材料力学重修资料

1、杆AF 、BF 和CE 形成如图所示结构，CE 杆上有一插销D 套在BF 杆的导槽内。结构所受外力及构件几何尺寸如图所示，求A 、B 支座对结构的约束力。

第一题图第二题图

2、如图所示，阴影部分为一均质薄板，试建立恰当坐标系，求该薄板的重心坐标。

3、如图所示，阴影部分为一均质薄板，试建立恰当坐标系，求该薄板的重心坐标。

4、刚架ABC 所受荷载如下图所示，已知：集中力F ，力偶矩M ，分布荷载集度q ；求该刚架在A 点处所受约束力。

第四题图第五题图

5、由梁AC 和CD 构成的组合梁通过铰链C 连接，它的支承和受力如下图所示。已知：均布载荷强度10

kN m q =，力偶矩40 kN m M =?，不计梁重。求支座A ，B ，D 的约束力。

6、下图所示结构中，1、2、3杆面积均为A ，材料杨氏模量为E ，DE 杆为刚性杆。已知：结构承受荷载及相关几何尺寸如图所示。求： 1. A 点竖向位移；2. D 点竖向位移；3. DE 杆绕E 点转角。

a a

C a

a A

第六题图

7、如图所示，等截面直杆AD 受如图所示轴向荷载作用，已知横截面面积A=400mm 2，Ⅱ-Ⅱ截面倾角为45度。求：1. 作杆件AD 的轴力图；2. 计算Ⅰ-Ⅰ截面正应力及切应力；3. 计算Ⅱ-Ⅱ截面正应力及切应力。

8、等截面直杆AD 横截面面积为A=250mm 2

，其所受外力及相关几何尺寸如下图所示。已知，Ⅰ-Ⅰ截面方位角为30度。求： 1. 杆件AD 的轴力图；

Ⅰ-

Ⅰ截面正应力及切应力。

9、下图所示结构中，1杆面积为A ，材料杨氏模量为E ，AB 为刚性杆。已知：结构承受荷载及几何尺寸如图所示。求：1. B 点竖向位移；2. C 点竖向位移；3. BA 杆绕A 点转角。

B 第九题图

第10题图

10、如图所示，1、2、3杆面积为A ，材料杨氏模量为E 。AB 杆为刚性杆，其跨中C 点受到集中力F 作用。求：C 点位移。

11、图示桁架，相关几何尺寸如图所示。已知：1、2杆的拉压刚度均为EA ，试求A 点在竖向荷载F 作用下水平向、铅垂向位移。

45°

B A

L =30m

M e

第十一题图第十二题图

12、已知钻机钻杆的直径D=55mm ，功率P=6kW ，转速n=180r/min ，钻杆入土深度L=30m ，钻杆材料的G=100GPa ，许用切应力[ ]=50Mpa 。假设土壤对钻杆的阻力沿长度均匀分布。求：1. 单位长度上土壤对钻杆的扭力偶矩集度m ；2. 校核钻杆强度；3. 钻杆两端截面的相对扭转角。

13、圆轴AB所受荷载及几何尺寸如下图所示。已知：直径D=40mm，a=400mm，材料G=80Gpa，D、B界面相对转角 1

。求：1. 圆轴的最大切应力；

D C

14、如图所示，扭力偶矩m

=1，m

=。材料的许用切应力

[]m/

θ。

15、简支梁AB几何尺寸及所受荷载如下图所示。求：A、B截面下边缘相对伸长量。

16、如图所示，等截面外伸梁AB受如图所示外力作用。已知kN

F40

=，m

=，材料许用正应力[]MPa

σ，试利用梁正应力强度条件确定其截面尺寸。

1-1

17、如图所示超静定结构，已知：矩形截面梁宽度为b、高度为h，材料

杨氏模量为E 。求A 、B 截面处的约束力。

18、已知某点A 处截面AB 与AC 如图所示(应力单位为MPa)，试求其主应力大小。

第十八题图 19、某塑性构件危险点处的应力如图所示(应力单位均为MPa)，若许用拉应力[]MPa t

40=σ，25.0=μ，试：1. 计算该点的主应力；2. 采用第二强度理论(最大拉应变强度理论)，校核其强度。

20. 图示刚杆-弹簧系统，已知：弹簧刚度系数为k ，试求其临界荷载值。

21. 图示矩形截面压杆，两端为球形铰约束。杆长L=300mm ，截面宽度b=20mm ，高度h=12mm ，弹性模量E=80Gpa ，90

P =λ，30

=λ，中柔度杆

的临界应力公式为：λ

σ)18.2(382cr

MPa MPa -=，试计算其临界荷载值。

《材料力学》学习资料

00习题要求： 1．将题目转化为Microsoft Word文档； 2．解题过程用Microsoft Word文档，公式用公式编辑器，只交电子文档作业； 3．期末考试前必须作对所有所给题目，否则不能参加期末考试，请于指定时间前交作业。第一题（2010年3月5日前交该题作业）星期五 1.21 Determine the smallest allowable cross-sectional areas of members BD, BE, and CE of the truss shown. The working stresses are 20 000 psi in tension and 12 000 psi in compression. (A reduced stress in compression is specified to reduce the danger of buckling.)

Solution The free-body diagram of homogeneous BC in Fig.(b). The equilibrium equation are 0243616,0=-?=∑Ay F P M , P=24(kips)=24000(lb) The free-body diagram of truss in Fig.(c). The equilibrium equation are 0368)16 648816 6448(316,0=?-+? ++?+?=∑BD Ay E P P M , P BD =－8.944(kips) (Compression) 088, 0=-=∑CE Ay B P P M P CE =24(kips) (Tension ) 016 64436707.0, 0=++ --=∑BD BE Ay y P P P F P BE =-11.32(kN) (Compression) The normal stress of a member CE, DE and DF is )./(1200089442in lb A lb A P BD BD BD BD ≤== σ (Compression) A BD =0.745(in.2) )./(12000113202in lb A lb A P BE BE BE BE ≤== σ (Compression)

生活中的材料力学

生活中的材料力学罗晖淼摘要：在我们身边的每一个角落都运用到了材料力学的原理。学完材料力学之后，用另一个角度去剖析生活中的材料力学现象，别有一番风味。关键字：应力集中，动载荷，稳定性一：应力集中大家可能都有过类似的体验，那就是有些零食的外包装非常平整美观，可是却不实用，它们经常因为撕不开而遭到我们的嫌弃。相反，有些小零食的包装袋上会有一排锯齿的形状，而当我们沿着锯齿的凹槽撕的时候，无论这个包装所用的材料多么特殊，都能轻松地撕开一个大口子。这是为什么呢？这其实运用到了圣维南原理。当我们沿着锯齿的凹槽撕的时候，手指所加的力是垂直于包装袋的，因此切应力都集中在了凹槽处，即产生应力集中现象。此时凹槽处的切应力会急剧增大，那么只要手指稍稍用力，就很容易从这个凹槽将包装袋撕开。

这种应用应力集中的现象生活中还有很多。比如掰黄瓜，有时候我们想把黄瓜

掰成两段时，往往会先用指甲在黄瓜中间掐一个小缝，然后双手用力一掰，黄瓜就很容易被掰成两段。同样的，因为在小缝处应力集中，黄瓜上作用的两个力矩使得缝隙处的切应力急剧增大，于是黄瓜中间截面发生脆断。再比如撕布条，如果一块完整的布条要将其撕成两半是很困难的，除非有很大的力把它拉断，而我们一般人是没有那么大的力气的，怎么办呢？通常我们会用剪刀在布条上剪出一个小缺口，然后沿着缺口撕开布条，其原理和食品包装袋是一样的。既然应力集中给我们的生活带来了这么多的便利，那是不是应力集中越多越好呢？其实并不是，在工程上，基本都需要避免应力集中。像那些大桥，飞机，机床，建筑等大型工业结构，为了保证其坚固耐用寿命长，容易发生应力集中的地方如铆钉连接都需要特别地注意。所以工字钢并不是标准的工字型，在直角处都改造成了弧线形过度，就是为了防止工字钢因应力集中而断裂。工程上的这些问题可比生活中的小问题严重得多，一个小问题都有可能导致重大的事故。曾经有一起飞行事故：飞机起落架里的一个小零件由于应力集中而发生断裂，卡在那里，导致起落架无法放下。不过还好，凭借飞行员高超的技术最终还是平安降落了。二：动载荷这里其实运用到了冲击载荷的知识。自由落体冲击是的动荷因数为：

物理力学计算公式

计算公式力学速度：v = t s , s = vt, t = v s 质量：m =g G =ρv, ρ=V m , V=m 重力：G = mg =ρgV , 压强：P=S F , F=PS 固体平放：F=G , P=S G 液体： P=ρgh, F=PS 浮力：F 浮= G-F （称重法） F 浮=ρ液gV 排= ρ液gV 浸 =ρ液gSh 浸 F 浮=F 向上-F 向下漂浮：F 浮=G 物功： W= Fs= Pt 功率： P= t W = Fv 杠杆平衡： F 1l 1=F 2l 2 或 21 F F = 12l l

滑轮组机械效率：η= 总有 W W =Fs Gh =Fnh Gh =Fn G W 有=Gh ，W 总=Fs ，s=nh 斜面机械效率：η= 总有 W W =Gh FL W 有=Gh ，W 总=FL 滑轮组省力情况：不考虑滑轮重力和摩擦时：F=n 1G 物不考虑摩擦时：F=n 1(G 物+ G 轮) 线的末端移动的距离与动滑轮移动距离的关系：s=nh 二、常量、常识、单位换算 1m=109nm; 1g/cm 3= 103 kg/m 3 1m/s= 3.6 km/h 中学生的质量： 50kg 。一本物理课本的质量： 300g ；纯水的密度:1000kg/m 3或1g/cm 3 ；一个鸡蛋的重量： 0.5N ；课桌的高度约： 80cm ；每层楼的高度约： 3m ； ρ铜 > ρ铁 > ρ铝（填“>”或“<”）一个标准大气压=1.013×105Pa=760 mmHg ；

（1）密度、质量、体积的关系：ρ﹦m/V ，m=ρV，V= m/ρ ρ---密度--- Kg/m3 （千克每立方米）、m--- 质量--- Kg（千克）、V----体积--- m3 （立方米）（2）速度、路程、时间的关系：v﹦s/t ，s=vt，t= s/v v---速度--- m／s（米每秒）、s--- 路程---- m（米）、t---时间----s（秒）（3）重力、质量的关系：G=mg，m=G/g ，g=G/m G----重力---- N（牛顿）、m ---质量--- Kg（千克），g=9.8N/Kg （4）杠杆的平衡条件：F1 ×L1 = F2 ×L2 F1---动力--- 牛（N）、L1---动力臂---米（m）、F2---阻力---牛（N）、L2---阻力臂---米（m）（5）滑轮组计算：F= (1/n)G，s=nh F---拉力--- N（牛顿）、G----物体重力--- N（牛顿）、n----绳子的段数、 s----绳移动的距离--- m（米）、h---物体移动的距离--- m（米）（6）压强的定义式：p= F/S（适用于任何种类的压强计算），F=pS，S=F/p p---- 压强--- Pa（帕）、F---压力---- N（牛顿）、S--- 受力面积--- m2 （平方米）（7）液体压强的计算：p = ρgh，ρ= p/gh，h=p/ρg p---压强--- Pa（帕）、ρ---液体密度--- Kg/m3 （千克每立方米）、g=9.8N/Kg、h---液体的深度--- m（米

材料力学期末试卷答案解析

一、一、填空题（每小题5分，共10分） 1、如图，若弹簧在Q作用下的静位移st20 = ? 冲击时的最大动位移 mm d 60 = ? 为：3Q。 2、在其它条件相同的情况下，用内直径为d 实心轴，若要使轴的刚度不变的外径D。二、二、选择题（每小题5分，共10分） 1、置有四种答案： (A)截面形心；（B）竖边中点A （C）横边中点B；（D）横截面的角点正确答案是：C 2、足的条件有四种答案：（A） ; z y I I=（A）; z y I I>（A）; z y I I<（A） y z λ λ= 。正确答案是： D 三、 1、（15 P=20KN, []σ 解：AB M n = AB max M= 危险点在A

2、图示矩形截面钢梁，A 端是固定铰支座，B 端为弹簧支承。在该梁的中点C 处受到的重解：（1）求st δ、max st σ。将重力P 按静载方式沿铅垂方向加在梁中心C 处，点C 的挠度为st δ、静应力为max st σ，惯性矩 ) (12016.004.0124 33m bh I ?== 由挠度公式 ) 2(21483K P EI Pl st +=δ得， 8 3339 3 10365.112 )10(104010210488.040---???????= st δ mm m 1001.01032.25240213==???+ mm m 1001.0== 根据弯曲应力公式 z st W M =max σ得，其中4Pl M =， 62bh W z = 代入max st σ得， MPa bh Pl st 124 01.004.06 8.0406 42 2max =????== σ （2）动荷因数K d 12160 211211=?+ +=+ +=K st d h δ （3）梁内最大冲击应力 M P a st d d 1441212max =?=K =σσ 3、（10分）图中的1、2杆材料相同，均为园截面压杆，若使两杆在大柔度时的临界应力相等，试求两杆的直径之比d 1/d 2,以及临界力之比21)/()(cr cr P P 。并指出哪根杆的稳定性较好。解：由 2 22212λπλπσE E cr == 即： 22 221111i l i l μλμλ===；

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填空 1. 杆件的基本变形形式一般有、剪切、、弯曲四种，而应变只有线应变、两种。 2.梁段上，只有弯矩没有剪力的弯曲形式称为弯曲。 3.将圆轴的直径增大一倍，则圆轴的强度提高倍 4.矩形截面梁截面宽b 高h ，弯曲时横截面上最大正应力 max σ出现在最大弯矩截面的各点，=m ax σ 。 5.低碳钢试件受拉时，沿方向出现滑移线；铸铁试件受拉时，沿方向断裂。 6. 第三强度理论即理论，其相当应力表达式为。 7. 杆件的基本变形形式一般有拉压、、扭转、四种，而应变只有、切应变两种。 8. 梁段上，既有弯矩又有剪力的弯曲形式称为。 9. 将圆轴的直径增大一倍，则圆轴的刚度提高倍。 10. 单元体中的截面称为主平面，其上的正应力称为。 11. 如下图所示的悬臂梁,长度m kN q m l /2,5==满跨均分布荷载,则A 端右邻截面上弯矩是，要减小梁自由端的挠度,一般采取减小的方法； 12. 工程上将延伸率≥δ 的材料称为塑性材料。 13. 所谓，是指材料件抵抗破坏的能材；所谓，是指构件抵抗变形的能力。 14. 圆截面梁，若直径d 增大一倍（其它条件不变），则梁的最大正应力降至原来的。 15. 圆形截面的抗扭截面系数W p = 。 16. 矩形截面梁弯曲时横截面上最大切应力max τ出现在最大剪力截面的各点，如果截面面积为F S 截面面积为A ，则=τmax 。 17. 如图所示，1—1截面上的轴力为，2-2截面上的轴力为。 18. 若要求校核工字形截面钢梁腹板与冀缘交接处一点的强度，则应该用强度理论，其强度条件(用该点横截面上的正应力σ和剪应力τ来表示)表达式是。 19.如下图示的圆截面杆受扭时,在其表面上一点处沿与杆轴成-45°角的斜面上将出现最大的应力,而在其横、纵截面上将出现最大的应力。 20. 矩形截面梁在横力弯曲的情况下，横截面上的剪应力是沿截面高度按规律变化的，在中性轴处的剪应力值等于。 21. 低碳钢圆截面试件受扭时，沿截面破坏；铸铁圆截面试件受扭时，沿面破坏。 22. 轴向受力杆如图所示，1－1截面上的轴力为。 23. 对图示梁进行剪应力强度计算时，最大剪力为。

材料力学期末试卷

一、结构如图所示，AC杆为圆截面钢杆，其直径d =25mm，] [σ= 120MPa，F = 10kN, 试校核AC杆的强度。（14分）二、作图示梁的剪力图和弯矩图。（14分）三、已知梁的荷载及截面尺寸如图所示。许用应力] [σ= 80MPa。试按正应力强度条件校核梁的强度。（14分）四、求图示单元体的主应力，并用第三强度理论校核其强度。已知] [σ=150MPa。（15分）五、图示圆截面杆，直径为d，尺寸与载荷如图所示。若该梁的许用应力] [σ=160Mpa，试用第四强度理论设计截面直径d。（14分）

六、外伸梁如图所示。若q 、a 、EI 为已知，求B 截面挠度。（15分）七、两端固定的实心圆截面杆承受轴向压力。直径d = 30mm ，杆长l = 950mm ，求该压杆的临界载荷cr F 。弹性模量E = 210Gpa ，材料的s λ= 41.6，P λ = 123。（a =310MPa ，b =1.2MPa ）（14分）一、已知实心圆轴直径d = 40mm ，轴所传递的功率为30kW ，轴的转速n ＝1400r ／min ，材料的许用切应力][τ= 40MPa ，切变模量G=80GPa ，许用扭转角]'[?=2m /? 。试校核该轴的强度和刚度。（14分）二、作图示梁的剪力图和弯矩图。（14分）三、单元体如图所示。试求⑴主应力数值；⑵最大切应力。（14分）四、结构如图所示。F = 20kN ，横梁AC 采用No.22a 工字钢，其截面面积2 cm 128.42=A ，对中性轴的抗弯截面系数3 cm 309=W ，材料的许用应力][σ=160Mpa ，试校核该横梁强度。（14分）

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填空 1.杆件的基本变形形式一般有 _、剪切、_______ 、弯曲四种，而应变只有线应变、_______ 两种。 2.梁段上，只有弯矩没有剪力的弯曲形式称为_______ 弯曲。 3?将圆轴的直径增大一倍，则圆轴的强度提高_________ 倍 4.矩形截面梁截面宽b高h，弯曲时横截面上最大正应力max出现在最大弯矩截面的各点，m ax ______________ 。 5?低碳钢试件受拉时，沿________ 方向出现滑移线；铸铁试件受拉时，沿 _______ 方向断裂。 6.第三强度理论即_________ 理论，其相当应力表达式为 ________ 。 7.杆件的基本变形形式一般有拉压、______ 、扭转、____ 四种，而应变只有____ 、切应变两种。 8.梁段上，既有弯矩又有剪力的弯曲形式称为_______ 。 9.将圆轴的直径增大一倍，则圆轴的刚度提高_______ 倍。 10.单元体中_____ 的截面称为主平面，其上的正应力称为_________ 。 11.如下图所示的悬臂梁，长度| 5m,满跨均分布荷载q 2kN/m ,则A端右邻截面上弯矩是______ ，要减小梁自由端的挠度，一般采取减小______ 的方法； 12.工程上将延伸率____________ 的材料称为塑性材料。 13.所谓______ ，是指材料件抵抗破坏的能材；所谓__________ ，是指构件抵抗变形的能力。 14.圆截面梁，若直径d增大一倍（其它条件不变），则梁的最大正应力降至原来的_。 15.圆形截面的抗扭截面系数VP= _________ 。 16.矩形截面梁弯曲时横截面上最大切应力max出现在最大剪力截面的______ 各点，如果截面面积为F s截面面积为A,则max ________________ 。 17.______________________________________ 如图所示，1 —1截面上的轴力为，2-2截面上的轴力为 18.若要求校核工字形截面钢梁腹板与冀缘交接处一点的强度，则应该用____________ 强度理论，其强度条件（用该点横截面上的正应力b和剪应力T来表示）表达式是__________ 。19.如下图示的圆截面杆受扭时，在其表面上一点处沿与杆轴成-45 °角的斜面上将出现最大的_______ 应力，而在其横、纵截面上将出现最大的_________ 应力。 20.矩形截面梁在横力弯曲的情况下，横截面上的剪应力是沿截面高度按_______ 规律变化的，在中性轴处的剪应力值等于 _。 21.低碳钢圆截面试件受扭时，沿 _截面破坏；铸铁圆截面试件受扭时，沿_面破坏。 22.轴向受力杆如图所示，1 —1截面上的轴力为_______ 。

初中物理力学公式大全(力学)精编版

初中物理力学公式大全一、机械运动部分（一）匀速直线运动的速度、路程、时间公式： 1、求速度：v=s/t 2、求路程：s=vt 3、求时间：t=s/v 【注：v ——速度——m/s （km/h ）；s ——路程——m （km ）；t ——时间——s （h ）】【各量关系：在t 一定时，s 与v 成正比；在s 一定时，t 与v 成反比；在v 一定时，s 与v 成正比。注意：绝对不能说v 与s 正比或与t 成反比】（二）变速直线运动的平均速度： ... t t ... s s t s v 2121 ++++== 总总【注意：“平均速度”绝对不能错误的理解为“速度的平均值”】（三）几种特殊题型中的各量关系： 1、“回声测距”问题：s= 往返往返vt 21s 21=；或往返t 2 1 v vt s ?== 2.“火车过桥（洞）问题”：（1）火车通过桥时所经过的距离：s=s 桥+s 车；（2）火车完全在桥上所经过的距离：s=s 桥；-s 车 3.利用相对速度求解的问题：【相对速度——相对运动的两个物体，以其中一个为参照物，另一物体相对于它的运动速度。当两个物体在同一条线或相互平行的两条线上运动时： A 、同向相对速度：21v v v +=同向 B 、异向相对速度：小大异向v v v -=】（1）追击问题：在研究追击问题时，为了简化问题，通常以被追击者为参照物，追击所用时间就是追击者以“同向相对速度”运动完他们的“间距”所用时间。即：小大间同向间追v v s v s t -= = （2）相遇问题：相向而行或背向而行的物体，他们的相对速度是：21v v v +=异向，s 相对=s 1+s 2 (3)错车问题：○1同向错车：s 相对=s 1+s 2 ， v 同向=v 大-v 小，同向相对错v s t = ○2相向错车：s 相对=s 1+s 2 ； v 异向=v 1+v 2 ，同向相对错v s t = 【注意：在研究水中物体运动的相遇、追击问题时，一般以水为参照物，则物体都以相对于水的速度运动，可使问题简化。如：在一河水中漂浮有一百宝箱，在距百宝箱等距离的上下游各有一艘小船，它们同时以相同的静水速度向百宝箱驶去，则哪艘小船先到达百宝箱处？】二、密度部分（一）、物体的物重与质量的关系：1.求重力：G=mg ; 2.求质量：m=G/g 【注：G ——重力——N ；m ——质量——kg ；g ——9.8N/k g （通常可取10N/kg ）——N/kg 】（二）、密度及其变形公式： 1、求物质的密度：ρ=m/V ； 2、求物质的质量：m=ρV 3、求物质的体积：V=m/ρ 【注：m ——质量——kg （g ）；V ——体积——m 3(cm 3)；ρ——密度——kg/m 3(g/cm 3 ）】【各量关系：在V 一定时，m 与ρ成正比；在m 一定时，V 与ρ成反比；在ρ一定时，m 与V 成正比。注意：绝对不能说ρ与m 正比或与V 成反比】（三）、空心问题：一物体体积为V 物，质量为m 物，组成物体的物质密度为ρ物质，判断物体是否是空心。 1、比较密度：计算物体的平均密度ρ物（ρ物=m 物/V 物)，与组成物体的物质密度ρ物质比较，不等则是空心的，相等则是实心的。 2、比较质量：计算有V 物体积的该种物质的质量m ＇（m ＇=ρ物质V 物），与物体质量m 物比较，不等则是空心的，相等则是实心的。且空心体积V 空=（m ＇-m 物）/ρ物质 3、比较体积：计算质量为m 物的该种物质应该有的实心体积V 实（V 实=m 物/ρ物质），与物体体积V 物比较，不等则是

材料力学期末试卷

[σ= 120MPa，F= 10kN, 试一、结构如图所示，AC杆为圆截面钢杆，其直径d=25mm，] 校核AC杆的强度。（14分）二、作图示梁的剪力图和弯矩图。（14分） [σ=80MPa。试按正应力强度条件校三、已知梁的荷载及截面尺寸如图所示。许用应力] 核梁的强度。（14分） [σ=150MPa。（15分）四、求图示单元体的主应力，并用第三强度理论校核其强度。已知] [σ=160Mpa，五、图示圆截面杆，直径为d，尺寸与载荷如图所示。若该梁的许用应力] 试用第四强度理论设计截面直径d。（14分）

六、外伸梁如图所示。若q 、a 、EI 为已知，求B 截面挠度。（15分）七、两端固定的实心圆截面杆承受轴向压力。直径d =30mm ，杆长l =950mm ，求该压杆的临界载荷cr F 。弹性模量E =210Gpa ，材料的s λ=41.6，P λ =123。（a =310MPa ，b =1.2MPa ）（14分）一、已知实心圆轴直径d =40mm ，轴所传递的功率为30kW ，轴的转速n ＝1400r ／min ，材料的许用切应力][τ=40MPa ，切变模量G=80GPa ，许用扭转角]'[?=2m /? 。试校核该轴的强度和刚度。（14分）二、作图示梁的剪力图和弯矩图。（14分）三、单元体如图所示。试求⑴主应力数值；⑵最大切应力。（14分）四、结构如图所示。F = 20kN ，横梁AC 采用No.22a 工字钢，其截面面积2 cm 128.42=A ，对中性轴的抗弯截面系数3 cm 309=W ，材料的许用应力][σ=160Mpa ，试校核该横梁强度。（14分）

材料力学复习资料(同名5782)

材料力学复习资料一、填空题 1、为了保证机器或结构物正常地工作，要求每个构件都有足够的抵抗破坏的能力，即要求它们有足够的强度；同时要求他们有足够的抵抗变形的能力，即要求它们有足够的刚度；另外，对于受压的细长直杆，还要求它们工作时能保持原有的平衡状态，即要求其有足够的稳定性。 2、材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性的学科。 3、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；稳定性是指构件维持其原有的平衡状态的能力。 4、在材料力学中，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。 5、随外力解除而消失的变形叫弹性变形；外力解除后不能消失的变形叫塑性变形。 6、截面法是计算内力的基本方法。 7、应力是分析构件强度问题的重要依据。 8、线应变和切应变是分析构件变形程度的基本量。 9、轴向尺寸远大于横向尺寸，称此构件为杆。 10、构件每单位长度的伸长或缩短，称为线应变。 11、单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量，称为切应变。 12、轴向拉伸与压缩时直杆横截面上的内力，称为轴力。 13、应力与应变保持线性关系时的最大应力，称为比例极限。 14、材料只产生弹性变形的最大应力，称为弹性极根；材料能承受的最大应力，称为强度极限。 15、弹性模量E是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标。 16、延伸率δ是衡量材料的塑性指标。δ≥5%的材料称为塑性材料；δ＜5%的材料称为脆性材料。 17、应力变化不大，而应变显著增加的现象，称为屈服或流动。 18、材料在卸载过程中，应力与应变成线性关系。 19、在常温下把材料冷拉到强化阶段，然后卸载，当再次加载时，材料的比例极限提高，而塑性降低，这种现象称为冷作硬化。 20、使材料丧失正常工作能力的应力，称为极限应力。 21、在工程计算中允许材料承受的最大应力，称为许用应力。 22、当应力不超过比例极限时，横向应变与纵向应变之比的绝对值，称为泊松比。 23、胡克定律的应力适用范围是应力不超过材料的比例极限。 24、杆件的弹性模量E表征了杆件材料抵抗弹性变形的能力，这说明在相同力作用下，杆件材料的弹性模量E值越大，其变形就越小。 25、在国际单位制中，弹性模量E的单位为GPa。 26、低碳钢试样拉伸时，在初始阶段应力和应变成线性关系，变形是弹性的，而这种弹性变形在卸载后能完全消失的特征一直要维持到应力为弹性极限的时候。 27、在低碳钢的应力—应变图上，开始的一段直线与横坐标夹角为，由此可知其正切tg在数值上相当于低碳钢拉压弹性模量E的值。 28、金属拉伸试样在进入屈服阶段后，其光滑表面将出现与轴线成45o角的系统条纹，此条纹称为滑移线。 29、使材料试样受拉达到强化阶段，然后卸载，再重新加载时，其在弹性范围内所能达到的最大荷载将提高，而且断裂后的延伸率会降低，此即材料的冷作硬化现象。30、铸铁试样压缩时，其破坏断面的法线与轴线大致成45o的倾角。 31、铸铁材料具有抗压强度高的力学性能，而且耐磨，价廉，故常用于制造机器底座，床身和缸体等。 32、铸铁压缩时的延伸率值比拉伸时大。 33、混凝土这种脆性材料常通过加钢筋来提高混凝土构件的抗拉能力。 34、混凝土，石料等脆性材料的抗压强度远高于它的抗拉强度。 35、为了保证构件安全，可靠地工作，在工程设计时通常把许用应力作为构件实际工作应力的最高限度。 36、安全系数取值大于1的目的是为了使工程构件具有足够的强度储备。 37、设计构件时，若片面地强调安全而采用过大的安全系数，则不仅浪费材料而且会使所设计的结构物笨重。38、约束反力和轴力都能通过静力平衡方程求出，称这类问题为静定问题；反之则称为超静定问题；未知力多于平衡方程的数目称为几次超静定。 39、构件因强行装配而引起的内力称为装配内力，与之相应的应力称为装配应力。 40、材料力学中研究的杆件基本变形的形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。 41、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；汽车行驶时，传动轴的变形是扭转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形；建筑物的立柱受压缩变形；铰制孔螺栓连接中的螺杆受剪切变形。 42、通常把应力分解成垂直于截面和切于截面的两个分量，其中垂直于截面的分量称为正应力，用符号σ表示，切于截面的分量称为剪应力，用符号τ表示。 43、杆件轴向拉伸或压缩时，其受力特点是：作用于杆件外力的合力的作用线与杆件轴线相重合。 44、杆件轴向拉伸或压缩时，其横截面上的正应力是均匀分布的。 45、轴向拉伸或压缩杆件的轴力垂直于杆件横截面，并通过截面形心。 46、在轴向拉伸或压缩杆件的横截面上的正应力相等是由平面假设认为杆件各纵向纤维的变形大小都相等而推断的。 47、正方形截而的低碳钢直拉杆，其轴向向拉力3600N，若许用应力为100Mp a，由此拉杆横截面边长至少应为 6mm。 48、求解截面上内力的截面法可以归纳为“截代平”，其中“截”是指沿某一平面假想将杆截断分成两部分；“代”是指用内力代替去除部分对保留部分的作用；“平”是指对保留部分建立平衡方程。 49、剪切的实用计算中，假设了剪应力在剪切面上是均匀分布的。 50、钢板厚为t，冲床冲头直径为d，今在钢板上冲出一个直径d为的圆孔，其剪切面面积为πdt。 51、用剪子剪断钢丝时，钢丝发生剪切变形的同时还会发

理论力学完整讲义

理论力学一静力学(平衡问题) 01力的投影与分力 02约束与约束力 03二力构件 04平面汇交力系的简化 05力矩与力偶理论 06平面一般力系的简化：主矢和主矩 07平面一般力系的平衡方程 08零杆的简易判断方法 09刚体系统的平衡问题 10考虑摩擦时的平衡问题 01力的投影与分力基本概念：刚体：在力的作用下大小和形状都不变的物体。平衡：物体相对于惯性参考系保持静止或均速直线运动的状态力的三要素：力的大小、方向、作用点。集中力：力在物体上的作用面积很小，可以看做是一个作用点，单位：N 。分布力：小车的重力均匀分布在桥梁上面，这种力称为分布力（也称为均布荷载），常用q 表示，单位N/m ，若均布荷载q 作用的桥梁的长度是L ，则均布荷载q 的合力就等于q ×L ，合力的作用点就在桥梁的中点位置。力的投影和分力 1)在直角坐标系：投影(标量)： cos x F F α= cos y F F β= 分力(矢量) cos x F F i α=u u r r cos y F F j β=u u r r

2)在斜坐标系：投影(标量)： cos x F F α= cos()y F F ?α=- 分力(矢量) (cos sin cot )x F F F i αα?=-u u r r sin sin y F F j αβ =u u r r 02约束与约束力约束：对于研究对象起限制作用的其他物体。约束力方向：总是与约束所能阻止物体运动的方向相反，作用在物体和约束的接触点处。约束力大小：通常未知，需要根据平衡条件和主动力求解。 (1)柔索约束：柔索约束：由绳索、皮带、链条等各种柔性物体所形成的约束，称为柔索约束。特点：只能承受拉力，不能承受压力。约束力：作用点位接触点，作用线沿拉直方向，背向约束物体。 (2)光滑面约束光滑面约束：由光滑面所形成的约束称为光滑面约束。约束性质：只能限制物体沿接触面公法线趋向接触面的位移。特点：只能受压不能受拉，约束力F 沿接触面公法线指向物体。

理论力学运动学知识点总结

运动学重要知识点一、刚体的简单运动知识点总结 1.刚体运动的最简单形式为平行移动和绕定轴转动。 2.刚体平行移动。 ·刚体内任一直线段在运动过程中，始终与它的最初位置平行，此种运动称为刚体平行移动，或平移。 ·刚体作平移时，刚体内各点的轨迹形状完全相同，各点的轨迹可能是直线，也可能是曲线。 ·刚体作平移时，在同一瞬时刚体内各点的速度和加速度大小、方向都相同。 3.刚体绕定轴转动。 ?刚体运动时，其中有两点保持不动，此运动称为刚体绕定轴转动，或转动。 ?刚体的转动方程φ=f(t)表示刚体的位置随时间的变化规律。 ?角速度ω表示刚体转动快慢程度和转向，是代数量，。角速度也可以用矢量表示，。 ?角加速度表示角速度对时间的变化率，是代数量，，当α与ω同号时，刚体作匀加速转动；当α与ω异号时，刚体作匀减速转动。角加速度也可以用矢量表示，。 ?绕定轴转动刚体上点的速度、加速度与角速度、角加速度的关系：。速度、加速度的代数值为。 ?传动比。

一、点的运动合成知识点总结 1.点的绝对运动为点的牵连运动和相对运动的合成结果。 ?绝对运动：动点相对于定参考系的运动； ?相对运动：动点相对于动参考系的运动； ? 牵连运动：动参考系相对于定参考系的运动。 2.点的速度合成定理。 ?绝对速度：动点相对于定参考系运动的速度； ?相对速度：动点相对于动参考系运动的速度； ?牵连速度：动参考系上与动点相重合的那一点相对于定参考系运动的速度。 3.点的加速度合成定理。 ?绝对加速度：动点相对于定参考系运动的加速度； ?相对加速度：动点相对于动参考系运动的加速度； ?牵连加速度：动参考系上与动点相重合的那一点相对于定参考系运动的加速度； ?科氏加速度：牵连运动为转动时，牵连运动和相对运动相互影响而出现的一项附加的加速度。 ?当动参考系作平移或= 0 ，或与平行时， = 0 。该部分知识点常见问题有

材料力学期末试卷4(带答案)

σ 三明学院《材料力学》期末考试卷4答案（考试时间：120分钟）使用班级：学生数：任课教师：考试类型闭卷一、填空（每题2分，共20分） 1.为保证工程结构或机械的正常工作，构件应满足三个要求，即强度要求，刚度要求及稳定性要求。 3．为了求解静不定问题，必须研究构件的变形，从而寻找出补充方程。 5．矩形截面梁的弯曲剪力为FS ，横截面积为A ，则梁上的最大切应力为A F S 23。 6．用主应力表示的广义胡克定律是[]E )(3211σσμσε+-=，[]E )(1322σσμσε+-=，[]E )(2133σσμσε+-=。 8．挠曲线的近似微分方程是 EI M dx w d =2 2 。 10．圆轴扭转时的强度条件为[]ττ≤=t W T max max ，刚度条件为 []??'≤='p T max max 。 11．梁轴线弯曲变形后的曲率与弯矩成正比，与抗弯刚度成反比。 12．莫尔强度理论的强度条件为 [][]31}{σσσσc t - 。 15. 弹性系数E 、G 、μ之间的关系为 2(1)G E μ=+ 。 16. 轴向拉压变形中，横向应变与轴向应变的关系是 εμε'=- 。二、单项选择题（每小题2分，共20分） 1. 对于静不定问题，下列陈述中正确的是（ C ）。 A ．未知力个数小于独立方程数； B ．未知力个数等于独立方程数； C ．未知力个数大于独立方程数。 D ．未知力个数大于也可以等于独立方程数 2．求解温度应力和装配应力属于（ B ）。 A ．静定问题； B ．静不定问题； C ．要根据具体情况而定； D ．以上均不是。 3．圆轴受扭转变形时，最大剪应力发生在（ B ）。 A ．圆轴心部； B ．圆轴表面； C ．心部和表面之间。 D ．以上答案均不对 4．在计算螺栓的挤压应力时，在公式 bs bs bs A F = σ中，bs A 是（ B ） A ．半圆柱面的面积； B ．过直径的纵截面的面积； C ．圆柱面的面积； D ．以上答案都不对 5．空心圆轴外径为D ，内径为d ，在计算最大剪应力时需要确定抗扭截面系数t W ，以下正确的是（ C ）。 A. 16 3 D π B. 16 3 d π C. () 33 16d D D -π D. () 33 16 d D -π 6．变截面杆如右图，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（ C ）。 A ．F1 ≠ F2 ，F2 ≠ F3 B ．F1 = F2 ，F2 > F3 C ．F1 = F2 ，F2 = F3 D ．F1 = F2 ，F2 < F3 7．如图所示的单元体，第三强度的相当应力公式是（ D ）。 A ．2233τσσ+=r ； B ．2 23τσσ+=r ； C ． 2232τσσ+=r ； D ．2 234τσσ+=r 。 8．弯曲内力中，剪力的一阶导数等于（ C ）。 A ．弯矩； B ．弯矩的平方； C ．载荷集度 D ．载荷集度的平方 9．如右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 D ．稳定性和强度都不变 10．悬臂梁受截情况如图示，设A M 及C M 分别表示梁上A 截面和C 截面上的弯矩，则下面结论中正确的是（ A ）。 A. C A M M > B. C A M M <

材料力学复习资料

材料力学复习题绪论 1.各向同性假设认为，材料内部各点的（A ）是相同的。（A ）力学性质；（B ）外力；（C ）变形；（D ）位移。 2.根据小变形条件，可以认为 (D )。（A ）构件不变形；（B ）构件不变形；（C ）构件仅发生弹性变形；（D ）构件的变形远小于其原始尺寸。 3.在一截面的任意点处，正应力σ与切应力τ的夹角(A )。 (A) α＝900 ；（B ）α＝450；（C ）α＝00；（D ）α为任意角。 4. 5. 6.构件的强度、刚度和稳定性（A ）。（A ）只与材料的力学性质有关；（B ）只与构件的形状尺寸关（C ）与二者都有关；（D ）与二者都无关。 7.用截面法求一水平杆某截面的内力时，是对(C )建立平衡方程求解的。 (A) 该截面左段; (B) 该截面右段; (C) 该截面左段或右段; (D) 整个杆。 8.如图所示，设虚线表示单元体变形后的形状，则该单元体的剪应变为( C)。 (A) α; (B) π/2-α; (C) 2α; (D) π/2-2α。答案 1（A ）2（D ）3（A ）4 均匀性假设，连续性假设及各向同性假设。5 强度、刚度和稳定性。6（A ）7（C ）8（C ）拉压 1. 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和切应力最大的截面（A ）。 (A ）分别是横截面、45°斜截面；（B ）都是横截面，（C ）分别是45°斜截面、横截面；（D ）都是45°斜截面。 2. 轴向拉压杆，在与其轴线平行的纵向截面上（D ）。（A ）正应力为零，切应力不为零；（B ）正应力不为零，切应力为零；（C ）正应力和切应力均不为零；（D ）正应力和切应力均为零。 3. 应力－应变曲线的纵、横坐标分别为σ＝F N /A ，ε＝△L / L ，其中（A ）。（A ）A 和L 均为初始值；（B ）A 和L 均为瞬时值；（C ）A 为初始值，L 为瞬时值；（D ）A 为瞬时值，L 均为初始值。 4. 进入屈服阶段以后，材料发生（C ）变形。（A ）弹性；（B ）线弹性；（C ）塑性；（D ）弹塑性。 5. 钢材经过冷作硬化处理后，其（ A ）基本不变。 (A) 弹性模量；（B ）比例极限；（C ）延伸率；（D ）截面收缩率。 6. 设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，则发生破坏的截面上（ D ）。（A ）外力一定最大，且面积一定最小；（B ）轴力一定最大，且面积一定最小；（C ）轴力不一定最大，但面积一定最小；（D ）轴力与面积之比一定最大。 7. 一个结构中有三根拉压杆，设由这三根杆的强度条件确定的结构许用载荷分别为F 1、F 2、F 3，且F 1 > F 2 > F 3，则该结构的实际许可载荷[ F ]为（C ）。（A ） F 1 ；（B ）F 2；（C ）F 3；（D ）（F 1＋F 3）/2。 8. 图示桁架，受铅垂载荷F ＝50kN 作用，杆1、2的横截面均为圆形，其直径分别为d 1=15mm 、d 2=20mm ，材料的许用应力均为[σ]＝150MPa 。试校核桁架的强度。

理论力学资料

111、 (C)。一平面任意力系向O 点简化后得到一个力R F 和一个矩为M 0的力偶，则该力系最后合成的结果是（） A 、作用于O 点的一个力 B 、作用在O 点右边某点的一个合力 C 、作用在O 点左边某点的一个合力 D 、合力偶 R 112、 (A)。圆盘以匀角速度ω0绕O 轴转动，其上一动点M 相对于圆盘以匀速u 在直槽内运动。若以圆盘为动系，则当M 运动到A 、 B 、 C 各点时，科氏加速度的大小。 A 、相等； B 、不相等； C 、处于A ，B 位置时相等。 D 、以上答案不对 113、 (B)。曲杆重不计，其上作用一力偶矩为M 的力偶，则图（a ）中B 点的反力比图（b ）中的反力。 A 、大； B 、小； C 、相同。 D 、以上答案不对

114、 (B)。已知杆AB 长2m ，C 是其中点。分别受图示四个力系作用，则以下说法正确的（）。 A 、图（a ）所示的力系和图（b ）所示的力系是等效力系； B 、图（c ）所示的力系和图（d ）所示的力系是等效力系； C 、图（a ）所示的力系和图（c ）所示的力系是等效力系； D 、图（b ）所示的力系和图（d ）所示的力系是等效力系。 115、 (A)。正方体仅受两个力偶作用，该两力偶矩矢等值、反向，即21M M ，但不共线，则正方体（）。 A 、平衡； B 、不平衡； C 、因条件不足，难以判断是否平衡。 D 、以上答案不对 116、 (A)。作用在刚体上的力是滑移矢量，则力偶矩是（）矢量 A 、自由 B 、定位 C 、滑移 D 、固定 117、 (B)。作用在刚体上的力是滑移矢量，则力对点的矩是（）矢量

材料力学期末试题,选择题

一、绪论 1．各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的 A 。(A)力学性质；(B)外力； (C)变形； (D)位移。2．均匀性假设认为，材料内部各点的 C是相同的。(A)应力； (B)应变； (C)位移； (C)力学性质。3．构件在外力作用下 B 的能力称为稳定性。A）不发生断裂；（B）保持原有平衡状态；（C）不产生变形；（D）保持静止。4．杆件的刚度是指 D 。（A）杆件的软硬程度；（B）件的承载能力；（C）杆件对弯曲变形的抵抗能力；（D）杆件对弹性变形的抵抗能力。 1．低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于 D 的数值，A）比例极限；（B）许用应力；（C）强度极限；（D）屈服极限。2．对于低碳钢，当单向拉伸应力不大于 C 时，虎克定律σ=Eε成立。(A) 屈服极限σs；(B)弹性极限σe；(C)比例极限σp；(D)强度极限σb。 3．没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的 B 。（A）比例极限σp；（B）名义屈服极限σ；（C）强度极限σb；（D）根据需要确定。4．低碳钢的应力应变曲线如图所示，其上 C 点的纵坐标值为该钢的强度极限b。(A)e； (B)f； (C)g； (D)h。 3题图 5、三种材料的应力—应变曲线分别如图所示。其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是。 (A)a、b、c； (B)b、c、a； (C)b、a、c； (D)c、b、a。 5．材料的塑性指标有 C 。 (A)σs和δ； (B)σs和ψ； (C)δ和ψ； (D)σs,δ和ψ。 6．确定安全系数时不应考虑 D 。 (A)材料的素质；(B)工作应力的计算精度；(C)构件的工作条件；(D)载荷的大小。 7．低碳钢的许用力［σ］= C 。(A)σp/n； (B)σe/n； (C)σs/n； (D)σb/n。

复合材料力学讲义

复合材料力学讲义第一部分简单层板宏观力学性能 1.1各向异性材料的应力—应变关系应力—应变的广义虎克定律可以用简写符号写成为：（1—1）其中σi为应力分量，C ij为刚度矩阵εj为应变分量．对于应力和应变张量对称的情形(即不存在体积力的情况)，上述简写符号和常用的三维应力—应变张量符号的对照列于表1—1。按表1—l，用简写符号表示的应变定义为：表1—1 应力——应变的张量符号与简写符号的对照注：γij（i≠j）代表工程剪应变，而εij（i≠j）代表张量剪应变（1—2）

其中u，v，w是在x，y，z方向的位移。在方程(1—2)中，刚度矩阵C ij有30个常数．但是当考虑应变能时可以证明弹性材料的实际独立常数是少于36个的．存在有弹性位能或应变能密度函数的弹性材料当应力σi作用于应变dεj时，单位体积的功的增量为：（1—3）由应力—应变关系式(1—1)，功的增量为：（1—4）沿整个应变积分，单位体积的功为：（1—5）虎克定律关系式(1—1)可由方程(1—5)导出：（1—6）于是（1—7）同样（1—8）因W的微分与次序无，所以：（1—9）这样刚度矩阵是对称的且只有21个常数是独立的。用同样的方法我们可以证明：（1—10）

其中S ij是柔度矩阵，可由反演应力—变关系式来确定应变应力关系式为（1—11）同理（1—12）即柔度矩阵是对称的，也只有21个独立常数．刚度和柔度分量可认为是弹性常数。在线性弹性范围内，应力—应变关系的一般表达式为：（1—13）实际上，关系式(1—13)是表征各向异性材料的，因为材料性能没有对称平面．这种各向异性材料的别名是全不对称材料．比各向异性材料有更多的性能对称性的材料将在下面几段中叙述．各种材料性能对称的应力—应变关系式的证明由蔡（Tais）等给出。如果材料有一个性能对称平面应力—应变关系式可简化为（1—14）