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1、材料力学材料力学- -学习指南学习指南 一、填空题一、填空题 1、设计构件时，从力学方面需要考虑三个主要问题： _强度问题_、_刚度问 题_、_稳定性问题_。 2、如图连接件， 铆钉中的切应力为= 。2/2dF 铆钉中的最大挤压应力为bs=。dtF12/3、图示为一受扭圆轴的横截面。已知横截面上的最大剪应力 max=40MPa，则 横截面上 A 点的剪应力 A=_。4、材料力学就是一门研究材料承载能力的科学，材料的承载能力是 _、_、_。 5、试求图示单元体45方向的线应变。材料E=200GPa，泊松比 =0.28。-45= ； 45= 。 6、空心圆轴外径为 D，内径为 d=D/2，两端受扭
2、转力偶作用，则其横截面上xm 剪应力呈_分布， =_，=_。maxmin 7、在工程中广泛使用的各种机器、机械与结构，都是由许多零件和元件组成的， 这些零件和元件统称为_。 8、图示材料和长度相同而横截面面积不同的两杆，设材料的重度为 ，则在 杆件自重的作用下，两杆在 x 截面处的应力分别为 (1)=_，(2) =_。9、图示正方形截面简支梁，若载荷不变而将截面边长增加一倍，则其最大弯曲 正应力为原来的_倍，最大弯曲剪应力为原来的_倍。10、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 受力物体内部的力学响应时，除非有特别提示，一般将材料看成由 _、_、_的介质组成。 11
3、、矩形截面悬臂梁的尺寸及受载如图所示， (1)若梁长 l 增大至 2l，则梁的最大挠度增大至原来的_倍；(2)若梁截面宽度由 b 减为，则梁的最大挠度增大至原来的_倍；b2(3)若梁截面高度由 h 减为，则梁的最大挠度增大至原来的_倍。h212、将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆，其它条件不变，则其柔度将 _，临界载荷将_。 13、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_；使 材料保持纯弹性变形的最大应力为_；应力只作微小波动而变形迅速 增加时的应力为_；材料达到所能承受的最大载荷时的应力为 _。 14、图
4、示为某构件内危险点的应力状态，若用第四强度理论校核其强度，则相 当应力 eq4=_。15、低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段，这四个阶段是 _、_、_、_。二、选择题二、选择题1、轴的扭转剪应力公式=适用于如下截面轴( )TIPA.矩形截面轴 B.椭圆截面轴C.圆形截面轴 D.任意形状截面轴 2、图示四根压杆的材料、截面均相同，它们在纸面内失稳的先后次序为( ) A. (a),(b),(c),(d) B. (d),(a),(b),(c) C. (c),(d),(a),(b) D. (b),(c),(d),(a)3、图示两梁抗弯刚度相同，弹簧的刚度系数也相同，则两梁中最大动应力的关
5、 系为( )A. (d) a =(d) bB. (d) a (d) bC. (d) a (d) bD. 与 h 大小有关4、用第三强度理论校核图示圆轴的强度时，所采用的强度条件为( )A. P AM WT WZP()()242B.P AM WT WZPC. ()()P AM WT WZP22D. ()()P AM WT WZP2425、材料的失效模式 。 A、只与材料本身有关，而与应力状态无关； B、与材料本身、应力状态均有关； C、只与应力状态有关，而与材料本身无关； D、与材料本身、应力状态均无关。 6、关于压杆临界力的大小，说法正确的答案是 _ A 与压杆所承受的轴向压力大小有关； B
6、与压杆的柔度大小有关； C 与压杆所承受的轴向压力大小无关； D 与压杆的柔度大小无关。7、图示交变应力的循环特征r、平均应力m、应力幅值a的值分别是 A 40、20、10 B 20、10、20 C 0、20、10 D 0、20、20 8、用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大的是哪个?_A.实心圆轴 B.空心圆轴 C.两者一样 D.无法判断 9、轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确答案是_A、1-1、2-2 面上应力皆均匀分布； B、1-1 面上应力非均匀分布，2-2 面上应力均匀分布； C、1-1 面上应力均匀分布，2-2 面上应力非均匀分布； D、1-1
7、、2-2 面上应力皆非均匀分布。10、对莫尔积分dxEIxMxMl)()( 的下述讨论，正确的是 。 A 只适用于弯曲变形；B 等式两端具有不相同的量纲； C 对于基本变形、组合变形均适用； D 只适用于直杆。 11、图示微元体的最大剪应力 max为多大?_ A. max=100MPa B. max=0 C. max=50MPa D. max=200MPa12、设轴向拉伸杆横截面上的正应力为 ，则 450斜截面上的正应力和剪应力 。 A、分别为 /2 和 B、均为 C、分别为 和 /2 D、均为 /2 13、一点的应力状态如右图所示，则其主应力1、2、3分别为 A、30MPa、100 MPa、
8、50 MPa B、50 MPa、30MPa、-50MPaC、50 MPa、0、-50MPa D、-50 MPa、30MPa、50MPa14、两根材料和柔度都相同的压杆， A、临界应力一定相等，临界压力不一定相等 B、临界应力不一定相等，临界压力一定相等 C、临界应力和临界压力一定相等D、临界应力和临界压力不一定相等 15、图示十字架，AB 杆为等直均质杆，o-o 为圆轴。当该十字架绕 o-o 轴匀 速旋转时，在自重和惯性力作用下杆 AB 和轴 o-o 分别发生_ A、拉伸变形、压缩变形； B、拉弯组合变形、压弯组合变形； C、拉弯组合变形、压缩变形； D、拉伸变形、压弯组合变形。16、轴向拉伸
9、杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面_ A、分别是横截面、450斜截面 B、都是横截面 C、分别是 450斜截面、横截面 D、都是 450斜截面 17、图示杆件的拉压刚度为 EA，在图示外力作用下 其变形能 U 的下列表达式哪个是正确的?_A. U=P a EA22B. U=P EAP b EA2222lC. U=P EAP b EA2222lD. U=P EAP b EA2222a三、分析题三、分析题 1、外伸木梁各部分的尺寸和所受载荷如图所示。设梁材料的许用应力 =10MPa。 试：(1)作梁的剪力图和弯矩图；(2)校核梁的正应力强度。2、图示曲柄轴直径 d=50mm，受集中力 P=1K
10、N 作用，试：(1)画出危险点 A 的应 力状态并计算其应力值；(2)若材料的许用应力=70MPa,试按第四强度理 论校核其强度。3、q、a已知，试作梁的剪力、弯矩图。 qaa2qa2qaABC4、梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。四、计算题四、计算题 1、钢杆 1，2 吊一刚性横梁 AB。已知钢杆的弹性模量 E=200GPa，两杆的横截面 面积均为 A=100mm2，载荷 P=20KN，试求两钢杆的应力、伸长量及 P 力作用点 F 的位移 F。2、弓形夹紧器如图，若夹紧力 P=2KN，距离 e=120mm，立柱为矩形截面，其 h=25mm， =160MPa，试设计截面尺寸 b。3、
11、简支梁受载荷如图所示，请画出梁的剪力图，弯矩图。4、精密磨床砂轮轴如图所示(单位: mm)，已知电动机功率 N=3kW，转速n=1400rpm, 转子重量 Q1=101N, 砂轮直径 D=25mm, 砂轮重量 Q2=275N，磨削 力 Py/Pz=3，轮轴直径 d=50mm，材料为轴承钢，试用第三强度理MPa60 论校核轴的强度。5、已知平面应力状态如图所示（单位为 MPa） ，试用解析法求 1、主应力及主平 面。2、面内最大切应力。50206、由五根直径为 d=50mm 的圆钢杆组成正方形结构，如图所示，结构连接处均 为光滑铰链，正方形边长 a=1m，材料 Q235 钢，试求结构的临界载荷
12、值。 （Q235 钢，当时，。 ）132PMpacr)0068. 0235(2ABCDaaPP7、图示结构，AB、BC 的 EI 以及长度 a 和载荷 F 都已知。试求 C 的约束力。0.101258、皮带轮传动轴如图所示，皮带轮 1 的重量, 直径，皮带NW8001md8 . 01 轮 2 的重量, 直径，皮带的紧边拉力为松边拉力的二倍，NW12002md12 轴传递功率为 100kW, 转速为每分钟 200 转。 轴材料为 45 钢，MPa80 试求轴的直径。ABCD0.5m0.75m0.75m12d1d2w1w2T1T2t1t2zy参考答案： 一、填空题 1、强度问题、刚度问题、稳定性问
13、题； 2、，；2/2dFdtF12/ 3、33.3MPa； 4、强度，刚度，稳定性；5、 ，；410441012. 16、线性，1/2 ；3256 15xm Dmax7、构件； 8、 (l-x)， (l-x)； 9、1/8,1/4；10、连续、均匀、各向同性 11、8、2、8； 12、降低 ，增大； 13、比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限；14、；22315、弹性变形阶段，屈服阶段，强化阶段，颈缩阶段；二、选择题 1、C；2、A；3、C；4、D；5、B；6、B；7、D；8、C。9、B；10、C；11、A； 12、D；13、B；14、A；15、C；16、A；17、A；三、分析题 1、解：首先根据稳定性条件，求出 A、B 两点的支反力：RA=17.5KN()，RB=22.5KN()剪力图：弯矩图： 强度校核： =9.96MPamax 2、解：应力状态应力值：=40.7MPa，=16.3MPa强度校核：eq4=49.5MPa2233、解：首先根据平衡条件求出 A、B 点得支反力4、解：首先根据稳定性条件求出 A、C 点得支反力qaRqaqaaqaqaaRAc4345)5 . 2(21223/4qaqa-1/4qaFQM1/2qa3/4qa 22四、计算题 1、解：两钢杆轴力：N1=8KN(拉)，N2=12KN(拉)杆 1： 1=80MPa， l1=0
