔，求所需的最小冲力。 5. 图(见P272 图10-25)示冲床的最大冲力为P=400kN，冲头的许用挤压应力jy=440MPa,被冲剪钢板的剪切强度极限为b =360 MPa,求在最大冲力下能冲剪的最小直径d和钢板的最大厚度t。 6. 联接件如图(见P271 图10-24)所示，已知挂钩厚度t=10 mm ，销钉的许用剪应力=80 MPa，许用挤压应力jy=200 MPa，牵引力P=200 kN ，试选择销钉最小直径d （不考虑板的强度）。7. 等截面圆轴受力如图所示，若材料的许用应力为，试用第三强度理论设计轴的直径d。8. 如图圆轴传递的功率P=6.5 kW，转速n=1000 r/min ，材料的许用剪应力=40MPa,试根据强度条件确定圆轴直径d 。9. 如上图圆轴传递的功率为P，转速n=1500 r/min，材料的许用剪应力=40 MPa，圆轴直径为20 mm 。试由强度条件确定圆轴能传递的最大功率P 。10. 空心等截面圆轴受力如图所示，外径D=60 mm,内径d=50 mm,外力偶矩分别为mA=0.8 kNm、mB=1.8 kNm、mC=1 kNm,材料的许用剪应力为=80 MPa，试校核轴的强度。11. 如图所示，T形截面梁，已知其弯矩图（如图所示）及截面对中性轴Z的惯性矩IZ ,若MC=2MB , y2=3y1 ,指出梁的最大拉应力、最大压应力所在截面的位置；如果T形截面梁垂直翻转180放置时是否合理？ 12. 如图所示，T形截面梁材料为铸铁，受集中力 P 及 F 作用，其弯矩图如图，材料的许用应力 l =40 MPa ， y=100 MPa， 已知IZ=1106/4 mm4 ，试校核梁的正应力强度。13. 等截面圆轴受力如图所示，P=400 N ，L=100 mm ，m=70 Nm ，若材料的许用应力为s=100 MPa，试： （1）画轴的扭矩图和弯矩图； （2）指出危险截点的位置。 （3）用最大剪应力理论（第三强度理论）设计轴AB段的直径d 。14. 画下图所示直径为d的等截面圆轴的扭矩图并求A、C两横截面的相对转角及最大单位长度扭转角。 15. 等截面圆轴受力如图所示，若B轮的输入功率为PB=40 kW,A、C轮输出功率分别为PA=23 kW、PC=17 kW,轴的转速n=1000 r/min,材料的剪切模量G=80 GPa,许用剪应力为=40 MPa，单位长度许用扭转角=1 /m，试设计轴的直径d。16. 用Q235钢制成的圆杆如图(a)所示，长度 l=2 m,直径 d=40 mm，工作压力 P=30 kN，若规定稳定安全系数 nw=2，试校核压杆的稳定性。 (a) (b) 17 图(b)所示用Q235钢制成的截面尺寸为2030的矩形截面杆，长