材料力学习题

1一、填空题（请将答案填入划线内。）1、材料力学是研究构件强度，刚度，稳定性计算的科学。2、构件在外力作用下，抵抗_破坏_的能力称为强度,抵抗__变形__的能力称为刚度，保持___稳定性平衡__的能力称为稳定性。3、在强度计算中，根据强度条件可以解决三方面的问题：即校核强度、设计截面尺寸、和计算许可载荷。4、杆件变形的基本形式有拉伸（压缩）、＿＿剪切＿、＿扭转＿＿、＿弯曲＿＿。5、研究杆件内力的基本方法是＿＿截面法＿＿＿＿＿＿＿＿＿。6、材料的破坏通常分为两类，即＿脆性断裂＿＿＿＿＿＿和＿塑性屈服＿＿＿。7.杆件沿轴向方向伸长或缩短，这种变形形式称为拉伸或压缩。8.在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的现象称为屈服。9.因截面形状尺寸突变而引起局部应力增大的现象，称为应力集中。10、低碳钢拉伸图可以分为四个阶段，它们分别是__弹性__阶段，_屈服__阶段，_强化__阶段和_局部收缩_阶段。11.扭转的变形特点是截面绕轴线发生相对转动12.直杆受力后，杆件轴线由直线变为曲线，这种变形称为弯曲。13.梁的弯矩方程对轴线坐标x的一阶导数等于__剪力__________方程。14、描述梁变形通常有挠度和转角两个位移量。15.静定梁有三种类型，即，简支梁、外伸梁和悬臂梁16、单元体内切应力等于零的平面称为主平面，该平面上的应力称为主应力17.由构件内一点处切取的单元体中，正应力最大的面与切应力最大的面夹角为_45_度。18、构件某点应力状态如右图所示，则该点的主应力分别为τ、0、-τ。19.横力弯曲时，矩形截面梁横截面中性轴上各点处于__纯剪切____应力状态。20.圆轴弯扭组合变形时，除轴心外，各点处的三个主应力σ1，σ2，σ3中，等于零的主应力是_____σ2___。21、压杆的柔度，综合反映了影响压杆稳定性的因素有约束、＿杆的长度＿、杆截面形状和尺寸＿。22、简支梁承受集中载荷如图所示，则梁内C点处最大正应力等于_________。PaABaa`Chbτ24pabh223、如图所示两梁的材料和截面相同，则两梁的最大挠度之比bayy2/27。P2lP3l(a)(b)24、受力构件内的一点应力状态如图所示，其最小主应力等于-σ。225、如图所示，两梁的几何尺寸相同：（b）最大弯矩是（a）梁的1/5倍。(a)qlq5/l5/3l5/l(b)26、图示杆的抗拉（压）刚度为EA，杆长为2l，则杆总伸长量Δl=__0_，杆内纵向最大线应变εmax=__P/EA__________。27.在剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是___均匀_______分布的。二、选择题（请将答案的序号填入划线内。）1、杆件的强度、刚度和稳定性＿C＿＿＿。（A）只与材料的力学性质有关；（B）只与构件的形状尺寸有关；（C）与材料的力学性质和构件的形状尺寸都有关；（D）与材料的力学性质和构件的形状尺寸都无关。2.假设变形固体在其整个体积内毫无间隙地充满了物质，且各处的材料(C)都相同，这就是均匀连续性假设。A.强度B.硬度C.力学性能D.塑性3、（B）的横截面是轴向拉压杆件的危险截面。（A）轴力最大；（B）正应力最大；（C）面积最小；（D）位移最大。4、进入屈服阶段后，材料发生＿D＿＿变形。（A）弹性；（B）线弹性；（C）塑性；（D）弹塑性。35、工程上通常把延伸率＿＿A＿＿＿＿的材料称为脆性材料。（A）δ5%；（B）δ0.5%；（C）δ5%；（D）δ0.5%6.材料的塑性指标有（D）7.低碳钢的极限应力是(C)A.σeB.σpC.σsD.σb8、低碳钢试件扭转破坏是＿C＿＿。（A）沿横截面拉断；（B）沿45度螺旋面拉断；（C）沿横截面剪断；（D）沿45度螺旋面剪断；9.铸铁圆轴受扭转破坏时是（A）A.在与轴线成45o倾角的螺旋面上断裂，是由于最大拉应力过大引起的。B.在与轴线成45o倾角的螺旋面上断裂，是由于最大剪应力过大引起的。C.沿横截面上断裂，是由于最大拉应力过大引起的。D.沿横截面上断裂，是由于最大剪应力过大引起的。10.插销穿过水平放置的平板上的圆孔（如右图），在其下端受有拉力P。则插销的剪切面面积和挤压面面积分别等于（B）A.2,4Ddh；B.22,4DddhC.2,4DDh；D.22,4DdDh11.图示拉杆用四个直径都为d的铆钉固定在连接板上，拉力为P，各铆钉的受力相同，则铆钉的剪切强度条件为（A）A、2PdB、22PdC、23PdD、24Pd12.挤压强度条件是，挤压应力不得超过材料的(A)A.许用挤压应力B.极限挤压应力C.最大挤压应力D.破坏挤压应力13、直径为D的实心圆轴两端受扭转力矩作用，轴内最大剪应力为τ，若轴的直径改为D／2，则轴内的最大剪应力变为＿C＿。（A）2τ;（B）4τ;（C）8τ;（D）16τ.14.空心圆轴，其内外径之比为，扭转时轴内最大剪应力为，这时横截面上内边缘的剪应力为（D）。A.0B.4(1)C.D.A.σb和δB.σS和ψC.σs和δD.δ和ψ415.影响圆轴扭转角大小的因素是(B)A.扭矩、材料、轴长B.扭矩、轴长、抗扭刚度C.扭矩、材料、截面尺寸D.扭矩、轴长、截面尺寸16、简支梁跨长为L，中截面上受集中力P作用，若将P改为Q＝P／L的均布力，则梁内最大弯矩M和最大剪力V的变化情况是＿A＿＿。（A）M减小，V不变；（B）二者都不变；（C）V减小，M不变；（D）二者都减小；17、高度等于宽度两倍的矩形截面梁，在载荷作用下发生平面弯曲，若将竖放改为平放，其它条件不变，则梁的强度＿＿C＿＿＿＿＿。（A）提高到原来的2倍；（B）提高到原来的4倍；（C）降低到原来的1／2；（D）降低到原来的1／418、在等直梁的最大弯矩所在附近，局部加大横截面尺寸＿＿A＿＿＿。（A）仅对提高梁的强度是有效的；（B）仅对提高梁的刚度是有效的；（C）对提高梁的强度和刚度都有效；（D）对提高梁的刚度和强度都无效；19.关于梁中内力变化规律，下列（B）说法是正确的。A.集中外力作用的横截面，剪力Q值有突变，弯矩M值也有突变。B.集中外力作用的横截面，剪力Q值有突变，弯矩M值无突变。C.集中外力偶作用的横截面，剪力Q值有突变，弯矩M值也有突变。D.集中外力偶作用的横截面，剪力Q值无突变，弯矩M值也无突变。20.从弯曲强度的角度考虑，梁横截面合理设计的原则是（C）A.采用与中心轴对称的截面。B.采用实心截面。C.采用抗弯截面模量与截面积之比尽可能大的截面。D.将尽可能多的材料放置在中心轴附近。21.一铸铁简支梁受力如图所示，当其横截面分别按图示（a）、（b）两种情况放置，则梁的（B）。A.强度相同，刚度不同B.强度不同，刚度相同23.斜弯曲实质上是(A)的组合变形。A．两个平面弯曲B.轴向拉伸（压缩）与平面弯曲C.轴向拉伸（压缩）与剪切D.平面弯曲与扭转24、图中所示四个单元体中标示正确的是（A）。（图中应力单位为MPa）22.某圆轴材料为Q235钢，工作时发生弯扭组合变形，对其进行强度计算时，宜采用(C)强度理论。A.第一或第二B.第二或第三C.第三或第四D.第四或第一20202020102010202020202010101010ABCD(A)525.下列不属于组合变形的是(A)。A.拉伸与压缩B.扭转与弯曲C.拉伸与弯曲D.扭转与剪切26、对于细长压杆来说，杆端的约束越强，则（A）。（A）长度系数越小，临界载荷越大；（B）长度系数越大，临界载荷越大；（C）长度系数越小，临界载荷越小；（D）长度系数越大，临界载荷越小。27.材料力学中下列正确的陈述应为（A）：（1）杆的轴向拉伸其拉力必须与杆的轴线重合（2）杆的轴向压缩可适用于大柔度杆件（3）杆件剪切应力计算公式基于剪应力在受剪截面上均匀分布的假设（4）杆件的扭转计算公式适用于矩形截面杆A.（1），（3）B.（2），（3）C.（3），4.D.（1），（2）28、从构件某点取出的原始单元体为如图所示的纯剪切应力状态，则用第三强度理论建立的强度条件为（C）。A.τ≤[σ]B.(1+μ)τ≤[σ]C.2τ≤[σ]D.3τ≤[σ]29.研究超静定问题的一般方法是（C）A.静力平衡。B.节点法或截面法。C.综合考虑几何方程、物理方程和静力平衡方程三方面因素。D.胡克定律。30、作刚架内力图规定，弯矩图画在杆件的（C）。A．上边一侧B．右边一侧C．受拉一侧D．受压一侧31、细长杆AB受轴向压力P作用，如图示。设杆的临界力为Pcr，则下列结论中D是正确的。A.仅当PPcr时，杆AB的轴线才保持直线，杆件只产生压缩变形；B.当P＝Pcr时，杆AB的轴线仍保持直线，杆件不出现弯曲变形；C.当P＞Pcr时，杆AB不可能保持平衡；D.为保证杆AB处于稳定平衡状态，应使P＜=Pcrj。三、分析简答题1.低碳钢拉伸过程有哪几个阶段？写出主要强度性能指标。在图示低碳钢和铸铁拉伸试验的“应力—应变”图上，注明材料的强度指标(名称和代表符号).6eMeMA答：主要有弹性阶段，屈服阶段，强化阶段和局部收缩阶段。主要强度指标为屈服极限：s；强度极限：b2．试写出图示结构的剪切面面积和挤压面积答：剪切面面积=lb;挤压面面积=ab3．若将圆形截面杆的直径增加一倍，试问杆的抗拉刚度、抗扭刚度和抗弯刚度各增加多少倍？答：分别增加4倍、16倍和16倍。4.结合工程实际，试简述提高梁弯曲强度的主要措施。答：略。5.已知梁ABC的抗弯刚度为常数，受力如图所示。（1）试画出梁的弯矩图（2）写出梁的位移边界条件和连续光滑条件（3）根据梁的弯矩和支承条件，画出挠曲轴的大致形状答：位移边界条件：0,0;,0ABxwxaw。连续光滑条件：,,BBBBxawwθθ6、图示圆截面悬臂梁,受力如图示.（1）试指出危险截面和危险点的位置？（2）并画出危险点应力状态单元体.答：危险截面为固定端的端部，危险点为截面的下边缘点。危险点应力状态如图：τσ7．试用单元体表示图示圆截面杆表面A点的应力状态，已知杆的直径为d。答：τ8.图示矩形截面悬臂梁,在B截面上分别受水平力P及铅垂力P的作用，试指出危险截面和危险点的位置？答：最大拉应力点：C；最大压应力点：b.lFablF79.压杆分为哪三种类型?适用欧拉公式与直线经验公式计算的各为哪一种压杆?答：压杆分为三类：大柔度杆，中柔度杆和小柔度杆。欧拉公式适用大柔度杆，直线经验公式适用中柔度杆。10、写出图示悬臂梁自由端B的挠度表达式。答：2()2mamalaEIEI11用积分法求图示梁的转角和挠度时，应分几段积分?出现几个积分常数?写出确定这些积分常数的边界条件及连续性条件。答：应分2段，共有4个积分常数。位移边界条件：0,0;,0ABxwxlw。连续光滑条件：,,BBBBxlwwθθ12、画出图示阶梯形圆轴的扭矩图，用图中m和d写出圆轴最大剪应力的计算式，并指出其作用点位置。答：AB段：max332mτπd；BC段：max3102427mτπd。13、微体各面的应力如图所示，试求主应力的大小和最大切应力。22maxmin222275.3MPa40304030405.3MPa22xyxyxσσσσστ则123max75.3MPa,0,5.3MPa,40.3MPaσσστqlxAB40MPa30MPa20MPa8五、计算题习题：2-32-122-202-233-33-43-94-24-104-115-2（C）5-76-3（b）(f)6-77-57-118-28-5例题2-42-72-122-133-23-33-44-34-54-74-84-95-15-56-16-37-17-28-28-4