材料力学简答题

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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和泊松比卩，它们的关系是G=E/2（1+ 卩）。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？I 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；II.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

2、有多种多样，其组成和性质是复杂的。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

3、形式？简支梁、外伸梁、悬臂梁。 8、 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：入三入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

4、区域： 光滑区和粗糙区。12、杆件轴向拉伸（压缩）时的强度条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

5、、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？ 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

6、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

7、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 =T/WtW t =T/GIPX 180個W。n 提高，M 降低；T 降低，则 t、都降低，提高了轴的强度和刚度。n降低，M提高；T提高，则t、都提高，降低了 轴的强度和刚度。 22、何为主应力？何为主平面？

8、 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

9、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。xdW。25、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

10、）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

11、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-AL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

12、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。