材料力学习题册答案.doc

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1、练习1 绪论及基本概念1-1 是非题（1）材料力学是研究构件承载能力的一门学科。（ 是 ）（2）可变形固体的变形必须满足几何相容条件，即变形后的固体既不可以引起“空隙”，也不产生“挤入”现象。 （是 ）（3）构件在载荷作用下发生的变形，包括构件尺寸的改变和形状的改变。（ 是 ） （4）应力是内力分布集度。（是 ）（5）材料力学主要研究构件弹性范围内的小变形问题。（是 ）（6）若物体产生位移，则必定同时产生变形。 （非 ）（7）各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的变形。（F）（8）均匀性假设认为，材料内部各点的力学性质是相同的。 （是）（9）根据连续性假设，杆件截面上的内力是连续分布的，分

2、布内力系的合力必定是一个力。（非）（10）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。（非 ）1-2 填空题（1）根据材料的主要性质对材料作如下三个基本假设：连续性假设 、均匀性假设 、 各向同性假设 。（2）工程中的 强度 ，是指构件抵抗破坏的能力； 刚度 ，是指构件抵抗变形的能力。（3）保证构件正常或安全工作的基本要求包括 强度 ， 刚度 ，和 稳定性 三个方面。（4）图示构件中，杆1发生 拉伸 变形，杆2发生 压缩 变形，杆3发生 弯曲 变形。（5）认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了物质，这样的假设称为 连续性假设 。根据这一假设构件的应力，应变和位移就可以用

3、坐标的 连续 函数来表示。（6）图示结构中，杆1发生 弯曲 变形，构件2发生 剪切 变形，杆件3发生 弯曲与轴向压缩组合。 变形。（7）解除外力后，能完全消失的变形称为 弹性变形 ，不能消失而残余的的那部分变形称为 塑性变形 。（8）根据 小变形 条件，可以认为构件的变形远 小于 其原始尺寸。1-3 选择题（1）材料力学中对构件的受力和变形等问题可用连续函数来描述；通过试件所测得的材料的力学性能，可用于构件内部的任何部位。这是因为对可变形固体采用了（ A ）假设。 （A）连续均匀性； （B）各向同性； （C）小变形； （D）平面。（2）研究构件或其一部分的平衡问题时，采用构件变形前的原始尺寸进

4、行计算，这是因为采用了（ C ）假设。 （A）平面； （B）连续均匀性； （C）小变形； （D）各向同性。（3）下列材料中，不属于各向同性材料的有（ D ） （A）钢材； （B）塑料； （C）浇铸很好的混凝土； （D）松木。（4）关于下列结论：1）同一截面上正应力 s 与切应力 t 必相互垂直。2）同一截面上各点的正应力 s 必定大小相等，方向相同。3）同一截面上各点的切应力 t 必相互平行。现有四种答案，正确答案是（ A ）（A）1对； （B）1、2对； （C）1、3对； （D）2、3对。 （5）材料力学中的内力是指（D ） （A）构件内部的力；（B）构件内部各质点间固有的相互作用力；（C）

5、构件内部一部分与另一部分之间的相互作用力；（D）因外力作用，而引起构件内部一部分对另一部分作用力的改变量（6）以下结论中正确的是（ B ）（A）杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和； （B）应力是内力的集度；（C）杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值； （D）内力必大于应力。（7）下列结论中是正确的是（ B ）（A）若物体产生位移，则必定同时产生变形；（B）若物体各点均无位移，则该物体必定无变形；（C）若物体无变形，则必定物体内各点均无位移；（D）若物体产生变形，则必定物体内各点均有位移。（8）关于确定截面内力的截面法的适用范围，有下列说法正确的是（ D ）（A）等截面直杆；（B）直杆

6、承受基本变形；（C）不论基本变形还是组合变形，但限于直杆的横截面；（D）不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。练习2 轴力与轴力图2-1、等直杆受力如图示，求杆内最大轴力FNmax= 50kN 和最小轴力FNmin= -5kN 。2-2 试求图示拉杆截面1-1，2-2，3-3上的轴力，并作出轴力图。解：；。2-3、试作图示各受力杆的轴力图。解：2-4、已知，试绘出图示杆件的轴力图2-5、如图示受力杆，已知杆件的质量密度为，考虑杆件自重，试作杆件的轴力图。（取m/s2）2-6、图(a)所示直杆受轴向力作用，已知轴力图如图(b)所示。试绘出杆(a)所受的外

7、力的方向和作用点，并标出力的值。练习3 轴向拉压杆的应力3-1 是非题（1）拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。（非）（2）任何轴向受拉杆件中，横截面上的最大正应力都发生在轴力最大的截面上。 (非 )（3）构件内力的大小不但与外力大小有关，还与材料的截面形状有关。(非 )（4）杆件的某横截面上，若各点的正应力均为零，则该截面上的轴力为零。(是 )（5）两相同尺寸的等直杆CD和，如图示。杆CD受集中力F作用（不计自重），杆受自重作用，则杆CD中，应力的大小与杆件的横截面面积有关，杆中，应力的大小与杆件的横截面面积无关。 ( 是 ) 第（5）题图 第（6）题图 （6）图示受力杆件，若

8、AB，BC，CD三段的横截面面积分别为A，2A，3A，则各段横截面的轴力不相等，各段横截面上的正应力也不相等。 (非 )3-2 选择题（1）等直杆受力如图所示，其横截面面积，问给定横截面m-m上正应力的四个答案中正确的是（ D ）(A) （压应力）； (B) （压应力）；(C) （压应力）； (D) （拉应力）。（2）等截面直杆受轴向拉力F作用发生拉伸变形。已知横截面面积为A，以下给出的横截面上的正应力和斜截面上的正应力的四种结果，正确的是（ A ）(A) ，； (B) ，；(C) ，； (D) ，。（3）如图示变截面杆AD，分别在截面A，B，C受集中力F作用。设杆件的AB段，BC段和CD段的

9、横截面面积分别为A，2A，3A，横截面上的轴力和应力分别为，试问下列结论中正确的是（ D ）。(A) ，(B) ，(C) ，(D) ，（4）边长分别为和的两正方形截面杆，其两端作用着相同的轴向载荷，两杆横截面上正应力比为（ C ）。（A）12； （B）21； （C）14； （D）413-3、图示轴向拉压杆的横截面面积，载荷，纵向分布载荷的集度，。试求截面1-1的正应力和杆中的最大正应力。解：杆的轴力如图，则截面1-1的正应力最大正应力3-4、图示中段开槽的杆件，两端受轴向载荷F作用，已知：，截面尺寸，。试计算截面1-1和截面2-2上的正应力。解：截面1-1上的正应力截面2-2上的正应力3-6、

10、等截面杆的横截面面积为A=5cm2，受轴向拉力F作用。如图示杆沿斜截面被截开，该截面上的正应力sa=120MPa，切应力ta=40MPa，试求F力的大小和斜截面的角度a。解：由拉压时斜截面a上的应力计算公式，则，轴向拉力练习4 轴向拉压杆的变形、应变能4-1 选择题（1）阶梯形杆的横截面面积分别为A1=2A，A2=A，材料的弹性模量为E。杆件受轴向拉力P作用时，最大的伸长线应变是（ D） （A）； （B）（C）； （D）（2）变截面钢杆受力如图所示。已知P1=20kN，P2=40kN，l1=300mm，l2=500mm，横截面面积A1=100mm2，A2=200mm2，弹性模量E=200GPa

11、。杆件的总变形量是（ C ） （A） （B） （C）（D）由上面解题过程知AB段的缩短变形Dl2= -0.25mm，BC段的伸长变形Dl1= 0.3mm，则C截面相对B截面的位移是（B） A）； （B）（C）； （D）C截面的位移是（C ）（A）； （B）（C）； （D）（3）图a、b所示两杆的材料、横截面面积和受力分别相同，长度l1 l2。下列各量中相同的有（A，C，D ），不同的有（ B，E ）。（A）正应力； （B）纵向变形； （C）纵向线应变； （D）横向线应变；（E）横截面上ab线段的横向变形（4）图（a）所示两杆桁架在载荷P作用时，两杆的伸长量分别为Dl1和Dl2，并设Dl1Dl2

12、，则B节点的铅垂位移是（ C） （A）；（B）用平行四边形法则求得后，（图b）；（C）如图（c）所示，作出对应垂线的交点后，（D）（5）阶梯状变截面直杆受轴向压力F作用，其应变能Ve 应为（ A ）（A）； （B）；（C）； （D）。（6）图示三脚架中，设1、2杆的应变能分别为V1和V2，下列求节点B铅垂位移的方程中，正确的为（ A） （A）； （B）； （C）； （D）。4-2、如图示，钢质圆杆的直径，弹性模量。试求杆内最大应变和杆的总伸长。解：杆的轴力如图练习5 材料拉伸和压缩时的力学性能选择题1、以下关于材料力学一般性能的结论中正确的是（ A）（A）脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力； （

13、B）脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力；（C）塑性材料的抗拉能力高于其抗压能力； （D）塑性材料的抗拉能力高于其抗剪能力。2、材料的主要强度指标是（ D ）（A） （B）和； （C） D）。3、铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论中正确的是（ C ）（A）切应力造成，破坏断面在与轴线夹角45方向；（B）切应力造成，破坏断面在横截面；（C）正应力造成，破坏断面在横截面；（D）正应力造成，破坏断面在与轴线夹角45方向。4、对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常以表示屈服极限。其定义正确的是（ C ）（A）产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；（B）产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；（C）产生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；（D）产生0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。5、工程上通常以伸长率区分材料，对于脆性材料有四种结论，正确的是（ A ）（A） （B） （C） （D）6、进入屈服阶段以后，材料发生一定变形。则以下结论正确的是（ D ）（A）弹性； （B）线弹性； （C）塑性； （D）弹塑性。7、关于材料的塑性指标有以下结论，正确的是（ C ）（