材料力学复习题的

1、材料力学一、填空题（每空1分共20分）1、材料力学在对变形固体进行均匀性假设时认为，材料内部各点的是相同的。2、 材料的破坏形式可分为脆性断裂和两种类型。3、轴向拉伸和压缩的受力特点：作用于杆件上的外力（或外力的合力）的作用线与杆件的轴线 ；变形特点：杆件沿轴线方向。4、 求内力的方法是。5、只要应力不超过某一极限值时，杆的轴向变形与轴向载荷成 _比，与杆的长度成比，与杆的横截面面积成 比，这一关系称为胡克定律。6、由于空心轴将截面中心的材料移向外缘，使截面二次极矩和抗扭截面系数增大，从而 了轴的扭转强度和刚度。7、 作用于梁上的外力，可简化为三种类型，即、 、 8梁的基本形式为、。9、 材料

2、的塑性指标有 和断面收缩率。10、 杆件变形的基本形式： 、二、简答题：（15分）铸铁自来水管在冬天常发生冻裂现象，根据作用力与反作用力 原则以及力的概念，自来水管壁和管内之水所结冰之间的相互作用 力应该相等，但为什么其结果不是管内冰被压碎而是水管壁被冻裂 呢？三、变截面杆受力情况如图所示，试求杆各段轴力并做轴力图（15 分）四、 一钢制阶梯杆受力如图，已知其横截面积分别为Aad =400m m2 ,Adb= 250 m m2,材料的弹性模量 E=200GPa求杆的总变形量厶I AB。（ 15 分）五、 如图所示，冲床的最大冲力F=400KN，冲头材料的许用应力:（T =440MPa被冲钢板的

3、剪切强度极限 Tb=360MPa求在最大冲 力作用下所能冲剪的圆孔最小直径 d和钢板的最大厚度t（ 15分）六、图中传动轴的转速 n=960r/min,主动轮输入功率 Pi=27.5KW,从 动轮输出功率P2=20KW, P3=7.5KW。试求轴上各段的扭矩，并绘 出扭矩图。（10分）七、图所示简支梁AB，在C点处作用集中力F,建立剪力、弯矩方程，并画出此梁的剪力图、弯矩图。（10分）FA-3-9一、填空题（每空1分共20分）1、材料力学在对变形固体进行均匀性假设时认为，材料内部各点的力学性质是相同的。2、材料的破坏形式可分为脆性断裂和_塑性屈服两种类型。3、轴向拉伸和压缩的受力特点：作用于杆

4、件上的外力（或外力的 合力）的作用线与杆件的轴线_重合变形特点：杆件沿轴线方 向伸长或缩短_。4、 求内力的方法是截面法。5、 只要应力不超过某一极限值时，杆的轴向变形与轴向载荷成正一 比，与杆的长度成正比，与杆的横截面面积成_反_比，这 一关系称为胡克定律。6、由于空心轴将截面中心的材料移向外缘，使截面二次极矩和抗 扭截面系数增大，从而 提高了轴的扭转强度和刚度。7、作用于梁上的外力，可简化为三种类型，即集中载荷、力偶、 分布载荷。8梁的基本形式为简支梁_、_悬臂梁、一外伸梁_。9、材料的塑性指标有断后伸长率和断面收缩率。10、杆件变形的基本形式：轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。、简答题：

5、（15分）铸铁自来水管在冬天常发生冻裂现象，根据作用力与反作用力 原则以及力的概念，自来水管壁和管内之水所结冰之间的相互作用 力应该相等，但为什么其结果不是管内冰被压碎而是水管壁被冻裂 呢？答：这是由于冰和水管各自的应力状态与材料性能不同所致。管内水结冰膨胀，而管壁限制其向外膨胀且沿管长方向无变形，冰为三 向受压状态。而由强度理论可知，任何材料在三向受压应力时是不 容易压破的，而且冰的抗压强度远远高于其抗拉强度和抗剪强度。铸铁自来水管则因管内的水结冰膨胀而承受内压力作用，因而管壁内各点处主要产生周向拉应力与轴向拉应力，即水管壁内任何一点 处于二向拉应力状态，而且铸铁的抗拉强度远低于其抗压强度，

6、所 以水管壁很容易开裂，从而造成脆性断裂事故。三、变截面杆受力情况如图所示，试求杆各段轴力并做轴力图 （15 分）解：求各段轴力该题应分成AB、BD、DE三段，各段内分别用任一横截面1-1、 2-2、3-3截开研究左段杆的平衡。在各截面上假设各轴力均为拉力， 由平衡条件可得FN3 =2KNFn2 =-1KN Fn1 =4KN作轴力图上图四、一钢制阶梯杆受力如图，已知其横截面积分别为Aad =400mm2 ,Adb= 250 m m2,材料的弹性模量 E=200GPa求杆的总变形量厶 |ab。（15 分）解：用截面法求得 CD段和BD段的轴力Fncd= Fndb = 30KNAC段的轴力 Fna

7、c = -50KN计算各段杆的变形量。根据胡克定律3 1 AC =-0.1875mmFnacl ac _5010 N 汉0.3m926 2EAAc200 10 Pa 400 10 m IcD =F ncdLdEAcd31010 N X0.1m9Z6 2200 10 Pa 500 10 m=0.075mm Idb =F NDB 1DB3二1010 N X0.1mEAdB200 109 Pa 300 10m2= 0.3mm I = %+ lCD+A Idb =-0.1875+0.075+0.3= 0.1875mm计算结果为正，说明杆的总变形为拉伸变形。五、如图所示，冲床的最大冲力F=400KN，冲

8、头材料的许用应力:（T =440MPa被冲钢板的剪切强度极限 Tb=360MPa求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔最小直径 d和钢板的最大厚度t（ 15分）解 确定圆孔的最小直径d。冲剪孔径等于冲头的直径,确定钢板最大厚度t冲剪时钢板剪切面上的剪力Fs=F,剪切面的面积A=nt,为能冲剪成孔，需满足下列条件fs f=bA二 dt3F400 10 N得 t=36=10.1mmndTb兀汉35汉10 mx360106 Pa故取钢板的最大厚度为10mm。冲头工作时应满足拉压强度条件。即A4 F34 400 10 N二 440 106 Pa=34.1mm取最小直径为35mm六、图中传动轴的转速 n=96

9、0r/min,主动轮输入功率 Pi=27.5KW,从动轮输出功率P2=20KW，P3=7.5KW。试求轴上各段的扭矩，并绘出扭矩图。（10分）解 计算外力偶矩M_, = 9549 27.5KW =274N *m960r/ min同理可得 M2二 199N *mM3=75N *m 计算扭矩1、2轮段MX =0T12+M1=0得 T12 =- M1 =- 274N *m2、3 轮段 MX =0T23 + M3=0得 T23=- M3=- 75N *m 画扭矩图如上图七、图所示简支梁AB，在C点处作用集中力F,建立剪力、弯矩方程，并画出此梁的剪力图、弯矩图。（10分）ACB八1, *X2abiFb/l. 解求支座反力由静力平衡方程得 Fa二史Fb =Fa列剪力