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1、12017502213019,齐吉东材料力学材料力学目目 录录第一章 绪论 第二章 轴向拉伸与压缩 第三章 扭转 第四章 弯曲内力 第五章 弯曲应力 第六章 弯曲变形 第七章 应力状态分析第八章 强度理论第九章 组合变形第十章 能量法 第十一章 超静定问题第十二章 动载荷第十三章 疲劳强度第十四章 压杆的稳定第十五章 联接件的强度附录 A 截面图形的几何性质模拟试题一模拟试题二参考答案12017502213019,齐吉东第一章第一章 绪论绪论一、是非判断：一、是非判断：二、多项选择题：二、多项选择题：三、填空题：三、填空题：四、判断题：四、判断题：1-1 材料力学是研究构件承载能力的一门学科。
2、 （ ）1-2 材料力学的任务是尽可能使构件既安全又经济。 （ ）1-3 材料力学只限于研究弹性范围内的小变形情况。 （ ）1-4 因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。 （ ）1-5 外力是构件所承受的载荷。 （ ）1-6 材料力学研究的内力是构件各部分的相互作用力。 （ ）1-7 用截面法求内力时，可以保留构件的任一部分进行计算。 （ ）1-8 压强是构件表面的正应力。 （ ）1-9 应力是横截面的平均内力。 （ ）1-10 材料力学只研究因构件变形引起的位移（ ）1-11 线应变是构件中单位长度的变形量。 （ ）1-12 一点处各方向线应变均相等。 （ ）1-
3、13 角应变是变形后，构件中任意两根微线段夹角角度的变化量。 （ ）1-14 材料力学只限于研究等截面直杆。 （ ）1-15 杆件的基本变形只是拉（压） 、剪、扭、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。（ ）五、名词解释：五、名词解释：六、简答题：六、简答题：七、论述题：七、论述题：八、案例分析：八、案例分析：九、计算题：九、计算题：12017502213019,齐吉东第二章第二章 轴向拉伸与压缩轴向拉伸与压缩一、单项选择：一、单项选择：2-1 应用拉压正应力公式的条件是（ B ） 。AN（A）应力小于比例极限； （B）外力的合力沿杆轴线；（C）应力小于弹性极限； （D）应
4、力小于屈服极限。二、多项选择题：二、多项选择题：三、填空题：三、填空题：2-2 承受轴向拉压的杆件，只有在（ 距加力端一定距离以外 ）范围内变 形才是均匀的。2-3 强度条件 可以进行（ 强度校核、设计截面及确定许可载荷 ）三个方面的计算。2-4 低碳钢材料由于冷作硬化，会使（ 比例极限 ）提高，而使（ 塑性 ）降低。2-5 铸铁试件的压缩破坏和（ 切应力 ）有关。2-6 构件由于（ 形状尺寸的突变 ）会发生应力集中现象。四、判断题：四、判断题：2-7 产生轴向拉压变形杆件的外力必须是一对沿杆轴线的集中力。 （ ）2-8 拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。 （ ）2-9 虎克定
5、律适用于弹性变形范围内。 （ ） 2-10 材料的延伸率与试件的尺寸有关。 （ 。 ）2-11 只有超静定结构才可能有装配应力和温度应力。 （ 。 ）五、名词解释：五、名词解释：六、简答题：六、简答题：七、论述题：七、论述题：八、案例分析：八、案例分析：九、计算题：九、计算题：2-12 试求图示各杆 1-1，2-2，3-3 截面的轴力并画出杆的轴力图。题 2-12 图（a）20kN331130kN40kN22（b）FFFF112233（c）4FF11223312017502213019,齐吉东2-12 （a）N1-1 = 50 kN，N2-2 = 10 kN，N3-3 = -20 kN （b）
6、N1-1 = F，N2-2 = 0，N3-3 = F （c）N1-1 = 0，N2-2 = 4F，N3-3 = 3F 2-13 图示螺旋压板夹紧装置。已知螺栓为 M20（螺纹内径 d17.3mm） ，许用应力 50MPa。若工件所受的夹紧力为 2.5kN，试校核螺栓的强度。2-13 = 31.9 MPa，安全2-14 图示为一手动压力机，在物体 C 上所加的最大压力为 150kN，已知立柱 A 和螺杆 BB 所用材料的许用应力160MPa。 1. 试按强度要求设计立柱 A 的直径 D；2. 若螺杆 BB 的内径 d40mm，试校核其强度。2-14 1. D = 24.4 mm ；2. = 11
7、9 MPa，安全2-15 图示结构中 AC 为钢杆，横截面积 A1200mm2， 许用应力1160MPa；BC 为铜杆，横截面积 A2300mm2，许用应力2 100MPa。试求许用 载荷 F。AADCBBd题 2-14 图题 2-13 图工件l 3l 32题 2-16 图20kN60kN40kNA1A22002003045CBAF题 2-15 图12017502213019,齐吉东2-15 F = 41kN 2-16 变截面直杆如图所示，横截面积 A1800mm2，A2400mm2，材料的弹性模量 E=200GPa。试求杆的总伸长。2-16 l = 0.075 mm 2-17 图示结构中 A
8、B 杆为刚性杆。杆 1 和杆 2 由同一材料制成，已知 F40kN，E=200GPa， 160MPa。1. 求两杆所需的面积；2. 如要求刚性杆 AB 只作 向下平移，不作转动，此两杆的横截面积应为多少？2-17 1. A1 = 200 mm2 ，A2 = 50 mm2 ； 2. A1 = 267 mm2 ，A2 = 50 mm2 2-18 图中的 M12 螺栓内径 d1=10.1mm，螺栓拧紧后，在其计算长度 l=80mm 内产生 伸长为l=0.03mm。已知钢的弹性模量 E=210GPa，试求螺栓内的应力及螺栓的预紧力。EAFa AC）（22 2-19 两端固定的等截面直杆，横截面积为 A
9、，弹性模量为 E。试求受力后，杆两端 的反力。 FA = FB = F/3 2-20 图示结构 AB 为刚性杆，1 杆和 2 杆为长度相等的钢杆，E200 GPa，许用应题 2-19 图l/3l/3l/3BAFF题 2-17 图AB2m2F0.4m1.6m11.5mM12题 2-18 图题 2-20 图F21BA1m1m1m12017502213019,齐吉东力160MPa，两杆横截面积均为 A300mm2。已知 F50kN，试校核 1，2 两杆的 强度。1 = 66.6 MPa ，2 = 133.2 MPa第三章第三章 扭转扭转一、单项选择题：一、单项选择题：3-1 阶梯圆轴的最大切应力发生
10、在（ D ） 。（A）扭矩最大截面； （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。3-2 空心圆轴的外径为 D，内径为 d，= d / D。其抗扭截面系数为（ D ） 。（A）； （B）；1163DWP23 116DWP（C）； （D）。33 116DWP43 116DWP3-3 扭转切应力公式适用于（ D ）杆件。 Pn IM（A）任意截面； （B）任意实心截面；（C）任意材料的圆截面； （D）线弹性材料的圆截面。3-4 单位长度扭转角 与（ A ）无关。（A）杆的长度； （B）扭矩；（C）材料性质； （D）截面几何性质。二、多项选择题：二、多项选择题：三、填空题
11、：三、填空题：四、判断题：四、判断题：3-5 圆杆受扭时，杆内各点均处于纯剪切状态。 （ ）12017502213019,齐吉东3-6 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。 （ ） 3-7 薄壁圆管和空心圆管的扭转切应力公式完全一样。 （ ）3-8 圆杆扭转变形实质上是剪切变形。 （ ）3-9 非圆截面杆不能应用圆杆扭转切应力公式，是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设” 不能成立。 （ ） 五、名词解释：五、名词解释：六、简答题：六、简答题：七、论述题：七、论述题：八、案例分析：八、案例分析：九、计算题：九、计算题：3-10 试画出图示各杆的扭矩图，并确定最大扭矩。T = 1
12、0 Nm。M=3T M=3T 3-11 图示传动轴，转速 n = 100 r/min，B 为主动轮，输入功率 100 kW，A、C、D 为从 动轮，输出功率分别为 50 kW、30 kW 和 20 kW。 （1）试画出轴的扭矩图；（2）若将 A、B 轮位置互换，试分析轴的受力是否合理？（3）若 = 60 MPa，试设计轴的直径 d。解：d = 74mm 3-12 图示空心圆轴外径 D =100 mm，内径 d = 80 mm，已知扭矩 Mn = 6 kNm，G = 80 GPa，试求：（1）横截面上 A 点（45mm）的切应力和切应变； （2）横截面上最大和最小的切应力； （3）画出横截面上切
13、应力沿直径的分布图。1 1、rad1082. 5MPa6 .464 AA，3-13 截面为空心和实心的两根受扭圆轴，材料、长度和受力情况均相同，空心轴外 径为 D，内径为 d，且 d/D = 0.8。试求当两轴具有相等强度（实 max空 max）时的重量比 和刚度比。 实心轴重量是空心轴的 1.95 倍，空心轴刚度是实心轴的 1.192 倍3-14 图示圆杆受集度为 m0 ( Nm/m ) 的均布 扭转力偶矩作用。试画出此杆的扭矩图，并 导出 B 截面的扭转角的计算公式。pGIlm 22 0BAm0lxABCDnPAPBPCPDdBT2T3T6TACDB2TT4TACD(b)(a)120175
14、02213019,齐吉东3-15 图示阶梯形圆杆受扭转，已知 T1 = 1.8 kNm， T2 = 1.2 kNm，l1 = 750 mm，l2 = 500 mm，d1 = 75 mm，d2 = 50 mm，G = 80 GPa。求 C 截面对 A 截面的相对扭转角和轴的最 大单位长度扭转角 max。m4 . 1 597. 0max，CA3-16 一钢轴直径 d = 50 mm，转速 n = 120 r/min，若轴的最大切应力等于 60 MPa，问此 时该轴传递的功率是多少千瓦？当转速提高一倍，其余条件不变时，轴的最大切应力为多 少？MPa30 kW5 .18 maxmax，P3-17 一空
15、心圆轴，外径 D = 50 mm，内径 d = 25 mm，受扭转力偶矩 T = 1 kNm 作用 时，测出相距 2 m 的两个横截面的相对扭转角 2.5。 （1）试求材料的切变模量 G； （2）若外径 D = 100 mm，其余条件不变，则相对扭转角是否为 /16 ?为什么？G = 79.8GPa3-18 一阶梯形圆截面杆，两端固定后，在 C 处受一扭转力偶矩 T。已知 T、GIp及 a。 试求支反力偶矩 MA和 MB 。7374TMTMBA，3-19 空心杆和实心杆分别固定在 A、B 处，在 C 处均有直径相同的小孔。由于制造 误差，两杆的孔不在一条直线上，两者中心线夹角为 。已知 、G1Ip1、G2Ip2、及 l1、l2 ， 装配时将孔对准后插入销子。问装配后，杆 1 和 2 的扭矩各为多少？ 3 2max 2
