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1、材料力学习题册（1）学 院 专 业 学 号 教 师 学生姓名 第 一 章 绪 论一、选择题1根据均匀性假设，可认为构件的（ ）在各处相同。A应力 B 应变C材料的弹性系数 D 位移2构件的强度是指（ ），刚度是指（ ），稳定性是指（ ）。A在外力作用下构件抵抗变形的能力 B在外力作用下构件保持原有平衡状态的能力C在外力作用下构件抵抗强度破坏的能力 3单元体变形后的形状如下图虚线所示，则A点剪应变依次为图(a) （ ），图(b) （ ），图(c) （ ）。A B C D1.54.下列结论中( )是正确的。 A内力是应力的代数和； B应力是内力的平均值； C应力是内力的集度； D内力必大于应力；
2、5. 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力，它们的应力是否相等（ ）。A不相等； B相等； C不能确定； 6为把变形固体抽象为力学模型，材料力学课程对变形固体作出一些假设，其中均匀性假设是指（ ）。A. 认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积；B. 认为沿任何方向固体的力学性能都是相同的；C. 认为在固体内到处都有相同的力学性能；D. 认为固体内到处的应力都是相同的。二、填空题1.材料力学对变形固体的基本假设是 。2材料力学的任务是满足 的要求下，为设计经济安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。3外力按其作用的方式可以分为 和 ，按载荷随时间的变化情况可以分为
3、 和 。4度量一点处变形程度的两个基本量是 和 。三、判断题1因为构件是变形固体，在研究构件平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。 （ ）2外力就是构件所承受的载荷。 （ ）3用截面法求内力时，可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。 （ ）4应力是横截面上的平均内力。 （ ）5杆件的基本变形只是拉(压)、剪、扭和弯四种，如果还有另一种变形，必定是这四种变形的某种组合。 （ ）6材料力学只限于研究等截面杆。 （ ）四、计算题1图示三角形薄板因受外力作用而变形，角点B垂直向上的位移为0.03mm，但AB和BC仍保持为直线。试求沿OB的平均应变，并求AB、BC两边在B点的角度改变。 2试求图示结构和
4、两截面的内力，并指出AB和BC两杆件的变形属于何类基本变形。图（a） 图（b） 第二章 轴 向 拉 压一、选择题1图1所示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将( )A平动 B转动 C不动 D平动加转动 2轴向拉伸细长杆件如图2所示，其中1-1面靠近集中力作用的左端面，则正确的说法应是( )A1-1、2-2面上应力皆均匀分布 B1-1、2-2面上应力皆非均匀分布C1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布D1-1面上应力均匀分布， 2-2面上应力非均匀分布 （图1） （图2）3有A、B、C三种材料，其拉伸应力应变实验曲线如图3所示，曲线( )材料的弹性模量E大，曲线( A )材料的
5、强度高，曲线( )材料的塑性好。4材料经过冷作硬化后，其( )。A弹性模量提高，塑性降低 B 弹性模量降低，塑性提高C比例极限提高，塑性提高 D 比例极限提高，塑性降低5现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同。从承载能力与经济效益两个方面考虑，图4所示结构中两种合理选择方案是( )。A 1杆为钢，2杆为铸铁 B 1杆为铸铁，2杆为钢C 2杆均为钢 D 2杆均为铸铁 （图3） （图4） （图5） 二、填空题1直径为d的圆柱放在直径为D=3d，厚为t的圆基座上，如图11所示地基对基座的支反力为均匀分布，圆柱承受轴向压力P，则基座剪切面的剪力Q = 。（图11）2判断剪切面和挤压面时应注意的是：剪切面是构
6、件的两部分有发生 趋势的平面；挤压面是构件 的表面。3.试判断图12所示各试件的材料是低碳钢还是铸铁？A为 ，B为 ，C为 ，D为 ，E为 ，F为 。 （图12）三、1、图示由铜和钢两种材料组成的等直杆，铜和钢的弹性模量分别为和。若杆的总伸长为，试求载荷F和杆横截面上的应力。2己知变截面杆，1段为d1=20mm的圆形截面，2段为d2=25mm的正方形截面，3段为d3=12mm的圆形截面，各段长度如图示。若此杆在轴向力P作用下在第2段上产生的应力，E=210GPa，求此杆的总缩短量。 3下图示联接销钉。已知，销钉的直径，材料的许用切应力。试校核销钉的剪切强度，若强度不够，应改用多大直径的销钉？1
7、1下图示结构，由刚性杆AB及两弹性杆EC及FD组成，在B端受力F作用。两弹性杆的刚度分别为E1A1和E2A2。试求杆EC和FD的内力。第 三 章 扭 转一、判断题1杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。 （ ）2薄壁圆管和空心圆管的扭转切应力公式完全一样。 （ ）3圆杆扭转变形实质上是剪切变形。 （ ）4非圆截面杆不能应用圆截面杆扭转切应力公式，是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。 （ ）5材料相同的圆杆，它们的剪切强度条件和扭转强度条件中，许用应力的意义相同，数值相等。 （ ）二、填空题1一级减速箱中的齿轮直径大小不等，在满足相同的强度条件下，高速齿轮轴的直径要比
8、低速齿轮轴的直径（ ）。2 当实心圆轴的直径增加1培时，其抗扭强度增加到原来的（ ）倍，抗扭刚度增加到原来的（ ）倍。3 直径D=50mm的圆轴，受扭矩T=2.15kn.m,该圆轴横截面上距离圆心10mm处的剪应力=（ ），最大剪应力max=（ ）。4 一根空心轴的内外径分别为d，D，当D=2d时，其抗扭截面模量为（）。5 直径和长度均相等的两根轴，在相同的扭矩作用下，而材料不同，它们的max是（ ）同的，扭转角是（ ）同的。 三、选择题1内、外径之比为的空心圆轴，扭转时轴内的最大切应力为 ，这时横截面上内边缘的切应力为（ ）。A ； B ； C 零 ； D 。2实心圆轴扭转时，不发生屈服的极
9、限扭矩为，若将其横截面面积增加一倍，则极限扭矩为（ ）。 A ； B 2 ； C 2 ； D 4 。3两根受扭圆轴的直径和长度均相同，但材料不同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力、和扭转角、之间的关系为（ ）。A ； B ；C ； D 。4阶梯圆轴的最大切应力发生在（ ）。A 扭矩最大的截面 ； B 直径最小的截面 ；C 单位长度扭转角最大的截面 ； D 不能确定 。5空心圆轴的外径为D，内径为d，=d /D。其抗扭截面系数为（ ）。A ； B ；C ； D 。 三、 计算题1试用截面法求出图示圆轴各段内的扭矩T，并作扭矩图。100cm100cm100cmDABC3000Nm 2000N
10、4000Nm 5000Nm2. 图示圆轴上作用有四个外力偶矩，。(1) 试画出该轴的扭矩图；(2) 若与的作用位置互换，扭矩图有何变化？3. 如图所示的空心圆轴，外径D=100mm，内径d=80mm， l=500mm，M1=6kNm，M2=4kNm。（1）请绘出该轴的扭矩图并绘图表达AB段空心圆轴横截面的扭矩T及横截面上的剪应力分布；（2）求出该轴上的最大剪应力。M2M1BAll4. 图示圆形截面轴的抗扭刚度为GIp，每段长1m。试画其扭矩图并计算出圆轴两端的相对扭转角。6如图所示钢轴 AD 的材料许用切应力=50 ，切变模量 G = 80 ，许用扭转角 。作用在轴上的转矩，。试设计此轴的直径。7. 钻探机钻杆的外径D=60mm，内径d=50mm，功率P=7.355kW,轴的转速n=180r/min，钻杆钻入土层的深度l=40m，材料的切变模量G=80GPa，许用切应力=40MPa，假设土壤对钻杆的阻力沿长度均匀分布，试求：（1）土壤对钻杆单位长度的阻力矩m；（2）作钻杆的扭矩图，并进行强度校核；（3）计算A、B截面的相对扭转角。ATlBm
