材料力学习题(共41页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上诸 论一、 选择题 1 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 2物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为( A )。A. 弹性 B塑性 C刚性 D稳定性3小变形指的是( C )。A构件的变形很小 B刚体的变形C构件的变形比其尺寸小得多 D构件的变形可以忽略不计4材料力学主要研究( D )。A材料的机械性能 B材料的力学问题C构件中力与材料的关系 D构件受力后的变形与破坏的规律二、判断题(正确的打“”,错的打“”)1材料力学的任务是在保证安全的原则下设计构件。( ) 2构
2、件的强度、刚度和稳定性与所用材料的力学性质有关。( )3要使结构安全正常地工作,就必须要求组成它的大部分构件能安全正常地工作。( ) 4任何物体在外力作用下,都会产生变形。( ) 5自然界中的物体分为两类:绝对刚体和变形固体。( )6设计构件时,强度越高越好。( )三、填空题 1材料力学的任务是研究构件在外力作用下的( 变形、受力与破坏或失效 )的规律,为合理设计构建提供有关(强度、刚度、稳定性)分析的基本理论和计算方法。 2构件的强度表示构件( 抵抗破坏的 )能力;刚度表示构件( 抵抗变形的 )能力;稳定性表示构件( 保持原有平衡形式的 )能力。3杆件在外力作用下的四种基本变形分别是:( 拉
3、压 ),( 剪切 ),( 弯曲 ),( 扭转 )。专心-专注-专业拉伸与压缩一、 选择题 (有4个备选答案选出其中一个正确答案。)1若两等直杆的横截面面积为A,长度为l,两端所受轴向拉力均相同,但材料不同,那么下列结论正确的是( B )。A两者轴力不相同 B两者应变不同 C两者变形不相同 D两者伸长量相同 2设和分别表示拉压杆的轴向线应变和横向线应变,为材料的泊松比,则下列结论正确的是(B)。A B C D 3图l-2l表示四种材料的应力应变曲线,则:(1)弹性模量最大的材料是( A );(2)强度最高的材料是( B );(3)塑性性能最好的材料是( D )。4若直杆在两外力作用下发生轴向拉伸
4、(压缩)变形,则此两外力应满足的条件是( B )A等值、同向、作用线与杆轴线重合B等值、反向、作用线与杆轴线重合 C等值、反向、作用线与轴线垂直D等值、同向、作用线与轴线垂直 5材料安全正常地工作时容许承受的最大应力值是( d )。A B C D 6. 图示阶梯形杆,CD段为铝,横截面面积为A;BC和DE段为钢,横截面面积均为2A。设1-1、2-2、3-3截面上的正应力分别为1、2、3,则其大小次序为( A )。 A、123 B、231 C、312 D、213 7. 轴向拉伸杆,正应力最大的截面和剪应力最大的截面( A ) A、分别是横截面、450斜截面 B、都是横截面 C、分别是450斜截面
5、、横截面 D、都是450斜截面 8. 材料的塑性指标有( C )。 A、s和 B、s和 C、和 D、s、和 9. 由变形公式lPl/EA即EPl/Al可知,弹性模量( A ) A、与载荷、杆长、横截面面积无关 B、与载荷成正比 C、与杆长成正比 D、与横截面面积成正比 10. 在下列说法,( A )是正确的。 A、内力随外力增大而增大 B、内力与外力无关 C、内力随外力增大而减小 D、内力沿杆轴是不变 11. 现有钢、铸铁两种棒材,其直径相同。从承载能力和经济效益两方面考虑,图示结构中的两杆的合理选材方案是( D )P 1 2 A、两杆均为钢; B、两杆均为铸铁;C、1杆为铸铁,2杆为钢;D、
6、 1杆为钢,2杆为铸铁。12. 图示等直杆,杆长为,材料的抗拉刚度为,受力如图。杆中点横截面的铅垂位移为( B )、; 、();、(); 、()。二、判断题(正确的打“”,错的打“”)1应力分为两种,即正应力和剪应力。并且同一截面上的正应力和剪应力必须互相垂直。( ) 2正应力的“正”字指的是正负的意思,所以正应力恒大于零。( ) 3轴力是拉压杆横截面上唯一的内力。( )4公式仅当时才能用。( )6因,故E随应力的增大而提高。( )7在轴向拉伸时,轴向应力与轴向应变的比始终保持为常数,直到破坏。( )8仅由平衡条件求不出超静定问题的全部未知力。( )9设计构件时,须在节省材料的前提下尽量满足安
7、全工作的要求。( )10. 拉压变形时其内力称为轴力,常用 表示,若用截面法计算出轴力为正,表示杆件受拉伸,若轴力为负,则表示杆件受压缩。()三、填空题1在图1-27所示的应力-应变曲线上,对应a点的应力称为( 比例极限 ),对应b 点的应力称为( 弹性极限 ),对应c点的应力称为( 屈服极限 ),对应d点的应力称为( 强度极限 )。2写出虎克定律的两种表达式:( ),( ),它们的适用条( 比例极限范围之内 )。3材料的弹性模量E反映了材料的(抵抗弹性变形的)能力,它与构件的尺寸及构件所受外力无关。4材料破坏之前所能承受的最大应力是(强度极限)。5塑性材料的延伸率(5% ),脆性材料的延伸率
8、( 5% )。6强度计算的三种问题:(强度校核),(设计横截面尺寸),(设计许可载荷)。7脆性材料的压缩破坏主要是因(切应力)作用而破坏,破裂面大约与轴线成(5560)角度。8名义屈服极限0.2是对( 塑性 )材料规定的。四、计 算 题 1. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力,并画出各杆的轴力图。解:FN1=-2kN(压);FN2=2kN(拉);FN3=-4kN(压)2. 阶梯状直杆受力如图所示。已知AD段横截面面积AAD=1000mm2,DB段横截面面积ADB=500mm2,材料的弹性模量E=200GPa。求(1)轴力图;(2)该杆的总变形量lAB。 3. 用绳索吊起重物如
9、图所示。已知F=20kN,绳索横截面面积A=12.6cm2,许用应力=10MPa。试校核=45及=60两种情况下绳索的强度。(答案:,不安全;,安全) 4. 某悬臂吊车如图所示。最大起重荷载G=20kN,杆BC为Q235A圆钢,许用应力=120MPa。试按图示位置设计BC杆的直径d。(答案:d=25mm) 5. 图示正方形截面阶梯状杆件的上段是铝制杆,边长a1=20mm,材料的许用应力1=80MPa;下段为钢制杆,边长a2=10mm,材料的许用应力2=140MPa。试求许用荷载F。(答案:F=14KN) 6汽车离合器踏板如图所示。已知踏板收到压力F1 400 N作用,拉杆1的直径D 9 mm,
10、杠杆臂长L = 330 mm,l 56 mm,拉杆的许用应力 50 MPa,校核拉杆1的强度。(答案:)7在图示简易吊车中,BC为钢杆,AB为木杆。木杆AB的横截面面积A1 100 cm2,许用应力1 7 MPa; 钢杆BC的横截面面积A2 6 cm2, 许用拉应力2 160 MPa。试求许可吊重F。(答案:)剪 切一、选择题 1. 图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形,拉杆头的剪切面积A = ( B )。A B C D. 2. 上题图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形,拉杆头的挤压面积A = ( D )。A B C D. 题1图3. 图示木接头中剪切面积为( D )。A B C D. 题3图4. 上
11、题图示木接头中挤压面积为( C )。A B C D. 5. 无论实际挤压面为何种形状,连接件的计算挤压面皆应视为( D )。A圆柱面 B原有形状 C圆平面 D平面 二、判断题1. 利用公式计算名义剪应力时,可以大于。( )2. 剪切变形是杆件的基本变形之一;挤压变形也属于基本变。( ) 3. 挤压变形的实质就是轴向压缩变形。( )4. 剪切虎克定律仅在纯剪切情况下才成立。( )5. 连接件的受剪面一定是平面,而挤压面却不一定是平面( )。三、计 算 题1. 图示螺栓受拉力F作用。已知材料的许用切应力和许用拉应力的关系为=0.6。试求螺栓直径d与螺栓头高度h的合理比例。(答案:d/h=2.4)
12、2. 已知螺栓的许用切应力=100MPa,钢板的许用拉应力=160MPa。试计算图示焊接板的许用荷载F。(答案:F=240) 扭 转一、选择题 1. 图示传动轴,主动轮A的输入功率为PA = 50 kW,从动轮B,C,D,E的输出功率分别为PB = 20 kW,PC = 5 kW,PD = 10 kW,PE = 15 kW。则轴上最大扭矩出现在( B )。ABA段 BAC段 CCD段 DDE段 2、如图所示的传动轴,( B )种布置对提高轴的承载能力最为有利A、B、 C、D、 3、一传动轴如图所示,已知MA=1.3 Nm,MB=3 Nm,MC=1 Nm,MD=0.7 Nm,按扭矩的正负号规定,
13、横截面1-1、2-2和3-3上扭矩的正负号分别为( C )。A、正、负、负 B、正、负、正 C、负、正、正 D、负、正、负 4. 图示受扭圆轴,其横截面上的剪应力分 布图正确的是( A )。 5. 实心圆轴,两端受扭转外力偶作用。直径为D时,设轴内的最大剪应力为,若轴的直径改为,其它条件不变,则轴内的最大剪应力变为( A )。A B C D6. 直径为D的实心圆轴,最大的容许扭矩为T,若将轴的横截面积增加一倍,则其最大容许扭矩为( C )。A B C D 7. 在题10图示圆轴左段实心,右段空心,其中右段和左段的最大剪应力和之比( B )。A3 B16 / 5 C6 D24 / 78. 在上题
14、图示圆轴中,右段的相对扭转角和左段的相对扭转角的比( )。A85 B165 C32 D249. 截面为实心圆,直径为,截面对圆心的极惯性矩Ip为( B )。A.B.C.D.10. 等截面圆轴上装有四个皮带轮,( A )安排合理,现有四种答案:. 将轮与轮对调; . 将轮与轮对调;. 将轮与轮对调; . 将轮与轮对调,然后再将轮与轮对调。二、判断题(正确的打“”,错的打“”)1. 受扭圆轴(实心或空心)横截面上的最小剪应力一定等于零。( ) 2. 当材料和横截面积相同时,空心圆轴的抗扭承载能力大于实心圆轴。( )3. 在扭转外力偶矩作用处,扭矩图发生突变。( ) 4. 材料和外圆半径相同时,空心
15、圆轴的抗扭强度大于实心圆轴。( )5. 受扭圆轴横截面上,半径相同的点的剪应力大小也相同。( )6. 空心和实心圆轴横截面积相同时,空心圆轴的和值较大。( )7. 材料在外力作用下产生扭转变形时,应按强度条件、刚度条件进行校核计算。()8. GI 称为扭转变形的刚度,EA称为拉压变形时的刚度。()9. 圆轴发生扭曲变形时,剪应力最大值出现在其轴线部位。()10. 一般在减速箱中,高速轴的直径较小,而低速轴的直径较大。()11. 圆轴扭转时,横截面上既有正应力也有剪应力。()三、填空题1. 受扭构件所受的外力偶矩的作用面与杆轴线( 垂直 )。2. 受扭圆轴的横截面的内力是( 扭矩 ),应力是(
16、切应力 )。3. 实心圆轴横截面上( 半径 )处剪应力最大,中心处剪应力( 为零 )。4. 外径为D,内径为d = 0.5D的空心圆轴,两端受扭转外力偶矩m作用时,轴内最大剪应力为。若轴的外径不变,内径改为,则轴内的最大剪应力变为( 0.6 )。5. 扭转应力公式适用( 实心圆)或( 空心圆 )截面直杆。6. 材料相同的两根圆轴,一根为实心轴,直径为;另一根为空心轴,内径,外径为,。若两轴横截面上的扭矩T和最大剪应均相同,则两轴的横截面积之比( )。7. 一受扭空心圆轴,其内外径之比。轴内最大剪应力为,这时横截面上内圆周处的剪应力( )。四、计 算 题1. 阶梯形圆轴直径分别为d1 40 mm
17、,d2 70 mm,轴上装有三个带轮,如图所示。已知由轮3输入的功率为P3 30 kW,轮1输出的功率为P1 13 kW,轴作匀速转动,转速n 200 r/min,材料的剪切许用应力 60 MPa,G 80 GPa,许用扭转角2/m。试校核轴的强度和刚度。(答案)2. 机床变速箱第轴如图所示,轴所传递的功率为P 5.5 kW,转速n 200 r/min,材料为45钢, 40 MPa。试按强度条件初步设计轴的直径。(d=33mm)3. 传动轴的转速为n 500 r/min,主动轮1输入功率P1 368 kW,从动轮2和3分别输出功率P2 147 kW,P3 221 kW。已知 70 MPa, 1
18、/m,G 80 GPa。求:(1)试确定AB段的直径d1和BC段的直径d2。(2)若AB和BC两段选用同一直径,试确定直径d。(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理? 统一直径取 4. 阶梯轴AB如图所示,AC段直径d1=40mm,CB段直径d2=70mm,外力偶矩MB=1500Nm,MA=600Nm, MC=900Nm,G=80GPa,=60MPa,/=2()/m。试校核该轴的强度和刚度。 (答案)弯 曲 内 力一、选择题 1. 平面弯曲梁的横截面上一般存在( A )。 AM和FS B只有FS C只有M D.扭矩 2. 纯弯曲梁段各横截面上的内力是( D )。AM和FS BFS和FN CM
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