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1、1、(中)材料的三个弹性常数是什么?它们有何关系?材料的三个弹性常数是弹性模量E,剪切弹性模量G和泊松比,它们的关系是G=E/2(1+)。2、何谓挠度、转角?挠度:横截面形心在垂直于梁轴线方向上的线位移。转角:横截面绕其中性轴旋转的角位移。3、强度理论分哪两类?最大应切力理论属于哪一类强度理论?.研究脆性断裂力学因素的第一类强度理论,其中包括最大拉应力理论和最大伸长线应变理论;.研究塑性屈服力学因素的第二类强度理论,其中包括最大切应力理论和形状改变能密度理论。4、何谓变形固体?在材料力学中对变形固体有哪些基本假设?在外力作用下,会产生变形的固体材料称为变形固体。变形固体有多种多样,其组成和性质
2、是复杂的。对于用变形固体材料做成的构件进行强度、刚度和稳定性计算时,为了使问题得到简化,常略去一些次要的性质,而保留其主要性质。根据其主要的性质对变形固体材料作出下列假设。1.均匀连续假设。2.各向同性假设。3.小变形假设。5、为了保证机器或结构物正常地工作,每个构件都有哪些性能要求?强度要求、刚度要求和稳定性要求。6、用叠加法求梁的位移,应具备什么条件?用叠加法计算梁的位移,其限制条件是,梁在荷载作用下产生的变形是微小的,且材料在线弹性范围内工作。具备了这两个条件后,梁的位移与荷载成线性关系,因此梁上每个荷载引起的位移将不受其他荷载的影响。7、列举静定梁的基本形式?简支梁、外伸梁、悬臂梁。8
3、、列举减小压杆柔度的措施?(1)加强杆端约束(2)减小压杆长度,如在中间增设支座(3)选择合理的截面形状,在截面面积一定时,尽可能使用那些惯性矩大的截面。9、欧拉公式的适用范围?只适用于压杆处于弹性变形范围,且压杆的柔度应满足:1=10、列举图示情况下挤压破坏的结果?一种是钢板的圆孔局部发生塑性变形,圆孔被拉长;另一种是铆钉产生局部变形,铆钉的侧面被压扁。11、简述疲劳破坏的特征?(1)构件的最大应力在远小于静应力的强度极限时,就可能发生破坏;(2)即使是塑性材料,在没有显著的塑性变形下就可能发生突变的断裂破坏;(3)断口明显地呈现两具区域:光滑区和粗糙区。12、杆件轴向拉伸(压缩)时的强度条
4、件可以解决哪几面的问题?(1)强度校核。已知杆件的尺寸、承受的载荷以及材料的许用应力,验证强度条件不等式是否成立。(2)截面设计。已知杆件承受的载荷以及材料的许用应力,确定杆件的横截面尺寸,再由横截面积进而计算出相关的尺寸。(3)确定许可载荷。已知杆件的尺寸及材料的许用应力,确定结构或机器的最大载荷,得到最大轴力后,再由平衡条件确定机器或结构的许可载荷。13、在推导纯弯曲正应力公式时,作了哪些基本假设?平面假设:梁弯曲变形后,其横截面仍然保持为一平面,并仍与变形后梁的轴线垂直,只是转了一个角度。这个假设称为平面假设。14、正应力的“正”指的是正负的意思,所以正应力恒大于零,这种说法对吗?为什么
5、?这种说法不对。正应力的“正”指的是正交的意思,即垂直于截面。其本身有正负规定:拉为正,压为负。15、简述梁弯曲时,横截面上的内力剪力和弯矩的正负符号的规定?(1)剪力如对梁段内任意点有产生顺时针转向趋势为正,反之为负。(2)弯矩如使梁段弯曲变形的下凸者为正,反之为负。16、试述影响构件疲劳极限的因素?因素:(1)构件的外形的影响(2)构件尺寸的影响(3)表面质量的影响(4)表面强度的影响。17、何谓弹性变形和塑性变形?弹性变形载荷撤除后,可完全恢复的变形塑性变形载荷撤除后,不可恢复的变形18、试简述提高梁高弯曲强度的主要措施。(1)选用合理的截面(2)采用变截面梁(3)适当布置载荷和支座位置
6、19、内力和应力有何区别?有何联系?(1)两者概念不同:内力是杆件收到外力后,杆件相连两部分之间的相互作用力:应力是受力杆件截面上某一点处的内力分布集度,提及时必须明确指出指出杆件、截面和点的位置(2)两者单位不同:内力KN、KNm,同力或力偶的单位;应力N/m2或N/mm2,Pa(帕)或MPa(兆帕)(3)两者的关系:整个截面上各点处的应力总和等于该截面上的内力。在弹性范围内,应力与内力成正比。20、为什么不用危险应力作为许用应力?不允许超过的应力值统称为极限应力,也叫危险应力。为了保证构件能安全地工作,还须将其工作应力限制在比极限应力(危险应力)更低的范围内,也就是将材料的破坏应力(危险应
7、力)打一个折扣,即除以一个大于1的系数n以后,作为构件工作应力所不允许超过的数值,这个应力值称为材料的许用应力。如果直接把危险应力作为许用应力,构件破坏的几率大些,不能保证构件充分的安全。21、当传递的功率不变时,改变轴的转速对轴的强度和刚度有什么影响?M=9550N/n,=T/W=T/GIP180/。n提高,M降低;T降低,则、都降低,提高了轴的强度和刚度。n降低,M提高;T提高,则、都提高,降低了轴的强度和刚度。22、何为主应力?何为主平面?剪应力等于零的平面,叫主平面;主平面上的正应力叫主应力。23、材料有哪两种基本破坏形式?铸铁试件的扭转破坏,属于哪一种破坏形式?各种材料因强度不足而发
8、生的破坏形式是不同的,但主要的破坏形式有两类,一是屈服破坏,另一类是断裂破坏。试件受扭,材料处于纯剪切应力状态,在试件的横截面上作用有剪应力,同时在与轴线成450的斜截面上,会出现与剪应力等值的主拉应力和主压应力。低碳钢的抗剪能力比抗拉和抗压能力差,试件将会从最外层开始,沿横截面发生剪断破坏,而铸铁的抗拉能力比抗剪和抗压能力差,则试件将会在与杆轴成450的螺旋面上发生拉断破坏。铸铁试件的扭转碱坏,属于断裂破坏24、强度理论解决问题的步骤?解决问题的步骤:如果一点处于复杂应力状态下,可以先求出该点处的三个主应力1,2和3。它们可以计算出与某个强度理论相应的相当应力xd,则强度条件要求xd。25、
9、什么事失效?材料力学中失效包括哪几种形式?不能保持原有的形状和尺寸,构件已不能正常工作,叫失效。材料力学中的失效包括强度失效、刚度失效和稳定性失效三种。26、如何解释超静定问题?未知数多于可被应用的独立平衡方程数,不能用静力学平衡方程完全确定全部未知数的问题。27、实际挤压面是半圆柱面时,计算挤压应力时如何确定挤压面的面积?是否按半圆柱面来计算面积?挤压面是半圆柱面时,挤压面面积按其正投影计算。28、拉(压)杆通过铆钉连接时,连接处的强度计算包括哪些计算?包括(1)铆钉的剪切强度计算;(2)铆钉的挤压强度计算:(3)拉(压)杆的抗拉(压)强度计算。29、什么是塑性材料和脆性材料?一般把延伸率大
10、于5%的金属材料称为塑性材料(如低碳钢等)。而把延伸率小于5%的金属材料称为脆性材料(如灰口铸铁等)。在外力作用下,虽然产生较显著变形而不被破坏的材料,称为塑性材料。在外力作用下,发生微小变形即被破坏的材料,称为脆性材料。30、30.简述应力集中的概念?实际上很多构件由于结构或工艺等方面的要求,一般常有键槽、切口、油孔、螺纹、轴肩等,因而造成在这些部位上截面尺寸发生突然变化。这种由于截面尺寸的突变而产生的应力局部骤增的现象,工程上称为应力集中。1、低碳钢的拉伸试验答:使用试验机及相关的试件设备仪器绘制出试件的拉伸图,即:P-L曲线,形象的饭引出低碳钢材料的变形特点以及各阶段受力和变形的关系,并
11、分析得出低碳钢的相关参数,由此来分析判断低碳钢材料的弹性与塑性性能与承载能力。试验过程分为四个阶段:1.弹性阶段;2.屈服阶段;3.强化阶段;4.颈缩阶段。综上:分析低碳钢材料的变形过程,通过绘制并分析P-L曲线以及相关的参数,求解得到低碳钢材料的强度极限、拉伸强度极限、延伸率和截面收缩率。2、为什么轴向拉伸时,横截面的正应力分布式平均分布的。 答:受拉伸的杆件变形前为平面的很截面,变形后仍为平面,仅沿着轴线产生了相对的评议且仍与杆件的轴线垂直,犹豫材料的均匀性、连续性假设可以推断出轴力在横截面上的分布式均匀的,且都垂直于横截面,故横街面上的正应力也是均匀分布的。3、剪应力互等定理。答:剪应力
12、互等定理:在材料中取一个正六面单元体,在这个单元体上两个相互垂直的平面上,剪应力必然成对存在,且数值相等,其方向共同指向或共同背离这两个平面的交线(棱线)。4、叠加原理及其运用答:由力的作用独立性知,在材料的位移、应力、应变、内力等与外力成线性关系的条件下,力的作用是相互独立的,可以把每一个力的效果矢量叠加,得到一等效合力,或合力偶。在材料力学里面,用到的地方是:叠加法求挠度,转角;叠加法求弯矩;超静定问题的求解。5、冬天水管冻裂的原因。答:在冬天低温条件下,水由液态凝结成固态,体积膨胀,由此产生对水管的膨胀挤压应力,将水管看成薄壁构建,由于水管本身的材料属性原因,在低温条件下,水管的脆性增强,强度极限降低,塑性抗拉强度降低,在一定条件下水管承受不住水结冰后产生的应力,发生破裂现象。6、连接杆的三种可能的破坏形式。答:1.剪切破坏形式;2.挤压破坏形式;3.塑性变形(扭转)破坏形式。