工程力学复习题(材料力学部分)

工程力学作业（材料力学）-2-第一、二章拉伸、压缩与剪切一、填空题1、铸铁压缩试件，破坏是在截面发生剪切错动，是由于引起的。2、a、b、c三种材料的应力－应变曲线如图所示。其中强度最高的材料是，弹性模量最小的材料是，塑性最好的材料是。3、图示结构中杆1和杆2的截面面积和拉压许用应力均相同，设载荷P可在刚性梁AD上移动。结构的许可载荷[P]是根据P作用于点处确定的。4、五根抗拉刚度EA相同的直杆铰接成如图所示之边长为a的正方形结构，aa12PCDBAOσεabc-3-A、B两处受力P作用。若各杆均为小变形，则A、B两点的相对位移AB＝。5、图示结构中。若1、2两杆的EA相同，则节点A的竖向位移Ay＝，水平位移为Ax＝。6、铆接头的连接板厚度t＝d，则铆钉的切应力τ为，挤压应力σbs为。二、选择题aPPBADCPpA21l30ºddP/2PtttP/2-4-1、当低碳钢试件的试验应力σ＝σs时，试件将：(A)完全失去承载能力；(B)破断；(C)发生局部颈缩现象；(D)产生很大的塑性变形。正确答案是。2、图示木接头，水平杆与斜杆成α角，其挤压面积为Abs为：（A）bh；（B）bhtanα；（C）bh/cosα；（D）bh/（cosαsinα）。正确答案是。3、图示铆钉联接，铆钉的挤压应力为：（A）2P/(πd2)；（B）P/(2dt)；（C）P/(2bt)；（D）4P/(πd2)。正确答案是。4、等截面直杆受轴向拉力P作用而产生弹性伸长，已知杆长为l，截面积为A，材料弹性模量为E，泊松比为ν，拉伸理论告诉我们，影响该杆横截面上应力的因素是：PhabαddPPttPPb-5-（A）E、ν、P；（B）l、A、P；（C）l、A、E、ν、P；（D）A、P。正确答案是。5、等截面直杆受轴向拉力P作用而产生弹性伸长，已知杆长为截面积为A，则横截面上的正应力和45º斜截面上的正应力分别为：（A）P/A，P/(2A)；（B）P/A，P/(21/2A)；（C）P/(2A)，P/(2A)；（D）P/A，21/2P/A。正确答案是。6、由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2A和A，受力如图示，E为常数，有下列结论：（A）D截面位移为0；（B）D截面位移为Pl/(2EA)；（C）C截面位移为Pl/(2EA)；（D）D截面位移为Pl/(EA)。正确答案是。7、甲、乙两杆，几何尺寸相同，轴向拉力P相同，材料不同，它们的应力和变形有四种可能：（A）应力σ和变形Δl都相同；（B）应力σ不同，变形Δl相同；（C）应力σ相同，变形Δl不同；（D）应力σ和变形Δl都不同。正确答案是。8、铅直的刚性杆AB上铰接着三根材料相同，横截面积相同，相互平行的水CABDllA2AP2P45ºPP-6-平等直杆，其长度分别为l、2l、3l，如图所示。今在B端作用一平行于水平杆的集中力P，若以FN1、FN2、FN3和ε1、ε2、ε3分别表示1、2、3杆的轴力和应变值，有四种情况：（A）FN1＝FN2＝FN3，ε1＝ε2＝ε3；（B）FN1FN2FN3，ε1ε2ε3；（C）FN1＝FN2＝FN3，ε1ε2ε3；（D）FN1FN2FN3，ε1＝ε2＝ε3。正确答案是。9、如图所示，刚性杆AB的左端铰支，①、②两杆为长度相等，横截面面积相等的等直杆，其弹性模量分别为E1和E2，且有E1＝2E2，平衡方程与补充方程可能有以下四种：（A）FN1＋FN2＝P，FN1＝FN2；（B）FN1＋2FN2＝3P，FN2＝2FN1；（C）FN1＋2FN2＝3P，FN1＝FN2；（D）FN1＋FN2＝P，FN2＝2FN1。；正确答案是。三、计算题BAaaaaP①②③2l3llaaaPABCD②①-7-1、正方形结构受力如图，P＝50kN，各杆横截面积A＝2000mm2，求各杆的正应力。2、一拱由刚性块AB、BC和拉杆AC组成，受均布荷载q＝90kN/m(如图)。若R＝12m，拉杆的许用应力[σ]＝150MPa，试设计拉杆的直径d。3、钢质圆杆的直径d＝10mm，P＝5kN，弹性模量E＝210GPa。画出轴力图并求杆内最大应变和杆的总伸长。PP①②③④ADBC⑤RCAqBdABCD0.1m0.1m0.1m2P2PP-8-4、如图所示，杆ABC为刚杆，①、②、③各杆E、A、l均相同，求各杆内力值。5、静不定结构如图所示。AB为刚体，1、2杆的EA相同，试列出求解两杆内力FN1和FN2的方程式。ABCP③②①aalaaaABα21lP-9-第三章扭转一、填空题1、图示两根圆轴横截面上的最大切应力相同，则两轴的直径之比d1/d2=。2、圆轴受力如图所示，其危险截面在段，当m3、m4换以后，危险面在段。3、求图示圆截面轴指定截面上的扭矩：T1＝，T2＝。3kN·m3kN·md1d21kN·m1kN·mBl3l2m4＝1.0m3＝0.4m1＝0.2(kN·m)l1ACADAm2＝0.4118001400600(kN·m)22-10-4、一受扭圆轴，横截面上的最大切应力τmax＝40MPa，如图所示，则横截面上a点的切应力τa＝。5、阶梯轴尺寸及受力如图所示，AB段的最大切应力τmax1与BC段的最大切应力τmax2之比τmax1/τmax2=。6、铸铁圆轴受扭时，在面上发生断裂，其破坏是由应力引起的。二、选择题1、公式/pTI对图示四种横截面杆受扭时，适用的截面有四种答案：（注：除（D）外其余为空心截面）正确答案是。(A)(B)(C)(D)TTTT（mm）τa6025aτmaxdBllCm2mA2d-11-2、在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中，正确答案是。3、受扭圆轴，当横截面上的扭矩不变，而直径减小一半时，横截面的最大切应力与原来的最大切应力之比有四种答案：（A）2倍；（B）4倍；（C）6倍；（D）8倍。正确答案是。4、实心圆轴①和空心圆轴②，它们的横截面面积均相同，受相同扭矩作用，则最大切应力有四种答案：（A）max2max1；（B）max2max1；（C）max2max1；（D）无法比较。正确答案是。5、由同一材料制成的空心圆轴和实心圆轴，长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大的是哪个？现有四种答案：（A）实心圆轴；（B）空心圆轴；（C）二者一样；（D）无法判断。正确答案是。6、实心圆轴①和空心圆轴②，两轴材料、横截面面积、长度和所受扭矩均相同，则两轴的扭转角之间的关系有四种答案：（A）12；（B）12；（C）12；（D）无法比较。正确答案是。(A)TT(B)(C)(D)TT-12-三、计算题（共08道小题）1、作图所示轴的扭矩图。2、直径为60mm的实心圆轴，其强度恰好满足要求。在受力不变的条件下，若改用内外径比0.8的空心圆轴，求轴的外直径D。3、直径为100mm的圆轴，材料的G＝80GPa，其表面上的纵向线在扭转力偶作用时倾斜角00.0065，求：（1）外力偶矩m的值；（2）若[τ]=70MPa，校核其强度。50(kN·m)0.8mm3＝0.6m2＝1.8m1＝1.20.8mαmm1.2m100mm50702030B2m2m1m1m(kN·m)A-13-4、阶梯圆轴AB，受力如图所示，已知m、a、GIp，试作AB轴的扭矩图，并计算B截面相对于A截面的扭转角ΦAB。5、如图所示，已知作用在变截面钢轴上的外力偶矩m1＝1.8kN·m，m2＝1.kN·m，材料的G＝80GPa。试作AC轴的扭矩图,求最大切应力和两截面间相对扭转角。8、阶梯圆轴受力如图所示。已知D＝2d，材料的切变模量为G，试求：(1)作AC轴的扭矩图,求轴的最大切应力；(2)A、C两截面的相对扭转角；(3)最大单位长度扭转角。m1450800Φ50Φ75CBAm2D2D13maamGIp3GIpaBDCA2mCBAdD2D3mma1.5a-14-第四章弯曲内力一、填空题简支梁某一段受均布载荷时，最大弯矩在分布载荷的合力作用点处。这只对分布载荷的情况是正确的；而对于分布载荷的情况则是错误的。二、选择题1、梁的内力符号与坐标系的关系是：（A）剪力、弯矩符号与坐标系有关；（B）剪力、弯矩符号与坐标系无关；（C）剪力符号与坐标系有关，弯矩符号与坐标系无关；（D）弯矩符号与坐标系有关，剪力符号与坐标系无关。正确答案是。2、图示简支梁，C截面的FS、M值为：（A）0,2/CSCMqlF；（B）8/,02qlMFCSC；（C）8/,02qlMFCSC；（D）4/,2/2qlMqlFCSC。正确答案是。xx2/l2/lyxCqx-15-3、图示(a)、(b)两根梁的最大弯矩之比，即(Mmax)a/(Mmax)b等于：（A）1；（B）2；（D）3；（C）4。正确答案是。4、梁的受载情况对于中央截面为反对称。设2/qlP，FSC和MC分别表示梁中央截面上的剪力和弯矩，则下列结论中哪个是正确的？（A）0,0CSCMF；（B）0,0CSCMF；（C）0,0CSCMF；（D）0,0CSCMF。正确答案是。三、作图题（作图示梁的剪力图和弯矩图）1、qqPPaaaaACB2m2m3kN/m4kN·.mqxlqxl8/l8/l-16-.2、3、4、5、aq2qaqaaqaaaaqqAPaPaaaB-17-6、7、8、23qaqqa2a2aPaPABaaABaa22qaqqa22a-18-9、作图示梁的剪力图和弯矩图。10、作图示梁的剪力图和弯矩图。11、作图示梁的剪力图和弯矩图。20kN2m2m8kN·m8kN·mq2/2qaaal/4l/4l/2Pl/2P-19-第五章弯曲应力一、填空题1、两材料相同的圆截面梁，载荷如图所示，若二梁内最大应力相等，则D1：D2＝。2、某抗弯构件的截面为T形，如图所示，为使截面上的最大拉应力max()t和最大压应力max()c同时分别达到材料的[σt]和[σc]，应将1y和2y的比值设计为。（C为形心）C1y2yz上拉下压2P2Pl/4l/2l/4M=Pll/2l/2D1D2-20-二、选择题1、一梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大应力之比maxamaxb()/()为：（A）1/4；（B）1/16；（C）1/64；（D）16。正确答案是。2、图示矩形截面采用两种放置方式，从弯曲正应力强度观点，承载能力（b）是（a）的多少倍？（A）2；（B）4；（C）6；（D）8。正确答案是。lPlPb4bb4bqa2040（b）2040（a）-21-3、矩形截面梁当横截面的高度增加一倍，宽度较小一半时，从正应力强度条件考虑，该梁的承载能力的变化将有四种答案：（A）不变；（B）增大一倍；（C）减小一半；（D）增大三倍。正确答案是。4、为了提高梁的承载能力，梁的支座有图示四种方案，合理方案是。5、对于相同的横截面积，同一梁采用下列何种截面，其强度最高：正确答案是。（A）（B）（D）（C）qlql/53l/5l/5(A)(C)(D)(B)q4l/5l/5ql-22-二、计算题1、图示外伸梁，受均布载荷作用，已知：q＝10kN/m，4ma，[]160MPa，试校核该梁的强度。2、16号工字钢截面的尺寸及受力如图所示。[]160MPa，试校核正应力强度条件。Iz=1.13×107mm44m4mACD5kN10kNB4mh=160mmzy（单位：mm）qaa/2ACD100200-23-3、圆形截面简支梁受力如图，已知[]12MPa，直径为d，若直径增加一倍，则载荷q最大可增加到多少？4、图示为一铸铁梁，P1＝9kN，P2＝4kN，许用拉应力[σt]＝30MPa，许用压应力[σc]＝60MPa，647.6310myI，试校核此梁的强度。1m1m1mP2P1C201202080524mq=0.5kN/mABd-24-第六章弯曲变形一、填空题（共02道小题）1、图示简支梁（a）、（b）受均布载荷q作用，已知两梁的EI相同，则（b）梁的最大挠度应为（a）梁的最大挠度的倍。2、用积分法求图示挠曲线方程时，需