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1、一、填空题一、填空题构件的承载能力包括强度 、刚度和_稳定性_3 个方面。工程上通常按延伸率的大小把材料分成两大类， 大于_5 %_的材料称为塑性材料。轴向拉伸（压缩）时，杆中的最大正应力为最大剪应力的_ 2_倍。静定梁的基本形式有简支梁、外伸梁和 悬臂梁 。 圆轴受力如图 1 所示，其危险截面在_ CD _段。圆杆扭转时，根据 切应力互等定理 ，其纵向截面上也存在切应力。铸铁试件的压缩破坏和 剪（应力） 应力有关。强度失效的主要形式有屈服和 断裂； 。静定梁的基本形式有简支梁，外伸梁和_悬臂梁_。如图 2 所示，铸铁丁字形截面梁的许用应力分别为：许用拉应力50pa，许用压应力c=200mpa
2、，则上下边缘距中性轴的合理比值 y1/y2=_4 _。(应力为上拉下压，c 为形心)。单元体各个面上只承受剪应力作用的应力状态，称为 纯剪切 。两悬臂梁受力相同，其中一梁横截面为圆形，一梁横截面为正方形，且两梁横截面积相等，材料相同，按正应力强度条件，承载能力较强的梁横截面为_正方形_。在梁的某一截面上，若 q(x)=dM(x)/dx=_ 0_ _，则在这一截面上弯矩有一极值。集中外力偶作用处，M 图数值有突变， 逆时针； 时针方向集中外力偶处，M 图自左向右向下突变。 （正向向上）图 3 所示二向应力状态，其最大应力为_Mpa。对于不同柔度的塑性材料压杆，其最大临界应力将不超过材料的 屈服极
3、限 。认为固体在其整个几何空间毫无空隙地充满了物质，这样的假设称为 均匀性 假设。10.构件的组合变形适用叠加原理有两个条件，一个是遵从原始尺寸原理，即构件的变形量很小，另一个是_服从胡克定律（材料变形量是线性的）_。比较第三和第四强度理论，按第 四 强度理论设计的轴的直径小。如图 3 所示的外伸梁，已知 B 截面的转角216BFl EI，则 C 截面的挠度Cy 216Fal EI。l/2AF Cl/2Ba10.写出受压长细杆临界压力欧拉公式的一般形式 。22cr)L(FEI若构件在载荷作用下，能安全正常的工作则构件就具备了同时满足 强度 、刚度和稳定性要求的承载能力。外伸梁如图 1 所示长l
4、，承受一可移动的荷载 F 如图所示，若 F 与l均为已知，为减小梁的最大弯矩，则外伸端长度a= 0.2L 。Fa l二、选择题二、选择题下列说法正确的是（ D ）A、材料力学主要研究各种材料的力学问题B、材料力学主要研究各种材料的力学性质C、材料力学主要研究各类杆件中力与材料的关系D、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律材料相同、横截面积相等的两根受轴向拉伸的等直杆，一根杆伸长量为 10mm，另一根杆伸长量为 0.1mm。则下列结论中正确的是（ D ）A、前者为大变形，后者为小变形B、两者都为大变形C、两者都为小变形D、不能判断其变形程度直径为 d 的圆形对其形心轴的惯性半径 i= C
5、。A、d/2 B、d/3C、d/4D、d/8等截面直梁在弯曲变形时，挠曲线的曲率最大发生在 D 处。A、挠度最大B、转角最大C、剪力最大C、弯矩最大已知图示等直杆各段的抗拉（压）刚度相同，则变形量最大的为（ C ）A、 AB 段 B、BC 段 C、 CD 段 D、三段变形量相等如图所示两铸铁梁，材料相同，承受相同的荷载 F。则当 F 增大时，破坏的情况是 C 。 (a)(b)FFA、同时破坏B、 （a）梁先坏C 、 （b）梁先坏D、无法判断对于受静水压力的小球，下列结论中错误的是 C A、球内各点的应力状态均为三向等压B、球内各点不存在切应力 C、小球的体积应变为零C、小球的形状改变比能为零在
6、小变形情况下，梁横截面的转角方程（ B ）A、为挠度的函数 B、为挠曲线方程的一阶导数C、为挠度的二阶导数 D、与挠度成线形关系单位长度的扭转角与 D 无关。A、截面几何性质B、扭矩C、材料性质D、杆的长度钢梁弯曲时，从正应力强度考虑，选用合理的截面为（ C ）A、矩形截面； B、 T 形截面； C、 工字形截面； D、 圆形截面受剪切螺栓的直径增加一倍，当其它条件不变时，剪切面上的剪应力将是原来（ A ）倍？A、1/4B、 1/2C、1D、3/4扭转切应力公式 适用于 D 杆件。 pITA、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在梁的某一段上有向下的均布载荷作用
7、时，则该段梁上的剪力图是一条（ B ）A、水平直线 B、向右下斜直线 C、向右上斜直线 D、上凸抛物线 受力杆件中某点处的三个主应力值分别为= 80MPa，= 0，=-120 MPa，则该点处123的最大切应力为（ C ）A、40 MPa B、60 MPa C、100 MPa D、0图形对于其对称轴的 A 。A、静矩为零，惯性矩不为零B、静矩和惯性矩均为零C、静矩不为零，惯性矩为零D、静矩和惯性矩均不为零图示应力圆对应于应力状态（ C ）FA B C D图示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将 D A、平动B、转动C、不动D、平动加转动。如图所示铸铁梁，根据正应力强度，采用 C 图的截
8、面形状较合理。A、B、C、D、10直杆的两端固定，如图所示。当温度发生变化时，杆（ C ）A、横截面上的正应力为零，轴向应变不为零；B、横截面上的正应力和轴向应变均不为零；C、横截面上的正应力不为零，轴向应变为零；D、横截面上的正应力和轴向应变均为零。 10 如图所示的梁带有中间铰，其超静定次数等于 C A、0B、2C、1D、3图示四种材料的应力-应变曲线中，塑性最好的材料是 D 。DCBA在稳定性计算中，若用欧拉公式算得压杆的临界压力为，而实际上压杆属于中柔度杆，crF则 C 。A、并不影响压杆的临界压力值B 实际的临界压力，是偏于安全的crFC、实际的临界压力，是偏于不安crFcrF全的三
9、、三、杆件拉压变形时，其伸缩量只与外力、杆的材料、长度、截面积有关。 （ ） 圆杆受扭时，杆内各点均处于纯剪切状态。( ).在静力学和材料力学中，内力概念的含义是相同的。 （ ）若两梁的抗弯刚度相同，弯矩方程相同,则两梁的挠曲线形状完全相同。 ( )平面弯曲是指梁的横截面变形是平面，受力变弯后仍为平面的弯曲。( )脆性材料的抗压性能高于它的抗拉性能。 （ ）梁弯曲时，在危险截面上离中性轴最近点的应力是全梁最大弯曲正应力，破坏往往从这里开始。 （ ）当荷载不在梁的主惯性平面内时，梁一定产生斜弯曲。( )在纯扭转变形时，在有外力偶作用的截面处，扭矩图在该处发生突变，且突变值等于外力偶矩的大小。 （
10、 ）不能直接通过实验来建立复杂应力状态下的强度条件。( )梁的挠曲线方程随弯矩方程的分段而分段，只要梁不具有中间铰，则梁的挠曲线仍然是一条光滑、连续的曲线。( )两梁的跨度、承受荷载及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( )不同强度理论的破坏原因不同。( )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。( )简支梁上作用有一集中力偶，该力偶无论置于何处，梁的剪力图都是一样的。 （ ） 根据拉压胡克定律，在某一方向上有正应力存在，该方向就有线应变存在，反之，某一方向上有线应变存在，该方向就必然有正应力存在。 （ ）均质等径圆轴扭转时，扭矩最大的截面就
11、是该轴的危险面。 （ ）主应力1是单元体内绝对值最大的正应力。 （ ） 10.扭转与弯曲组合变形的杆件，从其表层取出的微元体处于二向应力状态。 （ ）材料力学主要研究弹性范围内的小变形情况。 ( )只有超静定结构才可能有装配应力和温度应力。( )四、四、 作图和简答题作图和简答题作杆的的轴力图作梁的弯矩图写出切应力互等定理内容 在单元体相互垂直平面上，切应力成对存在且数值相等，两者都垂直于两个平面的交线(1分)，方向则共同指向或共同背离这一交线。写出四种基本常用强度理论的表达式第一强度理论：1 第二强度理论：)(321第三强度理论：31第四强度理论：)()()(212 132 322 21四、
12、四、 计算题（计算题（如图所示的结构中，设横梁 AB 的变形可以省略，1、2 杆的横截面积相等、材料相同，试1、2 杆的内力。解题要点：解题要点：平衡方程：由，得 0AM；0cos2312NNFFF协调方程：由变形几何关系得：122cosll 力学方程：胡克定律得 ,EAlFlN1 1cos2 2EAlFlN联立方程组解得：， 1cos4331FFN1cos4cos6322FFN圆形轴的结构和受力情况如图所示，轴直径 =95mm，F=25.3KN。材料的弯曲许用应力=100Mpa，校核轴的强度。(圆轴抗弯截面系数)323DWt平衡方程可解得制作约束力： FA=23.6KN，FB=27KN ，最
13、大弯 矩点在左边 F 点： Mmax=FA*0.2=4.72KNm，=Mmax/Wt=56Mpa。所以梁是安全的。试求图 3 所示微体斜截面上的应力，主应力及其方位，并求最大切应力。答案要点： 1、计算斜截面上应力 x=40MPa，y=20MPa，x=10MPaMPax3 .162sin2cos22yxyx 60（3 分）MPax66. 32cos2sin2yx 60计算主应力及其方位（3 分）MPax9 .151 .44)2(2minmax22yxyx主应力015.944.1321，MPaMPa由公式o5 .22-tanminxx最大切应力（4 分）MPa1 .22231 max单元体的应力状态如图所示。求该点的主应力。并确定主平面的位置。(用解析法和应力圆图解法两种方法求解)解题要点：解题要点： 89392222minmax xyyxyx）（oo9011922tg00或yxxy变截面悬臂梁如图2所示，试用叠加法求自由端的挠度WC。悬臂梁在简单载荷下的端面转角和挠度如图3所示。答案要点： 1、首先将AB梁段刚化，查表 （3分），2、将BC段23 2 13E
