材料力学期末

1、1. 为保证工程结构或机械的正常工作，构件应满足三个要求，即 强度要求、 刚度要求 及 稳定性要求 。2. 材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。3. 进行应力分析时，单元体上剪切应力等于零的面称为 主平面 ，其上正应力称为 主应力 。4. 第一到第四强度理论用文字叙述依次是最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力理论和形状改变能理论。5. 图示正方形边长为，圆孔直径为，若在该正方形中间位置挖去此圆孔，则剩下部分图形的惯性矩。6. 某材料的曲线如图，则材料的（1）屈服极限240（2）强度极限400（3）弹性模量20.4（4）强度计算时，若取安全系数为2，那么塑性材料的许用 应力 120，脆

2、性材料的许用应力 200。7作为塑性材料的极限应力是 屈服极限 ，而脆性材料的极限应力是 强度极限 。（比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限）8. 低碳钢在扭转试验时，其断口形状是 横截面 ，是由于最大剪应力过大引起的。铸铁在扭转试验时，其断口形状是 45o螺旋面 ，是由于最大拉应力过大引起的。 （杯锥状，斜截面，横截面 ，45o螺旋面 ）9构件在外荷载作用下具有抵抗破坏的能力为材料的 强度 ；具有一定的抵抗变形的。2在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为四个变形阶段，它们依次是 弹性 、 屈服 、 强化和颈缩 、和 断裂 。10. 用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中，将会出现

3、四个重要的极限应力；其中保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为 比例极限 ；使材料保持纯弹性变形的最大应力为 弹性极限 ；应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为 屈服极限 ；材料达到所能承受的最大载荷时的应力为 强度极限 。材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。11. 圆轴扭转时的强度条件为 ，刚度条件为 。12. 构件所受的外力可以是各式各样的，有时是很复杂的。材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为 拉伸或压缩 、 剪切 、 扭转 、 弯曲 四种基本变形13 现代工程中常用的固体材料种类繁多，物理力学性能各异。所以，在研究受力后物体（构件）内部的力学响应时，除非有特别

4、提示，一般将材料看成由 连续性 、 均匀性 、 各向同性 的介质组成。 14 为保证工程结构或机械的正常工作，构件应满足三个要求，即 强度 、 刚度 、 稳定性 。15. 矩形截面梁的弯曲剪力为FS，横截面积为A，则梁上的最大切应力为 。16压杆稳定问题中，欧拉公式成立的条件是： 二，选择1平面弯曲梁的横截面上，最大正应力出现在（ D ）A中性轴；B左边缘；C右边缘；D离中性轴最远处 。2第一强度理论适用于（ A ）A脆性材料；B塑性材料；C变形固体；D刚体。3在矩形截面扭转轴中，横截上（ C ）的剪应力为零。A短边中点； B形心； C 四个角点与形心； D长边中点。4空心圆轴外径为D，内径为

5、d，在计算最大剪应力时需要确定抗扭截面系数，以下正确的是（ C ）。A. B. C. D. （ B ）5圆轴受扭转变形时，最大剪应力发生在 。 A 圆轴心部； B 圆轴表面； C 心部和表面之间。（ C ）4 在压杆稳定中，对于大柔度杆，为提高稳定性，下列办法中不能采用的是 。 A 选择合理的截面形状； B 改变压杆的约束条件； C 采用优质钢材。（ C ）6对构件既有强度要求，又有刚度要求时，设计构件尺寸需要 。A 只需满足强度条件； B 只需满足刚度条件； C 需同时满足强度、刚度条件。（ B ）10如图所示结构，则其BC杆与AB杆的变形情况为 。ABC杆轴向拉伸，AB杆轴向压缩 BBC杆

6、轴向压缩，AB杆轴向拉伸CBC杆扭转，AB杆轴向拉伸 DBC杆轴向压缩，AB杆扭转（ B ）13. 比较脆性材料的抗拉、抗剪、抗压性能：_。A抗拉性能抗剪性能抗压性能；B抗拉性能抗剪性能抗压性能；C抗拉性能抗剪性能抗压性能；D没有可比性。14.如下图所示拉杆厚度都为t，用四个直径都为d的铆钉固定在连接板上，拉力为P，各铆钉的受力相同，则铆钉的挤压强度为（ A ）。 如下图所示拉压强度不相等的铸铁材料制成的简支梁，跨中受向下集中力作用，有四种截面供选择，其中（ B ）截面合理。 5如下图所示阴影部分为相应截面的核心的大致形状。哪个是正确的（ A ）。 平面弯曲梁的横截面上，最大正应力出现在（ D

7、 ）A中性轴； B左边缘； C右边缘； D离中性轴最远处 。2第一强度理论适用于（ A ）A脆性材料； B塑性材料； C变形固体； D刚体。3如图所示的单元体，第三强度的相当应力公式是（ D ）。A；B；C；D。4危险截面是( C )所在的截面。 A. 最大面积； B最小面积； C 最大应力； D 最大内力。5悬臂梁受截情况如图示，设及分别表示梁上A截面和C截面上的弯矩，则下面结论中正确的是（ A ）。A. B. C. D. 三，简答题五某传动轴设计要求转速n = 500 r / min，输入功率N1 = 500马力， 输出功率分别 N2 = 200马力及 N3 = 300马力，已知：G=80

8、GPa ，t =70M Pa，q =1º/m ，试确定： AB 段直径 d1和 BC 段直径 d2 ？ 若全轴选同一直径，应为多少？（13分）500400N1N3N2ACBT7.024 4.21(kNm)1 解：（1）计算外力偶矩据扭转强度条件：， ， 可得：由扭转刚度条件： 可得： （5分）综上所述，可取：（3分） (2) 当全轴取同一直径时，六求如图所示悬臂梁的内力方程，并作剪力图和弯距图，已知P=10KN,M=10KN·m。（10分）解：分段考虑： 1、AC段：（5分） （1）剪力方程为： （2）弯矩方程为： 2、CB段： （1）剪力方程为：（2）弯矩方程为：3、内力

9、图如下：（10分）10KN10KN.m20KN.m四如下图所示等截面圆轴，主动轮的输入功率PA=350kW，三个从动轮输出功率PB=100kW， PC=130kW， PD=120kW 。轴的转速n=600r/min，剪切弹性模量，许用剪应力，许用单位扭转角 。试：画出该传动轴的扭矩图,并确定该等截面圆轴的直径。（不考虑转轴的自重和弯曲变形）。（20分）  解：（1）计算外力偶矩： (6分) （2）画扭矩图如图(b)所示。可见，内力最大的危险面在AC段内，最大扭矩值Tmax=3979.17Nm。 (4分)（3）确定轴的直径d1）按强度条件得： (5分) 2）按刚度条件得故，2、简述求解

10、组合变形的基本思路。答：（1）外力分析：外力向形心(后弯心)简化并沿主惯性轴分解（2）内力分析：求每个外力分量对应的内力方程和内力图，确定危险面。（3）应力分析：画危险面应力分布图，叠加，建立危险点的强度条件。（4）刚度、强度和稳定性的校核。四矿井起重机钢绳如图（a）所示，AB段截面积，BC段截面积，钢绳的单位体积重量，长度起吊重物的重量求：1）钢绳内的最大应力；2）作轴力图。 (15分)解：1）在可能危险的1段B面，2段C面截开（图b），有所以：2）作轴力图取1-1截面（AB段，见图（b）取2-2截面（BC段）由式（a）在图(c)所示在坐标下,由式(a)、(b)知 随呈直线变化。由三个控制面上控制值 画出由两段斜直线构成的轴力图。五图示杆件由两种材料在I-I斜面上用粘结剂粘结而成。已知杆件横截面面积，根据粘结剂强度指标要求粘结面上拉应力不超过，剪应力不超过，若要求粘结面上正应力与剪应力同时达到各自容许值，试给定粘结面的倾角a并确定其容许轴向拉伸载荷P。(15分)ABC4m3m三图示结构中，BC由一束直径为2mm的钢丝组成，若钢丝的许用应力为，。试求BC需由多少根钢丝组成。（10分）解：2分，2分解得2分4分则解得四、图示木梁受以可移动荷载F = 40 kN作用.已知,。木梁的截面为矩形,