项目二-直杆的基本变形

项目二直杆的基本变形任务一轴向拉伸与压缩计算【学习目标】1.了解机械零件的承载能力及其基本要求2.理解直杆轴向拉伸与压缩的概念，会计算内力、应力3.了解低碳钢、铸铁拉伸和压缩时的力学性能及其应用4.掌握直杆轴向拉伸与压缩时的强度计算【重点、考点】1.直杆轴向拉伸与压缩的变形特点，内力、应力的计算2.直杆轴向拉伸与压缩时的强度条件，应用强度条件解决生产实际问题一、选择题1、构件具有足够的抵抗破坏的能力，我们就说构件具有足够的()。A、刚度B、稳定性C、硬度D、强度2、构件具有足够的抵抗变形的能力，我们就说构件具有足够的()。A、强度B、稳定性C、刚度D、硬度3、单位面积上的内力称之为()。A、正应力B、应力C、拉应力D、压应力4、与截面垂直的应力称之为()。A、正应力B、拉应力C、压应力D、切应力5、轴向拉伸和压缩时，杆件横截面上产生的应力为()。A、正应力B、拉应力C、压应力D、切应力6.拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（）。A、屈服极限B、强度极限C、弹性极限D、疲劳极限7.当低碳钢试样横截面上的实验应力σ=σs时，试样将（）A、完全失去承载能力B、断裂C、产生较大变形D、局部出现颈缩8.脆性材料具有以下的（）力学性质？A、试样拉伸过程中出现屈服现象，B、抗冲击性能比塑性材料好，C、若构件开孔造成应力集中现象，对强度没有影响。D、抗压强度极限比抗拉强度极限大得多。9、灰铸铁压缩实验时，出现的裂纹()。A、沿着试样的横截面，B、沿着与试样轴线平行的纵截面，C、裂纹无规律，D、沿着与试样轴线成45。角的斜截面。10、横截面都为圆的两个杆，直径分别为d和D，并且d=0.5D。两杆横截面上轴力相等两杆横截面上应力之比Dd为()。A、2倍，B、4倍，C、8倍，D、16倍。11.同一种材料制成的阶梯杆，欲使σ1=σ2，则两杆直经d1和d2的关系为（）。A、d1=1.414d2B、d1=0.704d2C、d1=d2D、d1=2d212.变截面杆如图B3,设F1、F2、F3分别表示杆件中截面1-1、2-2、3-3上内力，则下列结论中哪些是正确的（）。A.F1≠F2，F2≠F3B.F1=F2，F2F3C.F1=F2，F2=F3D.F1=F2，F2F313.长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，一为铝杆，在相同的拉力用下（）。A.铝杆的应力和钢杆相同，而变形大于钢杆B.铝杆的应力和钢杆相同，而变形小于钢杆C.铝杆的应力和变形都大于钢杆D.铝杆的应力和变形都小于钢杆14.如图一方形横截面的压杆，在其上钻一横向小孔，则该杆与原来相比(C）A.稳定性降低强度不变B.稳定性不变强度降低C.稳定性和强度都降低PP1d2d112233PFD.稳定性和强度都不变15．危险截面是()所在的截面。A.最大面积B．最小面积C．最大应力D．最大内力16．图示轴向受力杆件，杆内最大拉力为()。A8kNB4kNC5kND3kN17．在美国“9.11”事件中，恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后，该大厦起火燃烧，然后坍塌。该大厦的破坏属于（）。A．强度坏B．刚度坏C．稳定性破坏D．化学破坏18．细长柱子的破坏一般是（）。A．强度坏B．刚度坏C．稳定性破坏D．物理破坏19．轴心拉/压杆横截面上的内力是（）。A．MB．FQC．FND．F20．构件的强度是指（），刚度是指（），稳定性是指（）。A.在外力作用下构件抵抗变形的能力B.在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力C.在外力作用下构件抵抗破坏的能力D.材料抵抗拉、压、弯、扭、剪的能力21.轴力()。A是杆件轴线上的外力B是杆件截面上的内力C与杆件的截面积有关D与杆件的材料有关22.等截面直杆在两个外力的作用下产生压缩变形时，这对外力所具备的特点一定是等值的，并且()。A反向共线B反向过截面形心C方向相反作用线与杆轴线重合D方向相反沿同一直线作用23.如图所示，AB和CD两杆有低碳钢和铸铁两种材料可供选择，正确的选择是()。AAB、CD均为铸铁BAB杆为铸铁CD杆为低碳钢CAB杆为低碳钢，CD杆为铸铁DAB、CD杆均为低碳钢24.在确定材料的许用应力时，脆性材料的极限应力是()。A、屈服强度B、强度极限C、弹性极限D、比例极限25.通常把δ5%的材料称为()材料。A、脆性B、韧性C、塑性D、合金26.安全系数是（）。A.等于1B.大于1C.小于1D.不能确定27.正应力的单位是（）。A.帕B.牛顿C.没单位28.按照强度条件，构件危险截面上的最大工作应力不应超过其材料的（）。A、许用应力B、极限应力C、破坏应力D、温差应力29.如图AB杆两端受力P的作用，则杆内截面上的内力为（）。A.PB.P/2C.2P30.低碳钢拉伸实验时，首先经历的阶段是()。A．弹性变形阶段B．屈服阶段C．强化阶段D．缩颈阶段31.图示四种材料的应力-应变曲线中，强度最大的是材料（A），塑性最好的是材料（）。32.构件的强度、刚度、稳定性()。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.与二者都有关D.与二者无关33.均匀性假设认为，材料内部各点的()是相同的。A.应力B.应变C.位移D.力学性质34.外力包括:()。A.集中力和均布力B.静载荷和动载荷C.所有作用在物体外部的力D.载荷与支反力35.在下列说法中，正确的是()。A.内力随外力的增大而增大B.内力与外力无关C.内力的单位是N或KND.内力沿杆轴是不变的36.用截面法求内力时，是对()建立平衡方程而求解的。A.截面左段B.截面右段C.左段或右段D.整个杆件37.计算M－M面上的轴力()。A.-5PB.－2PC.－7PD.－P38.图示结构中，AB为钢材，BC为铝材，在P力作用下()。A.AB段轴力大B.BC段轴力大C.轴力一样大DCBAσε39.关于轴向拉压杆件轴力的说法中，错误的是：()。A.拉压杆的内力只有轴力；B.轴力的作用线与杆轴重合；C.轴力是沿杆轴作用的外力；D.轴力与杆的材料、横截面无关。40.图示中变截面杆，受力及横截面面积如图，下列结论中正确的是()。A.轴力相等，应力不等；B.轴力、应力均不等C.轴力不等，应力相等D.轴力、应力均相等41.等直杆受力如图，横截面的面积为100平方毫米，则横截面MK上的正应力为()。A.-50MpaB.-40MPC.-90MpaD.+90MPa42.拉杆的应力计算公式σ=N/A的应用条件是：()。A.应力在比例极限内；B.外力的合力作用线必须沿杆件的轴线；C.应力在屈服极限内；D.杆件必须为矩形截面杆；43.拉杆由两种材料制成，横截面面积相等，承受轴向拉力P，则()。A.应力相等、变形相同；B.应力相等，变形不同；C.应力不同，变形相同；D.应力不同，变形不同44.下图杆中，AB段为钢，BD段为铝。在P力作用下()。A.AB段轴力最大；B.BC段轴力最大；C.CD段轴力最大；D.三段轴力一样大。45.下图杆中，AB、BC、CD段的横截面面积分别为A、2A、3A，则三段杆的横截面上()。A.轴力不等，应力相等；B.轴力相等，应力不等；C.轴力和应力都相等；D.轴力和应力都不相等。46.设计构件时，从强度方面考虑应使得()。A.工作应力≦极限应力；B.工作应力≦许用应力；C.极限应力≦工作应力；D.极限应力≦许用应力。47．在下列三种力（a、支反力；b、自重；c、惯性力）中，()属于外力。A.a和b；B.b和c；C.a和c；D.全部。48.杆件的正应力强度条件σmax=FNmax/A≤[σ]，不能解决的问题是（）A.强度校核B.剪应力校核C.选择截面D.确定许用载荷二、填空题1.零件抵抗破坏的能力称为；零件抵抗变形的能力称为。2.杆件变形可简化为、、和四种。DCBAPPPABCDPP钢铝3.轴向拉伸或压缩的受力特点是沿轴向作用一对等值反向的力或力。变形特点是沿轴向或。4.杆件所受其他物体的作用力都称为外力，它包括和。5.杆件内部由于外力作用而产生的相互作用称为，它随外力的增大而。6.单位截面积上的内力称为。7.用截面法求杆件的内力，可归纳为四个字，即：、、和。8.使材料丧失正常工作能力的应力称为。9.工程上一般把极限作为塑性材料的极限应力。10.安全因数表示材料的安全程度。11.对于重要的构件和破坏后会造成重大事故的构件，应取安全系数。12.塑性材料一般取安全系数为，脆性材料为。13.脆性材料抗强度弱，故生产中常用其制造受零件。14.已知一等直杆如下图所示，横截面面积为2400mmA，许用应力MPa60，此杆强度为。15.低碳钢的σ-ε曲线如图，则：材料的屈服点σs＝Mpa，材料的抗拉强度σb＝Mpa。16.、是衡量塑性材料强度的两个重要指标。17.低碳钢材料由于冷作硬化，会使提高，而使降低。18.铸铁试件的压缩破坏和有关。19.构件由于截面的会发生应力集中现象。20.从低碳钢的应力-----应变曲线可以看出，其整个拉伸过程可分为四个阶段、、、。21.杆件的横截面A=1000mm2，受力如图所示。此杆处于平衡状态。P=________、σ1-1=__________。22.低碳钢拉伸时，应力与应变成正比例关系的是阶段，阶段会出现局部截面会逐渐减小，载荷也会逐渐降低。23.杆件轴向拉压时，其内力又称为力，用表示，其符号规定如下，拉力时为，压力时为。24.提高压杆稳定性，可适当减少杆长度，增大杆直径，选用较好的杆材料。揭示构件所受内力最有效的方法是。三、判断题()1.如果两个轴向拉压杆的材料不同，横截面积相同，受到相同的轴向力，则两个拉压杆横截面上的应力不相同。()2.1kN/mm2=1MPa。()3.在进行强度计算时，将屈服极限σs作为塑性材料的许用应力。()4.抗压性能好的脆性材料适用于做受压构件。()5.在外力去除后能够消失的变形称为塑性变形。()6.当构件受到动载荷或交变载荷作用时，无论是塑性材料还是脆性材料，应力集中对构件的强度都有影响。()7.轴力是因外力而产生的，故轴力就是外力。()8.安全系数取值应越大越好。()9.为保证机器正常工作，应使机器中的构件具有足够的强度、足够的刚度和足够的稳定性。()10.为了保证拉（压）杆安全可靠地工作，杆内的实际工作应力不得超过材料的极限应力。()11.脆性材料抗压能力高于抗拉能力。()12.因外力作用引起的构件内各质点之间的相互作用力的改变量，称为内力。()13.如果内力在截面上均匀分布，则单位面积上的内力称为应力。()14.拉伸试验是研究材料力学性质最常用，最基本的试验。()15.物件受力越大，则内应力也一定越大。()16.所有金属材料在拉伸试验时都有显著屈服现象。四、名词解释1.内力2.应力3.力学性能4.极限应力5.许用应力6.应力集中7.压杆失稳五、简答题1.何谓“截面法”，它与静力学中的“分离体”有何区别？2.用截面法求拉压杆的内力时分几个步骤？3．两根长度、横截面积均相同，但材料不同的等截面直杆，当它们所受轴力相等时，试说明：（1）两杆横截面上的应力是否相等？（2）两杆的强度是否相同？（3）两杆的总变形是否相等？六、计算题1.求图示各杆横截面上的轴力40kN30kN20kN112233(a)1122334PP(b)（F1=5KN，F2=15KN，F3=30KN，F4=20KN）2.求图示杆件在指定截面上的应力。已知横截面面积A=400mm2。3.如图所示，一阶梯轴一端固定，左端受拉力F，已知F=400N，两段轴的直径分别为d=10mm，D=20mm。求轴上1-1、2-2截面上的正应力。(小数点后保留一位有效数字)4.试求如图所示各杆件横截面1－1、2－2、3－3上的轴力，若杆件在1－1处横截面积为10cm2,求该截面的正应力σ（F1＝50KNF2＝40KNF3＝30KN）5.求如图所示阶梯杆截面1—1、2—2、3—3上的轴力，若上马截面面积A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2，求各横截面面上的应力。6.图示阶梯形圆截面杆：(1)承受轴向载荷F1=50KN与F2作用，AB与BC段的直径分别为120dm