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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料的泊松效应材料力学复习题第2章1如图所示桁架结构，各杆的抗拉刚度均为EA，则结点C的竖向位移为：FhFhFhFh2332EAcos?2EAcos?2EAcos?EAcos?2如图所示正方形截面柱体不计自重，在压力F作用下强度不足，差20%，为消除这一过载现象，则柱体的边长应增加约：5%10%15%20%习题1图F1习题2图习题3图3如图所示杆件的抗拉刚度EA?8?103kN，杆件总拉力F?50kN，若杆件总伸长为杆件长度的千分之五，则载荷F1和F2之比为：124如图所示结构，AB
2、是刚性梁，当两杆只产生简单压缩时，载荷作用点的位置距左边杆件的距离x为：aaa2a4323习题4图习题5图2F5图示杆件的抗拉刚度为EA，其自由端的水平位移为，杆件中间截面的水平位移为Fa/EA。6图示桁架结构各杆的抗拉刚度均为EA，则节点C的水平位移为，竖向位移为。BWA习题6图习题7图7图示结构AB为刚性梁，重物重量W?20kN，可自由地在AB间移动，两杆均为实心圆形截面杆，1号杆的许用应力为80MPa，2号杆的许用应力为100MPa，不计刚性梁AB的重量。试确定两杆的直径。8某铣床工作台进油缸如图所示，油缸内压为p?2MPa，油缸内径D?75mm，活塞杆直径d?18mm，活塞杆材料的许用
3、应力?50MPa，试校核活塞杆的强度。FAB习题8图9如图所示结构，球体重量为F，可在刚性梁AB上自由移动，1号杆和2号杆的抗拉刚度分别为EA和2EA，长度均为l，两杆距离为a。不计刚性梁AB的重量。横梁中点C的最大和最小竖向位移是多少？球体放在何处，才不会使其沿AB梁滚动？W习题9图BF习题10图习题11图10.如图所示结构，AB是刚性横梁，不计其重量。1，2号杆的直径均为d?20mm，两杆材料相同，许用应力为?160MPa，尺寸a?1m。求结构的许可载荷F。11.如图所示结构中的横梁为刚性梁，两圆形竖杆的长度和材料均相同，直径d?20mm，材料的许用拉应力?t?50MPa，不计刚性梁的重量
4、，求结构能承受的最大载荷Fmax。第3章1脆性材料压缩破坏时断口呈接近45?的原因是。45?面上的内力过大45?面上的拉应力过大45?面上的压应力过大45?面上的切应力过大2.低碳钢压缩实验时，试件最终成鼓状的主要原因是。试件抗压强度太低试件泊松效应太大试件与实验夹具接触面摩擦力的影响实验夹具的强度不够3.几种材料的拉伸曲线如图所示，材料的强度最高；材料的刚度最大；材料?,96习题3图1200习题6图?,?()4.某试件材料的屈服极限为320MPa,该试件拉伸到屈服极限时的轴向应变为%(来自:写论文网:材料的泊松效应)，则材料的弹性模量E=200Gpa。继续加载到轴向应变为%，在此时试件完全卸
5、载后的残余应变?r?%，则试件卸载时截面上的应力是MPa。5.某试件材料的屈服极限为200MPa,该试件拉伸到屈服极限时的轴向应变为%，则材料的弹性模量E=100GPa。继续加载到300MPa时轴向应变为%，则该试件完全卸载后的残余应变?r?。6.同一材料的拉伸和扭转实验的应力应变关系如图所示，试指出哪根曲线是拉伸实验的结果？而哪根曲线是扭转实验的结果？并根据图中的数据计算材料的弹性模量以及泊松比。第4章1.圆轴承受扭矩T0作用时，最大切应力正好达到屈服极限，若将圆轴横截面面积增加一倍，则当扭矩等于时，其最大切应力达到屈服极限。2T02T022T04T02.承受相同扭矩作用的两实心圆轴的最大切
6、应力之比为2，则两圆轴的极惯性之比为：11113.直径为d的实心圆轴两端受集中扭矩作用，圆轴外表面的切应力为?。在相同扭矩作用下，外直径为2d、内径为d的空心圆轴外表面的切应力为。4在图示直角曲拐中，BC段的刚度很大，B处由一轴承支承，已测得C处的竖向位移为wC?。若将AB段的直径由d增加到2d，载荷由F增加到2F，则C处的竖向位移为wc?习题5图习题4图5如图所示实心圆轴的直径为d，受均布的力偶矩q作用，材料的剪切弹性模量为G。求圆轴截面上的最大切应力。求自由端的转角。作圆轴的转角图。6如图为同一材料制成的阶梯状实心圆轴，一端固定一端自由，材料剪切弹性模量为G，两段圆轴长均为a，在自由端承受
7、扭矩m作用，如果d2?2d1?2d，则圆轴自由端的扭转角度?AC?A习题6图习题7图7如图所示实心圆轴的直径为d?80mm，长度L?1m，受外力偶矩m?10kN?m作用，材料的剪切弹性模量为G?80GPa。求圆轴截面上A,B,C三处的切应力大小及其方向。求两端截面的相对转角。第5章作梁的内力图q2qqa2/2q?qa2FF2第6章1如图所示阶梯状梁AB，最大正应力出现在截面：A处B处C处D处FABB习题1图习题2图2如图所示外伸梁AB的直径为d，在移动载荷F作用下，梁中最大弯曲正应力为：。16Fa32Fa64Fa32Fa?d3?d4?d3?d33如图所示悬臂梁，在其中性层上下述结论正确的是：。
8、?0,?0?0,?0?0,?0?0,?0习题3图4如图所示平面弯曲梁的截面是由一圆形挖去一正方形而形成的，则关于该梁的强度的下列论述中，只有是正确的。当梁的横截面的放置方向如图时，梁的强度最小。梁的强度与横截面的放置方向无关。当梁的横截面的放置方向如图旋转45?时，梁的强度最大。当梁的横截面的放置方向如图旋转45?时，梁的强度最小。习题4图碳钢与铸铁的拉伸、压缩实验一、实验目的1、测定碳钢在拉伸时的屈服极限?s，强度极限?b，延伸率?和断面收缩率?，测定铸铁拉伸时的强度极限?b。2、观察碳钢、铸铁在拉伸过程中的变形规律及破坏现象，并进行比较，使用绘图装置绘制拉伸图。二、实验设备微机控制电子万能
9、材料试验机、直尺、游标卡尺。三、实验试祥1.为使各种材料机械性质的数值能互相比较，避免试件的尺寸和形状对试验结果的影响，对试件的尺寸形状GB6397-86作了统一规定，如图1所示：图1用于测量拉伸变形的试件中段长度与试件直径d。必零满足L0d0=10或5，其延伸率分别记做和10和52、压缩试样：低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般做成很短的圆柱形，避免压弯，一般规定试件高度h直径d的比值在下列范围之内：h1d3为了保证试件承受轴向压力，加工时应使试件两个端面尽可能平行，并与试件轴线垂直，为了减少两端面与试验机承垫之间的摩擦力，试件两端面应进行磨削加工，使其光滑。图2四、实验原理图2为试验机绘出
10、的碳钢拉伸P-L曲线图，拉伸变形L是整个试件的伸长，并且包括机器本身的弹性变形和试件头部在夹头中的滑动，故绘出的曲线图最初一段是曲线，流动阶段上限B受变形速度和试件形式影响，下屈服点B则比较稳定，工程上均以B点对应的载荷作为材料屈服时的载荷PS，以试样的初始横截面积A0除PS，即得屈服极限：?S?PsA0屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了承载能力，载荷到达最大值Pb，时，试样某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象，这时示力盘的从动针停留在Pb不动，主动针则迅速倒退表明载荷迅速下降，试样即将被拉断。以试样的初始横截面面积A。除Pb得强度极限为?b?PbA0延伸率及断面收缩率的测定，试样的
11、标距原长为L0拉断后将两段试样紧密地对接在一起，量出拉断后的标距长为L1延伸率应为?l1?0?100%l0试样拉断后，设颈缩处的最小横截面面积为A1，由于断口不是规则的圆形，应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径，以其平均值计算A1，然后按下式计算断面收缩率：?0?1?100%?0铸铁试件在变形极小时，就达到最大载荷Pb而突然发生断裂。没有屈服和颈缩现象，其强度极限远小于低碳钢的强度极限。图4为低碳钢试件的压缩图，在弹性阶段和屈服阶段，它与拉伸时的形状基本上是一致的，而且?s也基本相同，所以说，低碳钢材料在压缩时的E和?s都与拉伸时大致相同，低碳钢的塑性好，由于泊松效应，试件越压越粗，不会
12、破坏，横向膨胀在试件两端受到试件与承垫之间巨大摩擦力的约束，试件被压成鼓形，进一步压缩，会压成圆饼状，低碳钢试件压不坏，所以没有强度极限。图4图5图5为铸铁试件压缩图，P-L比同材料的拉伸图要高4-5倍，当达到最大载荷?b时铸铁试件会突然破裂，断裂面法线与试件轴线大致成4555的倾角。这表面，铸铁压缩破坏主要是由剪应力引起的。五、实验步骤低碳钢拉伸试验步骤：1、测量试样尺寸测定试样初始横截面面积A时，在标距L的两端及中部三个位置上，沿两个互相垂直的方向，测量试样直径，以其平均值计算各横截面面积，取三个横截面面积中的最小值为A。2、检查试验机的夹具是否安装好，各种限位是否在实验状态下就位；3、安
13、装试件。安装时仅将试件上端夹紧，下端悬空，然后再试件上夹持引伸计；4、启动下降按钮将试件移下，停止安装好试件，进行调零，回到试验初始状态；5、根据实验设定，启动实验开关进行加载，注意观察试验中的试件及计算机上的曲线变化；6、实验完成，保存记录数据；7、试件破坏后，断开控制器并关闭，关闭动力系统及计算机系统，清理还原。铸铁压缩试验步骤：1、测量试样尺寸，测量试样两端及中间等三处截面的直径，取三处中最小一处的平均直径d0作为计算原截面积?0之用。2、调整试验机，选择测力度盘，调整指针对准零点，并调整自动绘图器。电子万能试验机按软件操作指南步骤进行。3、安装试样，将试样两端面涂上润滑油，然后准确地放
14、在试验机活动台支承垫的中心上。4、检查及试车液压试验机试车时将试验机活动台上升，试件亦随之上升，当试件上端面接近承垫时应减慢活动台上升速度，避免突然接触引起剧烈加载，当试件与上承垫刚接触时，将自动绘图笔调整好，使它处于工作状态，用慢速预加少量载荷。然后卸载近零点，以检查试验机工作是否正常。5、进行试验铸铁试件，缓慢而均匀地加载，同时使用自动绘图装置绘出P-?L曲线，直到试件破裂为止，记下破坏载荷Pb。6、结束工作打开回油间，将载荷卸掉，取下试件，使试验机复原。六、数据处理低碳钢拉伸：试样直径dl?100%=/80=%l0断面收缩率：?100%=(2*10-4)-(*10-5)/(2*10-4)=72%灰铸铁直径d：、,平均值铸铁的强度极限：P?bA0=/(3,1*10-4mm)=一材料力学单轴拉伸实
