材料力学习题册1-14概念答案

第一章 绪论

一、是非判断题

1.1 材料力学的研究方法与理论力学的研究方法完全相同。 ( × ) 1.2 内力只作用在杆件截面的形心处。 ( × ) 1.3 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和。 ( × ) 1.4 确定截面内力的截面法,适用于不管等截面或变截面、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。 ( ∨ ) 1.5 根据各向同性假设,可认为材料的弹性常数在各方向都相同。 ( ∨ ) 1.6 根据均匀性假设,可认为构件的弹性常数在各点处都相同。 ( ∨ ) 1.7 同一截面上正应力σ与切应力τ必相互垂直。 ( ∨ ) 1.8 同一截面上各点的正应力σ必定大小相等,方向相同。 ( × ) 1.9 同一截面上各点的切应力τ必相互平行。 ( × ) 1.10 应变分为正应变ε和切应变γ。 ( ∨ ) 1.11 应变为无量纲量。 ( ∨ ) 1.12 假设物体各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零。 ( ∨ ) 1.13 假设物体内各点的应变均为零,则物体无位移。 ( × ) 1.14 平衡状态弹性体的任意部分的内力都与外力保持平衡。 ( ∨ ) 1.15 题1.15图所示结构中,AD 杆发生的变形为弯曲与压缩的组合变形。 ( ∨ )

1.16 题1.16图所示结构中,AB 杆将发生弯曲与压缩的组合变形。 ( × )

二、填空题

材料力学主要研究 受力后发生的

,以及由此产生的 。 1.2 拉伸或压缩的受力特征是 ,变形特征是 。

1.3 剪切的受力特征是 ,变形特征

B

题5图

题6图

外力的合力作用线通过杆轴线 杆件 变形 应力,应变 沿杆轴线伸长或缩短 受一对等值,反向,作用线距离很近的力的作用 沿剪切面发生相对错动

是 。

1.4 扭转的受力特征是 ,变形特征是 。

1.5 弯曲的受力特征是 ,变形特征是 。

1.6 组合受力与变形是指 。 1.7 构件的承载能力包括 , 和 三个方面。 所谓 ,是指材料或构件抵抗破坏的能力。所谓 ,是指构件抵抗变形的

能力。所谓 ,是指材料或构件保持其原有平衡形式的能力。

1.9 根据固体材料的性能作如下三个基本假设 , , 。 认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了组成该物体的物质,这样的假设称

为 。根据这一假设构件的 、 和 就可以用坐标的连续函数来表示。

填题1.11图所示结构中,杆1发生 变形,

杆2发生 变形,杆3发生 变形。 1.12 以下图 (a)、(b)、(c)分别为构件内某点处取出的单元体,变

形后情况如虚线所示,则单元体(a)的切应变γ= ;单元体(b)的切应变γ= ;单元体(c)的切应变γ= 。

三、选择题

初始位置为ABC ,作用力P 后移至AB ’C ’,但右半段BCDE 的形状不发生变化。试分析哪

一种答案正确。

α>β α

α

α

α

α

β

(a)

(b)

(c)

填题1.11图

外力偶作用面垂直杆轴线 任意二横截面发生绕杆轴线的相对转动 外力作用线垂直杆轴线,外力偶作用面通过杆轴线 梁轴线由直线变为曲线 包含两种或两种以上基本变形的组合 强度 刚度 稳定性 强度 刚度 稳定性 连续性 均匀性 各向同性 连续性假设 应力 应变 变形等 拉伸 压缩 弯曲 2α α-β 0

1、AB、BC两段都产生位移。

2、AB、BC两段都产生变形。

正确答案是

1。

1.2 选题1.2图所示等截面直杆在两端作用有力偶,数值为M,力偶作用面与杆的对称面

一致。关于杆中点处截面 A—A在杆变形后的位置〔对于左端,由 A’—A’表示;对于右端,由 A”—A”表示〕,有四种答案,试判断哪一种答案是正确的。

正确答案是C。

1.3 等截面直杆其支承和受力如下图。关于其轴线在变形后的位置〔图中虚线所示〕,有四

种答案,根据弹性体的特点,试分析哪一种是合理的。

正确答案是C。

第二章拉伸、压缩与剪切

一、是非判断题

因为轴力要按平衡条件求出,所以轴力的正负与坐标轴的指向一致。( ×)

2.2 轴向拉压杆的任意截面上都只有均匀分布的正应力。 ( × ) 2.3 强度条件是针对杆的危险截面而建立的。 ( × ) 2.4. 位移是变形的量度。 ( × )

2.5 甲、乙两杆几何尺寸相同,轴向拉力相同,材料不同,则它们的应力和变形均相同。

( × )

2.6 空心圆杆受轴向拉伸时,在弹性范围内,其外径与壁厚的变形关系是外径增大且壁厚也

同时增大。 ( × ) 2.7 已知低碳钢的σp =200MPa ,E =200GPa ,现测得试件上的应变ε=0.002,则其应力能用

胡克定律计算为:σ=Eε=200×103×0.002=400MPa 。 ( × )

2.9 图示三种情况下的轴力图是不相同的。 ( × )

2.10 图示杆件受轴向力F N 的作用,C 、D 、E 为杆件AB 的三个等分点。在杆件变形过程中,

此三点的位移相等。 ( × )

2.11 对于塑性材料和脆性材料,在确定许用应力时,有相同的考虑。 〔 × 〕 连接件产生的挤压应力与轴向压杆产生的压应力是不相同的。 〔 ∨ 〕 二、填空题

2.1 轴力的正负规定为 。 2.2 受轴向拉伸或压缩的直杆,其最大正应力位于 横 截面,计算公式

,最大切应力位于 450 截面,计算公式

2.3 拉压杆强度条件中的不等号的物理意义是 最大工作应力σmax 不超过许用应力[σ] ,强

度条件主要解决三个方面的问题是〔1〕 强度校核 ; 〔2〕 截面设计 ;〔3〕 确定许可载荷 。 2.4 轴向拉压胡克定理的表示形式有 2 种,其应用条件是 σmax ≤σp 。 2.5 由于安全系数是一个__大于1_____数,因此许用应力总是比极限应力要___小___。

拉力为正,压力为负

2.6 两拉杆中,A1=A2=A;E1=2E2;υ1=2υ2;假设ε1′=ε2′〔横向应变〕,则二杆轴力F N1_=__F N2。

2.7 低碳钢在拉伸过程中依次表现为弹性、屈服、强化、局部变形四

个阶段,其特征点分别是σp,σe,σs,σb。

衡量材料的塑性性质的主要指标是延伸率δ、断面收缩率ψ。

2.9 延伸率δ=〔L1-L〕/L×100%中L1指的是拉断后试件的标距长度。

2.10 塑性材料与脆性材料的判别标准是塑性材料:δ≥5%,脆性材料:δ< 5%。

1 图示销钉连接中,2t2> t1,销钉的切应力τ=2F/πd2,销钉的最大挤压应力σbs=F/dt1。

2 螺栓受拉力F作用,尺寸如图。假设螺栓材料的拉伸许用应力为[σ],许用切应力为[τ],按

拉伸与剪切等强度设计,螺栓杆直径d与螺栓头高度h的比值应取d/ h =4[τ]/[σ]。3木榫接头尺寸如图示,受轴向拉力F作用。接头的剪切面积A=hb,切应力τ=F/hb;挤压面积A bs=cb,挤压应力σbs=F/cb。

4 两矩形截面木杆通过钢连接器连接(如图示),在轴向力F作用下,木杆上下两侧的剪切面

积A=2lb ,切应力τ=F/2lb;挤压面积A bs=2δb ,挤压应力σbs=F/2δb。5挤压应力与压杆中的压应力有何不同挤压应力作用在构件的外外表,一般不是均匀分布;

压杆中的压应力作用在杆的横截面上且均匀分布。

6图示两钢板钢号相同,通过铆钉连接,钉与板的钢号不同。对铆接头的强度计算应

包括: 铆钉的剪切、挤压计算;钢板的挤压和拉伸强度计算 。 假设将钉的排列由〔a 〕改为〔b 〕,上述计算中发生改变的是 。对

于〔a 〕、〔b 〕两种排列,铆接头能承受较大拉力的是〔a 〕 。〔建议画板的轴力图分析〕

三、选择题

为提高某种钢制拉〔压〕杆件的刚度,有以下四种措施:

(A) 将杆件材料改为高强度合金钢; (B) 将杆件的外表进行强化处理〔如淬火等〕; (C) 增大杆件的横截面面积; (D) 将杆件横截面改为合理的形状。

正确答案是 C 甲、乙两杆,几何尺寸相同,轴向拉力F 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△l 都相同; (B) 应力σ不同,变形△l 相同; 〔C 〕应力σ相同,变形△l 不同; (D) 应力σ不同,变形△l 不同。

正确答案是 C 长度和横截面面积均相同的两杆,一为钢杆,另一为铝杆,在相同的轴向拉力作用下,两杆的应力与变形有四种情况;

〔A 〕铝杆的应力和钢杆相同,变形大于钢杆; (B) 铝杆的应力和钢杆相同,变形小于钢杆; 〔C 〕铝杆的应力和变形均大于钢杆; (D) 铝杆的应力和变形均小于钢杆。

正确答案是 A 在弹性范围内尺寸相同的低碳钢和铸铁拉伸试件,在同样载荷作用下,低碳钢试件的弹性变形为1δ,铸铁的弹性变形为2δ,则1δ与2δ的关系是;

〔A 〕1δ>2δ ; 〔B 〕1δ <2δ; 〔C 〕1δ =2δ ; 〔D 〕不能确定。

正确答案是 B

等直杆在轴向拉伸或压缩时,横截面上正应力均匀分布是根据何种条件得出的。

钢板的拉伸强度计算 ∵ E ms > E ci 见

∵ E s > E a

2

F 4

F 4

3F F

F

(+)

(+

〔A 〕静力平衡条件; 〔B 〕连续条件;

〔C 〕小变形假设; 〔D 平面假设及材料均匀连续性假设。

正确答案是 D

第三章 扭转

一、是非判断题

3.1 单元体上同时存在正应力和切应力时,切应力互等定理不成立。 〔 × 〕 3.2 空心圆轴的外径为D 、内径为d ,其极惯性矩和扭转截面系数分别为

16

16

,

32

32

334

4

d D W d D I t p ππππ-=

-

=

〔 × 〕

3.3 材料不同而截面和长度相同的二圆轴,在相同外力偶作用下,其扭矩图、切应力及相对

扭转角都是相同的。 〔 × 〕

3.4 连接件承受剪切时产生的切应力与杆承受轴向拉伸时在斜截面上产生的切应力是相同

的。 〔 × 〕 二、填空题

3.1 图示微元体,已知右侧截面上存在与z 方向成θ 角的切应力τ,试根据切应力互等定理

画出另外五个面上的切应力。

3.2 试绘出圆轴横截面和纵截面上的扭转切应力分布图。

填题3.2

3.3 保持扭矩不变,长度不变,圆轴的直径增大一倍,则最大切应力τmax 是原来的 1/ 8 倍,

单位长度扭转角是原来的 1/ 16 倍。

两根不同材料制成的圆轴直径和长度均相同,所受扭矩也相同,两者的最大切应力_________

相等 __,单位长度扭转 _不同___ _______。

3.5 公式P I T ρτρ=的适用范围是 等直圆轴; τma x ≤ τp 。

对于实心轴和空心轴,如果二者的材料、长度及横截面的面积相同,则它们的抗扭能 力 空心轴大于实心轴 ;抗拉〔压〕能力 相同 。 3.7 当轴传递的功率一定时,轴的转速愈小,则轴受到的外力偶距愈__大__,当外力偶距一

定时,传递的功率愈大,则轴的转速愈 大 。

3.8两根圆轴,一根为实心轴,直径为D 1,

8.02

2==D d

α,假设两轴承受的扭矩和最大切应力均相同,则21D D

3.9 等截面圆轴上装有四个皮带轮,合理安排应为 D 、C 轮位置对调 。

3.10 图中T

y

3.11 由低碳钢、木材和灰铸铁三种材料制成的扭转圆轴试件,受扭后破坏现象呈现为:图〔b 〕,

扭角不大即沿45º螺旋面断裂;图〔c 〕,发生非常大的扭角后沿横截面断开;图〔d 〕,外表出现纵向裂纹。据此判断试件的材料为,图〔b 〕: 灰铸铁 ;图〔c 〕: 低碳钢 , 图〔d 〕: 木材 。假设将一支粉笔扭断,其断口形式应同图 〔b 〕 .

三、选择题

3.1 图示圆轴,已知GI p ,当m 为何值时,自由端的扭转角为零。 〔 B 〕

A. 30 N ·m ;

B. 20 N ·m ;

C. 15 N ·m ;

D. 10 N ·m 。

3.2 三根圆轴受扭,已知材料、直径、扭矩均相同,而长度分别为L ;2L ;4L ,则单位扭转

角θ必为 D 。

A.第一根最大;

B.第三根最大;

C.第二根为第一和第三之和的一半;

D.相同。 3.3

是 C 。 A .

空max max

τ

τ

>;

B.

τ

max

τ<; D. 无法比较。 C

2a

a

B

A

m

30

T

T

T

一个内外径之比为α = d /D 的空心圆轴,扭转时横截面上的最大切应力为τ,则内圆周处的

切应力为 B 。

A. τ;

B. ατ;

C. 〔1-α3〕τ;

D. 〔1-α4〕τ;

3.5 满足平衡条件,但切应力超过比例极限时,以下说法正确的选项是 D 。

A B C D

切应力互等定理: 成立 不成立 不成立 成立 剪切虎克定律: 成立 不成立 成立 不成立

3.6 在圆轴扭转横截面的应力分析中,材料力学研究横截面变形几何关系时作出的假设

是 C 。

A .材料均匀性假设;

B .应力与应变成线性关系假设;

C .平面假设。 3.7 图示受扭圆轴,假设直径d 不变;长度l 不变,所受外力偶矩M 不变,仅将材料由钢变

为铝,则轴的最大切应力〔E 〕,轴的强度〔B 〕,轴的扭转角〔C 〕,轴的刚度〔B 〕。 A .提高 B .降低 C .增大 D .减小 E .不变

第四章 弯曲内力

一、是非判断题

4.1 杆件整体平衡时局部不一定平衡。 〔 × 〕 4.2 不管梁上作用的载荷如何,其上的内力都按同一规律变化。 〔 × 〕 4.3 任意横截面上的剪力在数值上等于其右侧梁段上所有荷载的代数和,向上的荷载在该截

面产生正剪力,向下的荷载在该截面产生负剪力。 〔 × 〕 4.4 假设梁在某一段内无载荷作用,则该段内的弯矩图必定是一直线段。 〔 ∨ 〕 4.5简支梁及其载荷如下图,假想沿截面 m -m 将梁截分为二,假设取梁的左段为研究对象,

则该截面上的剪力和弯矩与q 、M 无关;假设取梁的右段为研究对象,则该截面上的剪力和弯矩与F 无关。 〔 × 〕

[][]A

S A S G G >>ττ

二、填空题

4.1 外伸梁ABC承受一可移动的载荷如下图。设F、l均为已

知,为减小梁的最大弯矩值则外伸段的合理长度

a

= l /5。

4.2 图示三个简支梁承受的总载荷相同,但载荷的分布情况不同。在这些梁中,最大剪力

F Qmax= F/ 2 ;发生在三个梁的支座截面处;最大弯矩M max= F l/4 ;发生在(a)梁

的C截面处。

三、选择题

4.1 梁受力如图,在B截面处D。

A. F s图有突变,M图连续光滑;

B. F s图有折角〔或尖角〕,M图连续光滑;

C. F s图有折角,M图有尖角;

D. F s图有突变,M图有尖角。

4.2 图示梁,剪力等于零截面位置的x之

值为D。

A. 5a/6;

B. 5a/6;

C. 6a/7;

D. 7a/6。

在图示四种情况中,截面上弯矩M为正,剪力F s为负的是( B )。

题图

B

F

C

A

q

x

qa

B

a

C

3a

题图

q

A

∵Fa = F(l - a) / 4

在图示梁中,集中力 F 作用在固定于截面B 的倒 L 刚臂上。梁上最大弯矩 M max 与 C 截面

上弯矩M C 之间的关系是 B 。

4.5 在上题图中,如果使力 F 直接作用在梁的C 截面上,则梁上max

M 与max s F 为 C 。

A .前者不变,后者改变

B .两者都改变

C .前者改变,后者不变

D .两者都不变

附录I 平面图形的几何性质

一、是非判断题

I.1 静矩等于零的轴为对称轴。 〔 × 〕 I.2 在正交坐标系中,设平面图形对y 轴和z 轴的惯性矩分别为I y 和I z ,则图形对坐标原点

的极惯性矩为I p = I y 2+ I z 2。 〔 × 〕 I.3 假设一对正交坐标轴中,其中有一轴为图形的对称轴,则图形对这对轴的惯性积一定为零。

〔 ∨ 〕

二、填空题

I.1 任意横截面对形心轴的静矩等于___0________。

I.2 在一组相互平行的轴中,图形对__形心_____轴的惯性矩最小。

三、选择题

I.1 矩形截面,C 为形心,阴影面积对z C 轴的静矩为(S z )A , 其余部分面积对z C 轴的静矩为(S z )B ,(S z )A 与(S z )B 之

z c

F s

M

F s M

F s

F s

(A)

(B)

(C)

(D)

C

∵M C =F D a = 2 a F/ 3 M max = F D 2a = 4 a F/ 3 2F/3

F/3

y

间的关系正确的选项是 D 。

A. (S z )A >(S z )B ;

B. (S z )A <(S z )B ;

C. (S z )A =(S z )B ;

D. (S z )A =-(S z )B 。

I.2 图示截面对形心轴z C 的W Zc 正确的选项是 B 。

A. bH 2/6-bh 2/6;

B. 〔bH 2/6〕〔1-〔h /H 〕3〕;

C. 〔bh 2/6〕〔1-〔H /h 〕3〕;

D. 〔bh 2/6〕〔1-〔H /h 〕4〕。 I.3 已知平面图形的形心为C ,面积为 A ,对z 轴的

惯性矩为I z ,则图形对在z 1轴的惯性矩正确的选项是 D 。 A. I z +b 2A ; B. I z +(a +b )2A ;

C. I z +(a 2-b

2) A ;

D. I z +( b 2-a 2) A 。

第五章 弯曲应力

一、是非判断题

5.1 平面弯曲变形的特征是,梁在弯曲变形后的轴线与载荷作用面同在一个平面内。 〔 ∨ 〕 5.2 在等截面梁中,正应力绝对值的最大值│σ│max 必出现在弯矩值│M │max 最大的截面上。

〔 ∨ 〕

5.3 静定对称截面梁,无论何种约束形式,其弯曲正应力均与材料的性质无关。 〔 ∨ 〕 二、填空题

5.1 直径为d 弯曲正应力σmax ___钢丝___的直径或增大 圆筒 的直径。

5.2 圆截面梁,保持弯矩不变,假设直径增加一倍,则其最大正应力是原来的 1/8 倍。 5.3 横力弯曲时,梁横截面上的最大正应力发生在 截面的上下边缘 处,梁横截面上

的最大切应力发生在 中性轴 处。矩形截面的最大切应力是平均切应力的 3/2 倍。

选题图

5.4 矩形截面梁,假设高度增大一倍〔宽度不变〕,其抗弯能力为原来的 4 倍;假设

宽度增大一倍〔高度不变〕,其抗弯能力为原来的 2 倍;假设截面面积增大一倍

〔高宽比不变〕

5.5 从弯曲正应力强度的角度考虑,梁的合理截面应使其材料分布远离 中性轴 。 5.6

两梁的几何尺寸和材料相同,按正应力强度条件,〔B 〕的承载能力是〔A 〕的 5 倍。

5.7 图示“T ”型截面铸铁梁,有〔A 〕、〔B 〕两种截面放置方式,较为合理的放置方式

为 。

第六章 弯曲变形

一、是非判断题

6.1 正弯矩产生正转角,负弯矩产生负转角。 ( × ) 6.2 弯矩最大的截面转角最大,弯矩为零的截面上转角为零。 ( × ) 6.3 弯矩突变的地方转角也有突变。 ( × ) 6.4 弯矩为零处,挠曲线曲率必为零。 ( ∨ ) 6.5 梁的最大挠度必产生于最大弯矩处。 ( × ) 二、填空题

6.1 梁的转角和挠度之间的关系是

6.2 梁的挠曲线近似微分方程的应用条件是 等直梁、线弹性范围内和小变形 。 6.3 画出挠曲线的大致形状的根据是 约束和弯矩图 。判断挠曲线的凹凸性与拐

点位置的根据是 弯矩的正负;正负弯矩的分界处 。 6.4 用积分法求梁的变形时,梁的位移边界条件及连续性条件起 确定积分常数的 作用。 6.5 梁在纯弯时的挠曲线是圆弧曲线,但用积分法求得的挠曲线却是抛物线,其原因是

A

B

(b)

用积分法求挠曲线时,用的是挠曲线近似方程。

6.6 两悬臂梁,其横截面和材料均相同,在梁的自由端作用有大小相等的集中力,但一

梁的长度为另一梁的2倍,则长梁自由端的挠度是短梁的8倍,转角又是

短梁的4倍。

6.7 应用叠加原理的条件是线弹性范围内和小变形。

6.8 试根据填题6.8图所示载荷及支座情况,写出由积分法求解时,积分常数的数目及确定

积分常数的条件。积分常数6个;

支承条件w A = 0,θA = 0,w B = 0。

连续条件是w CL = w CR,w BL = w BR,θBL = θBR。

6.9用积分法求图示挠曲线方程时,

需应用的支承条件是w A = 0,w B = 0,w D = 0;

连续条件是w CL = w CR,w BL = w BR,θBL = θBR。

填题图填题图

第七章应力和应变分析强度理论

一、是非判断题

7.1 纯剪应力状态是二向应力状态。〔∨〕7.2一点的应力状态是指物体内一点沿某个方向的应力情况。〔×〕

轴向拉〔压〕杆内各点均为单向应力状态。〔∨〕7.4单元体最大正应力面上的切应力恒等于零。〔∨〕7.5单元体最大切应力面上的正应力恒等于零。〔×〕7.6等圆截面杆受扭转时,杆内任一点处沿任意方向只有切应力,无正应力。〔×〕7.7单元体切应力为零的截面上,正应力必有最大值或最小值。〔×〕7.8主方向是主应力所在截面的法线方向。〔∨〕7.9 单元体最大和最小切应力所在截面上的正应力,总是大小相等,正负号相反。〔×〕

一点沿某方向的正应力为零,则该点在该方向上线应变也必为零。〔×〕

二、填空题

7.1 一点的应力状态是指过一点所有截面上的应力集合,一点的应力状

态可以用单元体和应力圆表示,研究一点应力状态的目的是解释构件的破坏现象;建立复杂应力状态的强度条件。

7.2 主应力是指主平面上的正应力;主平面是指τ=0的平面;主

方向是指主平面的法线方向;主单元体是指三对相互垂直的平面上τ= 0的单元体。

7.3 对任意单元体的应力,当时是单向应力状态;当

7.4 在二个主应力相等的情况下,平面应力状态下的应力圆退化为一个点圆;

在纯剪切情况下,平面应力状态下的应力圆的圆心位于原点;

单向应力状态情况下,平面应力状态下的应力圆与τ轴相切。

7.5 应力单元体与应力圆的对应关系是:点面对应;转向相同;转角二倍。

7.6 对图示受力构件,试画出表示A点应力状态的单元体。

三、选择题

7.1 图示单元体所描述的应力状态为平面应力状态,该点所有斜方向中最大的切应力

为C。

A. 15 MPa

B. 65 MPa

C. 40 MPa

D. 25 MPa

图示各单元体中〔d〕为单向应力状态,〔a〕为纯剪应力状态。

(a)

(c)

(a) (b) (c) (d)

7.3 单元体斜截面上的正应力与切应力的关系中A。

A. 正应力最小的面上切应力必为零;

B.最大切应力面上的正应力必为零;

C. 正应力最大的面上切应力也最大;

D.最大切应力面上的正应力却最小。

第八章组合变形

一、是非判断题

8.1材料在静荷作用下的失效形式主要有脆性断裂和塑性屈服两种。〔∨〕8.2砖、石等脆性材料的试样在压缩时沿横截面断裂。〔×〕8.3 在近乎等值的三向拉应力作用下,钢等塑性材料只可能发生断裂。〔∨〕8.4 不同的强度理论适用于不同的材料和不同的应力状态。〔∨〕8.5 矩形截面杆承受拉弯组合变形时,因其危险点的应力状态是单向应力,所以不必根据强

度理论建立相应的强度条件。( ∨) 8.6 圆形截面杆承受拉弯组合变形时,其上任一点的应力状态都是单向拉伸应力状态。( ×) 8.7拉〔压〕弯组合变形的杆件,横截面上有正应力,其中性轴过形心。〔×〕8.8设计受弯扭组合变形的圆轴时,应采用分别按弯曲正应力强度条件及扭转切应力强度条

件进行轴径设计计算,然后取二者中较大的计算结果值为设计轴的直径。〔×〕8.9弯扭组合圆轴的危险点为二向应力状态。〔∨〕8.10 立柱承受纵向压力作用时,横截面上只有压应力。 ( ×〕

偏心压缩呢?

二、填空题

8.1 铸铁制的水管在冬天常有冻裂现象,这是因为σ1>0且远远大于σ2,σ3;σbt较小。8.2 将沸水倒入厚玻璃杯中,如果发生破坏,则必是先从外侧开裂,这是因为

外侧有较大拉应力产生且σbt较小。

8.3

(a)(b)

F

(b)

(a)

C

第九章 压杆稳定

一、是非判断题

所有受力构件都存在失稳的可能性。 〔 × 〕 在临界载荷作用下,压杆既可以在直线状态保持平衡,也可以在微弯状态下保持平衡。〔 × 〕 引起压杆失稳的主要原因是外界的干扰力。 〔 × 〕 所有两端受集中轴向力作用的压杆都可以采用欧拉公式计算其临界压力。 〔 × 〕 两根压杆,只要其材料和柔度都相同,则他们的临界力和临界应力也相同。 〔 × 〕 临界压力是压杆丧失稳定平衡时的最小压力值。 〔 ∨ 〕 用同一材料制成的压杆,其柔度〔长细比〕愈大,就愈容易失稳。 〔 ∨ 〕 9.8 只有在压杆横截面上的工作应力不超过材料比例极限的前提下,才能用欧拉公式计算其

临界压力。 〔 × 〕 9.9

满足强度条件的压杆不一定满足稳定性条件;满足稳定性条件的压杆也不一定满足强度

条件。 〔 ∨ 〕 低碳钢经过冷作硬化能提高其屈服极限,因而用同样的方法也可以提高用低碳钢制成的细

长压杆的临界压力。 〔 × 〕 二、填空题

压杆的柔度λ 柔度越大的压杆,其临界应力越 小 ,越 容易 失稳。

影响细长压杆临界力大小的主要因素有 E , I , μ , l 。 如果以柔度λ的大小对压杆进行分类,则当 λ≥λ1 的杆称为大柔度杆,

有应力集中时 2

2)(l EI F cr μπ=

材料力学习题集 (有答案)

绪 论 一、 是非题 1.1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。 ( ) 1.2 内力只能是力。 ( ) 1.3 若物体各点均无位移,则该物体必定无变形。 ( ) 1.4 截面法是分析应力的基本方法。 ( ) 二、选择题 1.5 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 1.6 根据均匀性假设,可认为构件的( )在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移 1.7 下列结论中正确的是( ) A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力 参考答案:1.1 √ 1.2 × 1.3 √ 1.4 × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C 轴向拉压 一、选择题 1. 等截面直杆CD 位于两块夹板之间,如图示。杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。设杆CD 两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布,且两侧摩擦力的集度均为q ,杆CD 的横截面面积为A ,质量密度为ρ,试问下列结论中哪一个是正确的? (A) q gA ρ=; (B) 杆内最大轴力Nmax F ql =; (C) 杆内各横截面上的轴力N 2 gAl F ρ= ; (D) 杆内各横截面上的轴力N 0F =。 2. 低碳钢试样拉伸时,横截面上的应力公式N F A σ=适用于以下哪一种情况? (A) 只适用于σ≤p σ; (B) 只适用于σ≤e σ; (C) 3. 在A 和B

和点B 的距离保持不变,绳索的许用拉应力为[]σ 取何值时,绳索的用料最省? (A) 0; (B) 30; (C) 45; (D) 60。 4. 桁架如图示,载荷F 可在横梁(刚性杆)DE 为A ,许用应力均为[]σ(拉和压相同)。求载荷F 的许用值。以下四种答案中哪一种是正确的? (A) []2 A σ; (B) 2[]3A σ; (C) []A σ; (D) 2[]A σ。 5. 一种是正确的? (A) 外径和壁厚都增大; (B) 外径和壁厚都减小; (C) 外径减小,壁厚增大; (D) 外径增大,壁厚减小。 6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小,问应采取以下哪一种措施? (A) 加大杆3的横截面面积; (B) 减小杆3的横截面面积; (C) 三杆的横截面面积一起加大; (D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中,梁AB 为刚性梁。设l ?示杆1的伸长和杆2的正确答案是下列四种答案中的哪一种? (A) 12sin 2sin l l αβ?=?; (B) 12cos 2cos l l αβ?=?; (C) 12sin 2sin l l βα?=?; (D) 12cos 2cos l l βα?=?。 8. 图示结构,AC 为刚性杆,杆1和杆2力变化可能有以下四种情况,问哪一种正确? (A) 两杆轴力均减小; (B) 两杆轴力均增大; (C) 杆1轴力减小,杆2轴力增大; (D) 杆1轴力增大,杆2轴力减小。 9. 结构由于温度变化,则: (A) (B) (C)

材料力学习题及答案

材料力学-学习指导及习题答案 第一章绪论 1-1 图示圆截面杆,两端承受一对方向相反、力偶矩矢量沿轴线且大小均为M的力偶作用。试问在杆件的任一横截面m-m上存在何种内力分量,并确定其大小。 解:从横截面m-m将杆切开,横截面上存在沿轴线的内力偶矩分量M x,即扭矩,其大小等于M。 1-2 如图所示,在杆件的斜截面m-m上,任一点A处的应力p=120 MPa,其方位角θ=20°,试求该点处的正应力σ与切应力τ。 解:应力p与斜截面m-m的法线的夹角α=10°,故 σ=p cosα=120×cos10°=118.2MPa τ=p sinα=120×sin10°=20.8MPa 1-3 图示矩形截面杆,横截面上的正应力沿截面高度线性分布,截面顶边各点处的正应力均为σmax=100 MPa,底边各点处的正应力均为零。试问杆件横截面上存在何种内力分量,并确定其大小。图中之C点为截面形心。

解:将横截面上的正应力向截面形心C简化,得一合力和一合力偶,其力即为轴力 F N=100×106×0.04×0.1/2=200×103 N =200 kN 其力偶即为弯矩 M z=200×(50-33.33)×10-3 =3.33 kN·m 1-4 板件的变形如图中虚线所示。试求棱边AB与AD的平均正应变及A点处直角BAD的切应变。 解: 第二章轴向拉压应力 2-1试计算图示各杆的轴力,并指出其最大值。

解:(a) F N AB=F, F N BC=0, F N,max=F (b) F N AB=F, F N BC=-F, F N,max=F (c) F N AB=-2 kN, F N2BC=1 kN, F N CD=3 kN, F N,max=3 kN (d) F N AB=1 kN, F N BC=-1 kN, F N,max=1 kN 2-2 图示阶梯形截面杆AC,承受轴向载荷F1=200 kN与F2=100 kN,AB段的直径d1=40 mm。如欲使BC与AB段的正应力相同,试求BC段的直径。 解:因BC与AB段的正应力相同,故 2-3 图示轴向受拉等截面杆,横截面面积A=500 mm2,载荷F=50 kN。试求图示斜截面m-m上的正应力与切

昆明理工大学材料力学习题册概念答案

专业 学号 姓名 日期 评分 第一章 绪论 一、是非判断题 1.1 材料力学的研究方法与理论力学的研究方法完全相同。 ( × ) 1.2 内力只作用在杆件截面的形心处。 ( × ) 1.3 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和。 ( × ) 1.4 确定截面内力的截面法,适用于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。 ( ∨ ) 1.5 根据各向同性假设,可认为材料的弹性常数在各方向都相同。 ( ∨ ) 1.6 根据均匀性假设,可认为构件的弹性常数在各点处都相同。 ( ∨ ) 1.7 同一截面上正应力σ与切应力τ必相互垂直。 ( ∨ ) 1.8 同一截面上各点的正应力σ必定大小相等,方向相同。 ( × ) 1.9 同一截面上各点的切应力τ必相互平行。 ( × ) 1.10 应变分为正应变ε和切应变γ。 ( ∨ ) 1.11 应变为无量纲量。 ( ∨ ) 1.12 若物体各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零。 ( ∨ ) 1.13 若物体内各点的应变均为零,则物体无位移。 ( × ) 1.14 平衡状态弹性体的任意部分的内力都与外力保持平衡。 ( ∨ ) 1.15 题1.15图所示结构中,AD 杆发生的变形为弯曲与压缩的组合变形。 ( ∨ ) 1.16 题1.16图所示结构中,AB 杆将发生弯曲与压缩的组合变形。 ( × ) 二、填空题 1.1 材料力学主要研究 受力后发生的 以及由此产生 1.2 拉伸或压缩的受力特征是 ,变形特征B 题1.15图 题1.16图 外力的合力作用线通过杆轴线 杆件

专业 学号 姓名 日期 评分 是 。 1.3 剪切的受力特征是 ,变形特征是 。 1.4 扭转的受力特征是 ,变形特征是 。 1.5 弯曲的受力特征是 ,变形特 征是 。 1.6 组合受力与变形是指 。 1.7 构件的承载能力包括 , 和 三个方面。 1.8 所谓 ,是指材料或构件抵抗破坏的能力。所谓 ,是指构件抵抗变形 的能力。所谓 ,是指材料或构件保持其原有平衡形式的能力。 1.9 根据固体材料的性能作如下三个基本假设 , , 。 1.10 认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了组成该物体的物质,这样的假设称 为 。根据这一假设构件的 、 和 就可以用坐标的连续函数来表示。 1.11 填题1.11图所示结构中,杆1发生 变形, 杆2发生 变形,杆3发生 变形。 1.12 下图 (a)、(b)、(c)分别为构件内某点处取出的单元体,变形 后情况如虚线所示,则单元体(a)的切应变γ= ;单元体 (b)的切应变γ= ;单元体(c)的切应变γ= 。 α>β α α α α α β (a) (b) (c) 填题1.11图 沿杆轴线伸长或缩短 受一对等值,反向,作用线距离很近的力的作用 沿剪切面发生相对错动 外力偶作用面垂直杆轴线 任意二横截面发生绕杆轴线的相对转动 外力作用线垂直杆轴线,外力偶作用面通过杆轴线 梁轴线由直线变为曲线 包含两种或两种以上基本变形的组合 强度 刚度 稳定性 强度 刚度 稳定性 连续性 均匀性 各向同性 连续性假设 应力 应变 变形等 拉伸 压缩 弯曲 2α α-β 0

材料力学习题册答案

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。

材料力学习题册1-14概念答案

第一章 绪论 一、是非判断题 1.1 材料力学的研究方法与理论力学的研究方法完全相同。 ( × ) 1.2 内力只作用在杆件截面的形心处。 ( × ) 1.3 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和。 ( × ) 1.4 确定截面内力的截面法,适用于不管等截面或变截面、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。 ( ∨ ) 1.5 根据各向同性假设,可认为材料的弹性常数在各方向都相同。 ( ∨ ) 1.6 根据均匀性假设,可认为构件的弹性常数在各点处都相同。 ( ∨ ) 1.7 同一截面上正应力σ与切应力τ必相互垂直。 ( ∨ ) 1.8 同一截面上各点的正应力σ必定大小相等,方向相同。 ( × ) 1.9 同一截面上各点的切应力τ必相互平行。 ( × ) 1.10 应变分为正应变ε和切应变γ。 ( ∨ ) 1.11 应变为无量纲量。 ( ∨ ) 1.12 假设物体各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零。 ( ∨ ) 1.13 假设物体内各点的应变均为零,则物体无位移。 ( × ) 1.14 平衡状态弹性体的任意部分的内力都与外力保持平衡。 ( ∨ ) 1.15 题1.15图所示结构中,AD 杆发生的变形为弯曲与压缩的组合变形。 ( ∨ ) 1.16 题1.16图所示结构中,AB 杆将发生弯曲与压缩的组合变形。 ( × ) 二、填空题 材料力学主要研究 受力后发生的 ,以及由此产生的 。 1.2 拉伸或压缩的受力特征是 ,变形特征是 。 1.3 剪切的受力特征是 ,变形特征 B 题5图 题6图 外力的合力作用线通过杆轴线 杆件 变形 应力,应变 沿杆轴线伸长或缩短 受一对等值,反向,作用线距离很近的力的作用 沿剪切面发生相对错动

材料力学习题集(有答案)

绪论 一、是非题 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。() 内力只能是力。() 若物体各点均无位移,则该物体必定无变形。() 截面法是分析应力的基本方法。() 二、选择题 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 根据均匀性假设,可认为构件的()在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数

D. 位移 下列结论中正确的是( ) A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力 参考答案: √ × √ × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C 轴向拉压 一、选择题 1. 等截面直杆CD 位于两块夹板之间,如图示。杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。设杆CD 两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布, 且两侧摩擦力的集度均为q ,杆CD 的横截面面积为 ρ, 试问下列结论中哪一个是正确的 (A) q gA ρ=; (B) 杆内最大轴力N max F ql =; (C) 杆内各横截面上的轴力N 2 gAl F ρ= ;

(D) 杆内各横截面上的轴力N 0F =。 2. 低碳钢试样拉伸时,横截面上的应力公式N F A σ=适用于以下哪一 种情况 (A) (C) 3. 在A 如图示。拉应力为最省 (A) 0;(C) 454. 杆2F (A) []2 A σ(C) []A σ

5. 设受力在弹性范围内,问空心圆杆受轴向拉伸时,外径与壁厚的下列四种变形关系中哪一种是正确的 (A) 外径和壁厚都增大; (B) 外径和壁厚都减小; (C) 外径减小,壁厚增大; (D) 外径增大,壁厚减小。 6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小,问应采取以下哪一种措施 (A) 加大杆3的横截面面积; (B) 减小杆3的横截面面积; (C) 三杆的横截面面积一起加大; (D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中,梁AB 为刚性梁。设1l ?和2l ?分别表示杆1的伸长和杆2的缩短,试问两斜杆间的变形协调条件的正确答案是下列四种答案中的哪一种 (A) 12sin 2sin l l αβ?=?; (B) 12cos 2cos l l αβ?=?; (C) 12sin 2sin l l βα?=?;

中南大学材料力学练习册答案全集

轴 向 拉 压 与 剪 切 (一) 一、概念题 1.C ;2.B ;3.B ;4. C ;5.B 6.︒=0α的横截面;︒=90α的纵向截面;︒=45α的斜截面;︒=0α的横截面和︒=90α的纵向截面 7.230MPa ;325Mpa 8.0.47%;0.3% 9.26.4%;65.2%;塑性材料 10.杯口状;粒状;垂直;拉;成︒45左右的角;切 11.s σ;s s n σ;b σ;b b n σ 二、计算题 1. 2.解:横截面上应力 MPa Pa A F N 1001010010 20102006 43=⨯=⨯⨯==-σ AB 斜截面(︒=50α): MPa MPa AB AB 2.49100sin 2 100 2sin 2 3.4150cos 100cos 22=︒===︒⨯==αστασσ BC 斜截面(︒-=40α): MPa MPa BC BC 2.49)80sin(2 100 2sin 2 7.58)40(cos 100cos 22-=︒-===︒-⨯==αστασσ 杆内最大正应力和最大切应力分别为: MPa MPa 502 100max max ====σ τσσ 3.解:根据活塞杆的强度条件确定最大油压P 1: 62 11212101304 4 ) (⨯⨯= -d p d D ππ MPa p 1.181=

根据螺栓的强度条件确定最大油压P 2: 62 22121011064 4 ) (⨯⨯⨯= -d p d D ππ MPa p 5.62= 所以最大油压MPa p p 5.62== 4.解: 研究A 轮,由静力平衡方程得 NAB AB F kN W F ===604 查型钢表得角钢的横截面面积 2410058.4m A -⨯= []σσ<=*⨯⨯==-MPa A F NAB AB 93.7310 058.42106024 3 所以斜杆AB 是安全的。 5.解:杆的轴力图为 492 3max max 105101004 107.15-⨯=⨯⨯⨯=== d AE F E Nt t πσε mm d 20= 6.解:(1)MPa Pa E 7351035.70035.01021089=⨯=⨯⨯==εσ (2) mm m l l l l l l 7.831037.810035.1)()(2 222222=⨯=-=-+=-+∆=∆-ε (3)A F N σ= N F F N P 3.965 .10037 .834 001.0107352sin 22 6 =⨯ ⨯⨯⨯⨯==πθ 轴 向 拉 压 与 剪 切 (二) 一、概念题 1. D ;2.A ;3.B ;4.D ;5.D ;6.D ;7.C 8. A P 25(压);)(27←EA Pa

材料力学习题及答案

资料力学-学习指导及习题谜底之迟辟智美创作 第一章绪论 1-1 图示圆截面杆,两端接受一对方向相反、力偶矩矢量沿轴线且年夜小均为M的力偶作用.试问在杆件的任一横截面m-m上存在何种内力分量,并确定其年夜小. 解:从横截面m-m将杆切开,横截面上存在沿轴线的内力偶矩分量M x,即扭矩,其年夜小即是M. 1-2 如图所示,在杆件的斜截面m-m上,任一点A处的应力p=120 MPa,其方位角θ=20°,试求该点处的正应力σ与切应力τ. 解:应力p与斜截面m-m的法线的夹角α=10°,故 σ=p cosα=120×cos10°=118.2MPa τ=p sinα=120×sin10°=20.8MPa 1-3 图示矩形截面杆,横截面上的正应力沿截面高度线性分布,截面顶边各点处的正应力均为σmax=100 MPa,底边各点处的正应力均为零.试问杆件横截面上存在何种内力分量,并确定其年夜小.图中之C点为截面形心.

解:将横截面上的正应力向截面形心C简化,得一合力和一合力偶,其力即为轴力 F N=100×106×××103 N =200 kN 其力偶即为弯矩 M z=200×(50-33.33)×10-3 =3.33 kN·m 1-4 板件的变形如图中虚线所示.试求棱边AB与AD的平均正应变及A 点处直角BAD的切应变. 解: 第二章轴向拉压应力 2-1试计算图示各杆的轴力,并指出其最年夜值. 解:(a) F N AB=F,F N BC=0,F N,max=F =F (b) F N AB=F,F N BC=-F,F N ,max (c) F N AB=-2 kN, F N2BC=1 kN,F N CD=3 kN,F N =3 kN ,max

《材料力学》习题册附答案

F 1 2 3 1 2 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。 3 (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。

材料力学性能习题及解答库

第一章习题答案 一、解释下列名词 1、弹性比功:又称为弹性比能、应变比能,表示金属材料吸收弹性变形功的能力。 2、滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象。 3、循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性。 4、包申格效应:先加载致少量塑变,卸载,然后在再次加载时,出现σe升高或降低的现象。 5、解理刻面:大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6、塑性、脆性和韧性:塑性是指材料在断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。韧性:指材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力,或指材料抵抗裂纹扩展的能力 7、解理台阶:高度不同的相互平行的解理平面之间出现的台阶叫解理台阶; 8、河流花样:当一些小的台阶汇聚为在的台阶时,其表现为河流状花样。 9、解理面:晶体在外力作用下严格沿着一定晶体学平面破裂,这些平面称为解理面。 10、穿晶断裂和沿晶断裂:沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,一定是脆断,且较为严重,为最低级。穿晶断裂裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可能是脆性断裂。 11、韧脆转变:指金属材料的脆性和韧性是金属材料在不同条件下表现的力学行为或力学状态,在一定条件下,它们是可以互相转化的,这样的转化称为韧脆转变。 二、说明下列力学指标的意义 1、E(G):E(G)分别为拉伸杨氏模量和切变模量,统称为弹性模量,表示产生100%弹性变形所需的应力。 2、σr、σ0.2、σs: σr :表示规定残余伸长应力,试样卸除拉伸力后,其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。σ0.2:表示规定残余伸长率为0.2%时的应力。σs:表征材料的屈服点。 3、σb:韧性金属试样在拉断过程中最大试验力所对应的应力称为抗拉强度。 4、n:应变硬化指数,它反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力,是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。 5、δ、δgt、ψ:δ是断后伸长率,它表征试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比。Δgt是最大试验力的总伸长率,指试样拉伸至最大试验力时标距的总伸长与原始标距的百分比,也就是金属材料拉伸时产生的最大均匀塑性变形量。ψ是断面收缩率,缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。

昆明理工大学材料力学习题册概念答案

精品文档 是非判断题 第一章绪论 材料力学的研究方法与理论力学的研究方法完全相同。(X )内力只作用在杆件截面的形心处。(X )杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和。(X )确定截面内力的截面法,适用于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。(V )根据各向同性假设,可认为材料的弹性常数在各方向都相同。根据均 匀性假设,可认为构件的弹性常数在各点处都相同。同一截面上正应 力b与切应力T必相互垂直。 同一截面上各点的正应力b必定大小相等,方向相同。 同一截面上各点的切应力T必相互平行。 应变分为正应变£和切应变Y 应变为无 量纲量。 若物体各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零。 若物体内各点的应变均为零,则物体无位移。 平衡状态弹性体的任意部分的内力都与外力保持平衡。 题1.15图所示结构中, 题1.16图所示结构中, 题1.15图AD杆发生的变形为弯曲与压缩的组合变形。 AB杆将发生弯曲与压缩的组合变形。 (V) (V) (V) (X) (X) (V) (V) (V) (X) (V) (V) (X) 填空题 材料力学主要研究________ 受力后发生的一变形—,以及由此产生应力,应变 拉伸或压缩的受力特征是外力的合力作用线通过杆轴线 ,变形特征 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 _ 、1.1的_ 1.2是

1.1 1 1.12 精品文档沿杆轴线伸长或缩短 1.3剪切的受力特征 是受一对等值,反向,作用线距离很近的力的作用 ,变形特征 是沿剪切面发生相对错动 。 1.4 扭转的受力特征是 _______________________________ ,变形特征 是任意二横截面发生绕杆轴线的相对转动 。 1.5弯曲的受力特征是 外力作用线垂直杆轴线,外力偶作用面通过杆轴线 ,变形特 征是 梁轴线由直线变为曲线 。 1.6 组合受力与变形是指 包含两种或两种以上基本变形的组合 ___________________________________ 。 1.7 构件的承载能力包括 强度 ___________ , 刚度 和 稳定性 三个方面。 1.8所谓 强度 ,是指材料或构件抵抗破坏的能力。所谓 刚度 ,是指构件抵抗变形 的能力。所谓 稳定性 ,是指材料或构件保持其原有平衡形式的能力。 1.9根据固体材料的性能作如下三个基本假设 连续性 ,均匀性 ,各向同性。 1.10 认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了组成该物体的物质,这样的假设称 为 ______ 连续性假设 _________ 。根据这一假设构件的 应力 用坐标的连续函数来表示。 填题1.11图所示结构中,杆1发生 拉伸 变形, 杆2发生 压缩 变形,杆3发生 弯曲 变形。 下图(a )、(b )、(c )分别为构件内某点处取出的单元体,变形 后情况如虚线所示, 则单元体 ⑻的切应变 尸2 a ;单元体 (b )的切应变 Y a - 3 ;单元体(c )的切应变 尸_0 _____ 。 三、选择题

材料力学习题册参考答案(1_9章)

. 第一章绪论 一、选择题 1.根据均匀性假设,可认为构件的(C)在各处相同。 A.应力 B.应变 C.材料的弹性系数 D.位移 2.构件的强度是指(C),刚度是指(A),稳定性是指(B)。 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原有平衡状态的能力 C.在外力作用下构件抵抗强度破坏的能力 3.单元体变形后的形状如下图虚线所示,则A点剪应变依次为图(a) (A),图(b) (C),图(c) (B)。 A.0 B.r2 C.r D.1.5r 4.下列结论中( C )是正确的。 A.力是应力的代数和; B.应力是力的平均值; C.应力是力的集度; D.力必大于应力; 5. 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力,它们的应力 是否相等(B)。 A.不相等; B.相等; C.不能确定; 6.为把变形固体抽象为力学模型,材料力学课程对变形固体作出一些假设,其中均匀性假设是指(C)。 A. 认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积; B. 认为沿任何方向固体的力学性能都是相同的; C. 认为在固体到处都有相同的力学性能; D. 认为固体到处的应力都是相同的。 二、填空题 1.材料力学对变形固体的基本假设是连续性假设,均匀性假设,各向同性假设。2.材料力学的任务是满足强度,刚度,稳定性的要求下,为设计经济安全的构件

提供必要的理论基础和计算方法。 3.外力按其作用的方式可以分为 表面力 和 体积力 ,按载荷随时间的变化情况可以分 为 静载荷 和 动载荷 。 4.度量一点处变形程度的两个基本量是 (正)应变ε 和 切应变γ。 三、判断题 1.因为构件是变形固体,在研究构件平衡时,应按变形后的尺寸进行计算。 ( × ) 2.外力就是构件所承受的载荷。 ( × ) 3.用截面法求力时,可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。 ( √ ) 4.应力是横截面上的平均力。 ( × ) 5.杆件的基本变形只是拉(压)、剪、扭和弯四种,如果还有另一种变形,必定是这四种 变形的某种组合。 ( √ ) 6.材料力学只限于研究等截面杆。 ( × ) 四、计算题 1.图示三角形薄板因受外力作用而变形,角点B 垂直向上的位移为0.03mm ,但AB 和BC 仍保持为直线。试求沿OB 的平均应变,并求AB 、BC 两边在B 点的角度改变。 解:由线应变的定义可知,沿OB 的平均应变为 =(OB '-OB )/OB=0.03/120=2.5× 由角应变的定义可知,在B 点的角应变为 =-∠A C=-2(arctan ) =-2(arctan )=2.5×rad 2.试求图示结构m m -和n n -两截面的

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