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1、1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.1.2.3.材料力学部分复习题判断题(正确的在括号内打“丁”，错误的打“X”，每小题 分，共 分) 6 5%的材料称为脆性材料。(X )一端固定一端自由的压杆支承系数M =2。()从扭转强度的观点看，在横截面面积相等的条件下，用空心轴比用实心轴合理。()外径为D,内径为d的空心圆截面，其抗扭截面模量为W = n (D3 - d3)/16。对于压杆，入越大则压杆越不易失稳。卩()在一组相互平行的轴系中，截面对各轴的惯性矩以对通过该
2、截面形心的轴的惯性矩 为最小。( )把产生0.2%塑性应变的应力值，称为没有明显屈服阶段的材料的名义屈服极限。 ()材料的力学性质(或机械性质)主要是指材料在外力作用下，在强度和变形方面 表 现出来的性能。()杆受轴向拉压时的绝对变形l，与轴力N、杆长l成正比，与杆的横截面积成反比。 ()X) ()两个相互垂直截面上的剪应力大小相等，方向同时指向或背离两截面的交线。( ) 两端固定的压杆支承系数M =2。 低碳钢拉伸与压缩的应力-应变曲线完全相同。拉、压杆各截面上只有正应力。 拉、压杆的最大正应力在横截面上。 构件的应力与材料无关。单元体最大正应力作用面上的剪应力一定为零，( 单元体最大剪应力
3、作用面上的正应力一定为零。( 组合变形构件中各点必是复杂应力状态。相互垂直的两截面上，剪应力大小相等，方向同时指向或背离两截面的交线。 ()()()(轴向拉压时上最大剪应力所在的平面与横截面成60 矩形截面如图所示，其对Z轴的惯性矩Iz=bh3/12 弯矩的极值，不一定是整个梁上弯矩的最大值。)剪切变形的构件剪切面上的剪应力实际分布是均匀的。 梁纯弯曲时，中性轴必通过横截面的形心。(梁纯弯曲时，横截面上只有正应力。 梁弯曲时，使梁轴线下凸的外力偶矩产生的弯矩为正。 梁弯曲时，弯矩最大的截面一定是危险截面。 弹性常数E、G和M是三个互不相关的常数。静力学中，力的可传性原理，在材料力学中仍可任意使
4、用。( 截面的极惯性矩和截面的抗弯截面系数均具有叠加性。 ( 横截面积相同时，圆形截面比矩形截面抗弯能力高。 ( 二 填空题(每空 1 分， 共 分) 从弯曲强度的观点来看，脆性材料制成的梁的合理截面放置应在最大弯矩处，使中 性轴偏于受 _拉 _ 的一侧。 从弯曲强度的观点来看,梁的截面面积相同，当截面形状为圆形、矩形和工字形均可 时， _工字形 _ 截面较经济合理。三向应力状态中，已知主应力为Z ,、Z 2、Z 3写出第一四强度理论的相当应力公123，4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.式 。三根试件的
5、尺寸相同，但材料不同，其 -曲线如图所示，则三试件强度最高的，刚度最好的是 _2_ ，塑性最大的是 3ACC下图所示轴，设抗扭刚度为GIp，A、C两截面的相对转角为提高梁的抗弯强度，W/A的比值应尽量压杆不能保持 _ 稳定 _ 的平衡状态而突然变弯的现象，称为压杆失稳。在受力构件一点处_各个方位_ _截面上的应力情况， 称该点的应力状态。同材的圆形、矩形和工字形梁的截面面积相同时， _工 字形 _ 截面的梁抗弯能力高。如图所示，铆钉的受剪面积人=，挤压计算J-U面积A = 。如图所示单元体的主应力 1=_ _ _ _ Mpa材料力学研究的主要问题是构件的 强度 _、材料的破坏形式可归结为两类：
6、 和2= _ _ _ _ Mpa，Mpa，材料重要的强度指标是W= z_ _ 刚 度 _和稳定性_问题。，材料的塑性指标是杆受轴向拉伸，轴向线应变为，横向线应变为 ，材料的弹性模量为E,泊松比 |J =。杆受轴向拉伸 测得轴向线应变 =2X10-4，材料的弹性模量E=200 GPa，横截面的 正应力 = _ _ _ _ Mpa 。求内力的基本方法是 _ 截面_ 法 。两端固定的压杆，其支承系数（长度系数）J =。拉压杆的轴力为N,杆长为1,横截面积为A,杆的绝对变形/ = _ 。直径为 d 的实心圆截面梁，横截面对中性轴的惯性矩为 IZ = ，其抗弯截面模量 Wz = 。z直径为d的圆轴横截面
7、对圆心的极惯性矩为Ip =，抗扭截面模W = _。构件抵抗破坏的能力称为 ，构件抵抗变形的能力称为_ _ _ _，单元体上剪应力为零的平面称为 。空心圆截面梁外径为D，内径为d，抗扭截面系数为Wp =，抗弯截面系数为 Wz = 横截面对中性轴的惯性矩为 IZ = 。zZ 轴向拉压杆的抗拉、压刚度为 。27. 轴向拉压杆的最大剪应力平面与横截面的夹角为 28. 轴的转速n (转/分)，传递功率P (KW)，则轴所受的外力偶矩M= (Nm)。29. 圆轴扭转时，同一横截面的外缘上各点的剪应力大小 _ 相等 。30. 圆轴扭转时横截面上RM0的任意点的应力状态为应力状态。31. 圆轴截面的抗扭刚度为
8、 。32. 脆性材料的梁在最大弯矩处，中性轴应偏于受 _ _ _ _ 的一侧。33. 梁的抗弯刚度 EIZ 越大，则梁抵抗变形的能力越 _大_ 。34. 梁的抗弯刚度为 。35. 梁的轴线由直线变为连续而光滑的平面曲线，称为 曲线。36. 塑性材料是指5的材料37. 截面法求内力的步骤为 、 _38. 截面法是求杆件 的基本方法。39. 衡量材料的塑性指标是，衡量材料的强度指标是IB画下图所示轴的扭矩图并求 |T| maxmaxCm m-4BA画出下列图示梁的剪力图和弯矩图并求 |Q|2max、|M|。max三 画图题( )画低碳钢拉伸的应力 应变曲线图并在相应位置上，标出其相应的指标符号 画
9、下图所示杆件的轴力图并求 |N| max 。maxP2P画下图所示空心圆轴扭转时，横截面上给定直径AB上各点的剪应力分布图。绘制圆轴扭转时，实心及空心横截面上的应力分布规律图。绘制压杆临界应力总图，并在图上标注相应符号或公式。四1.）。2.3.P2P3P a 二A 2Pa 仆小 PaPaA B 0 C - DEAEAEA设和 1分别为轴向受力杆件的纵向线应变和横向线应变，M为材料的泊松比,则下列各式正确的为（图示等截面圆轴，其直径为d.)o A |J = -1 B |J = _1 C |J = -1 D |J =.8 8 81 A截面相对于C截面的扭转角申AC剪切弹性模量为G,W为抗扭截面模量
10、）。P5.(B)(C)(D)相等，（C）全不等，（D）都等于T/W （T为扭矩, 圆轴扭转时，横截面上的应力分布规律如图所示，（A）其中正确的为（ ）选择题（选出一个正确答案，并将其号码写在括号内，每小题 分，共 分）图示等截面拉压杆，横截面面积为A,弹性模量为E,杆的绝对变形A 1为（）计算题 （1. 下图所示圆截面杆件直径为 d =20 mm,d2 =40 mm,a=1 m,P=40 kN,E=200 GPa。求杆最大正应力及总伸长和杆的最大剪应力。DB2.已知结构如图所示，AB为刚性杆，载荷P=31.4 KN,CD杆的直径d=20 mm,许用正应 力z =160MPa,试校核CD杆的强度
11、。4. 被冲剪钢板的剪切强度极限为T =360 MPa，板厚t=2 mm，要冲直径d=40 mm的b孔，求所需的最小冲力。5. 图（见P272图10-25）示冲床的最大冲力为P=400kN，冲头的许用挤压应力zj =440MPa,被冲剪钢板的剪切强度极限为T =360 MPa,求在最大冲力下能冲剪的最小直 jyb径d和钢板的最大厚度to6. 联接件如图（见P271图10-24）所示，已知挂钩厚度t=10 mm，销钉的许用剪应力 T =80 MPa，许用挤压应力z . =200 MPa，牵引力P=200 kN，试选择销钉最小直径djy（不考虑板的强度）。7. 等截面圆轴受力如图所示，若材料的许用
12、应力为 ，试用第三强度理论设计轴的 直径 d。C8.如图圆轴传递的功率P=6.5 kW,转速n=1000 r/min，材料的许用剪应力=40MPa, 试根据强度条件确定圆轴直径d。md9. 如上图圆轴传递的功率为P，转速n=1500 r/min,材料的许用剪应力=40 MPa, 圆轴直径为20 mm。试由强度条件确定圆轴能传递的最大功率P。10. 空心等截面圆轴受力如图所示，外径D=60 mm,内径d=50 mm,外力偶矩分别为 m =0.8 kNm、m =1.8 kNm、m =1 kNm,材料的许用剪应力为=80 MPa，试校核轴的ABC强度。C11.如图所示，T形截面梁，已知其弯矩图（如图
13、所示）及截面对中性轴Z的惯性矩IZ , 若MC=2MB , y2=3y,指出梁的最大拉应力、最大压应力所在截面的位置；如果T形截面梁C B 21垂直翻转180放置时是否合理？12r =PFB C叮lm1m1m12 8 0 NmM+00500Nm12.如图所示，T形截面梁材料为铸铁，受集中力P及F作用，其弯矩图如图，材料 的许用应力 =40 MPa ， =100 MPa，ly 应力强度。13. 等截面圆轴受力如图所示， P=400 N ， MPa,试：画轴的扭矩图和弯矩图； 指出危险截点的位置。用最大剪应力理论（第三强度理论）应力为（1）（ 2）（ 3）已知IZ=1X 106/4 mm4，试校核
14、梁的正L=100 mm ，m=70 Nm ，若材料的许用设计轴AB段的直径d。14.画下图所示直径为d的等截面圆轴的扭矩图并求A、C两横截面的相对转角及最 大单位长度扭转角。m15.等截面圆轴受力如图所示，若B轮的输入功率为PB=40 kW,A、C轮输出功率分别Bll为Pa=23 kW、PC=17 kW,轴的转速n=1000 r/min,材料的剪切模量G=80 GPa,许用剪应力 AC为=40 MPa,单位长度许用扭转角8 =1。/皿，试设计轴的直径d。16.用Q235钢制成的圆杆如图(a)所示，长度l=2 m,直径d=40 mm,工作压力P=30 kN,若规定稳定安全系数n =2，试校核压杆的稳定性。(a)(b)17图(b)所示用Q235钢制成的截面尺寸为20x30的矩形截面杆，长度l=2 m,直径 d=40 mm，E=200 GPa,若规定稳定安全系数n =2，试求最大工作压力P。w
