长沙理工大学材料力学练习册答案1-5章.docx
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1、材料力学分析芍思考题集第一章绪论和基本概念、选择题1 .关于确定截面内力的截面法的适用范围,有下列四种说法:【D.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通情况。2 .关于下列结论的正确性:C 1.同一截面上正应心剪应了必须相互垂直3.同一截面 上各点的剪应必相互平行。】3 .下列结论中那个是正确的:【B.若物体各点均无位移,则该物体必定无变形】4 .根据各向同性假设,可认为构件的下列量中的某种量在各方向都相同:【B材料的弹性 常数】5 .根据均匀性假设,可认为构件的下列量中的某个量在各点处都相同:【C材料的弹性常数】6 .关于下列结论:【C 1.应变分
2、为线应变e和切应变 2.应变为无量纲量3.若物体的各部 分均无变形,则物体内各点的应变均为零】7 .单元体受力后,变形如图虚线所示,则切应变为【B2a】二、填空题1 .根据材料的主要性能作如下三个基本假设连续性假设,均匀性假设和各向同性假 设。2 .构件的承载能力包括强度、刚度和稳定性三个方面。3 .图示结构中,杆1发生轴向拉伸变形,杆2发生轴向压缩变形,杆3发生弯曲变形。4 .图示为构件内A点处取出的单元体,构件受力后单元体的位置为虚线表示,则称d/为A点沿x方向的线应变,/为【A点沿y方向的线应变】,(6+)为【A在xy平面 内的角应变】。5 .认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了物质
3、,这样的假设称为连续性假设。根据这 假设,构件的应、应变和位移就可以用坐标的连续性函数来表示。6 .在拉(压)杆斜截面上某点处分布内力集度称为应(或全应),它沿着截面法线方向的 分量称为正应,而沿截面切线方向的分量称为切应。第二章杆件的内力分析、选择题1 .单位宽度的薄壁圆环受力如图所示,p为径向压强,其n-n截面上的内力有四个答案:(B/22 .梁的内力符号与坐标系的关系是:【B剪、弯矩符号与坐标系无关】3 .梁的受载情况对于中央截面为反对称(如图)。设=4/2,用c和表示梁中央截面上 的剪和弯矩,则下列结论中哪个是正确的?【Bc*,Mc=】4 .若梁的受力情况对于梁的中央截面为反对称(如图
4、),则下列结论中哪个是正确的?【D 心图对称,M-图反对称,中央截面上弯矩为零】5 .图示带中间校的连续梁,AB和BC部分的内力情况有四种答案:【D 用、M为零,公不为零6 .悬臂梁受载如图,弯矩图有三种答案:图(A)、图(B),图(C). C7 .图示受载梁,截面C左、右两侧的内力有四种答案:【B Fn、吊相同M不同】8 .简支梁承受分布载荷,取坐标系如图,则M、用、q间的微分关系有四种答案:【B dFs / dx = q,dM / dx = Fs 9 .图示梁中当力偶m的位置改变时,有下列结论:【BF,图不父只知图改父】10 .多跨静定梁受载情况如图。设阿1分别表示截面A处弯矩和剪的绝对值
5、,则下列 结论中那个是正确的?【B /值越大,则|用也越大】11 .多跨静定梁的两种受载情况(1)和(2)如图。下列结论中那个是正确的?【D两种的吊 图相同,M图不同】 二、填空题1 .简支梁某一段受均布载荷时,最大的弯矩在分布载荷的合力作用点处。这只对受对称, 分布载荷的情况是正确的,而对受力不对称分布载荷的情况则是错误的。2 .图示梁受分布力偶作用,其值沿轴线按线性规律分布,则B端支反恒为机。/2,弯矩图 为二次曲线,lmax|发生在/2处。第三章截面图形的几何性质、选择题1、由惯性矩的平行移轴公式,2的答案有四种:【C2=+】2、矩形截面,C为形心,阴影面积对(邑,其余部分面积对ZC轴的
6、静矩为(Sz)8,(邑与(SJa之间的关系有四种答案:【D=一(邑)8】3、已知平面图形的形心为C,面积为A,对z轴的惯性矩为,则图形对轴的惯性矩有 四种答案:【D=+()】4、对于矩形ABCD中各轴有四种判断答案:【C必、丫2不是主轴】5、为直角三角形ABD斜边上的中点,y、z轴为过中点。且分别平行于两条直角边的两 根轴,关于惯性积和惯性矩有四种答案:【C u 6、y轴上、下两部分图形面积相等,必轴通过点,关于,轴有四种答案:【C不是主轴】 7、平面图形对组相互平行轴的惯性矩中,对形心轴的惯性矩有四种答案:【B最小】 二、填空题1 .已知为形心轴,则截面对。轴的静矩Szcr,轴上下两侧图形对
7、轴的静矩“zc(上)与。(下)的关系是。zc (上)=-Szc (下)。2X轴轴,已知三角形=bh12,贝=2 .图示4 .3 .任意平面图形至少有一对形心主惯性轴,等边三角形有无穷多对形心主惯性轴。第四章杆件的应与强度计算、选择题1 .低碳钢试件拉伸时,其横截面上的应公式=/厶D在试件拉断前都试用】2 .等截面直杆受力F作用发生拉伸变形。已知横截面面积为A,则横截面上的正应和45斜截面上的正应分别为:【A/(2A)3 .拉(压)杆应公式=,的应用条件是:【B外力合力作用线必须沿着杆的轴线】4 .低碳钢拉伸经过冷作硬化后,以下四种指标中哪种得到提高:【B比例极限】5 .脆性材料具有以下哪种力学
8、性质:【B压缩强度极限比拉伸强度极限大得多】6 .当低碳钢试件实验应 = 时,试件将【D产生很大的塑性变形】7 .伸长率(延伸率)公式=(/)“X100%中指的是什么,有以下四种答案:【D断裂 后实验段的长度】8 .图示结构中二杆的材料相同,横截面面积分别为A和2A,该结构的许可载荷有四种答案:B/=2明9 .在A、B两点连接绳索ACB,绳索上悬挂重物P,如图。点A、B的距离保持不变,绳索 的许用应WL试问:当。角取何值时,绳索的用料最省?有四种答案【C 45”】10 .结构如图,载荷F可在横梁(刚性杆)DE上自由移动。杆1和杆2的横截面积均为A, 许用应均为(拉、压相同)。求载荷F的最大许可
9、值。有四种答案:【B 2A/311 .切应互等定理适用情况有下列四种答案:【D空间任意应状态】12 .图示钾钉连接,钾钉的挤压应、是:【B/(2)】13 .图示A和B的直径都为d,则两者中最大切应为【B 4(a +/(a加/】14 .图示两木杆(/和U)连接接头,承受轴向拉力作用。【D 4R为挤压面】15 .对于受扭的圆轴,关于如下结论【C 2.在横截面上和包含杆件轴线的纵横截断面上均无正 应3.圆轴内最大拉应的值和最大切应的值相等】16 .轴扭转切应公式金适用于如截面轴,有四种答案;【C圆形截面轴】17 .公式金=”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) 其余为空心截
10、面)【A】18 .内径与外径的比值为。=/。的空心圆轴,两端承受偶发生扭转。设四根轴。分别为。、0.5、0.6和0.8,但横截面面积相等,其承载能力最大的轴有四种答案:D 。= 0.8】19 .在图示受扭圆轴横截面上的切应分布图中:【D】20 .图示圆杆,材料为铸铁,两端受如图,杆的破坏截面有四种答案:【B沿螺旋面1-1 破坏】21 .建立圆轴的扭转应公式。*时,平面假设”起到的作用有下列四种答案:【B “平面假设”给出了圆轴扭转时的变形规律:】22 .建立圆轴扭转切应公式金一,”时,没有直接用到的关系式,现有四种答案:【C切 应互等定理】23 .任意截面形状的等直梁在弹性纯弯曲条件,中性轴的
11、位置问题有四种答案:【B通过 横截面的形心】24 .受情况相同的三种等截面梁,它们分别由整块材料或两块材料并列或两块材料叠合(未 粘接)组成,如图(1)、(2)、(3)所示。采用0maxi、0max2、射3分别表示这三种梁中横截面上的最大正应,则下列结论中那个正确的?【B 5naxl = 5nax25nax3】25 .一梁拟用图示方式搁置,则两种情况下的最大应之比(5x)“/(bmax)6为:【A 1/4】26 .图示矩形截面采用两种放置方式,从弯曲正应强度观点,承载能力(b)是(a)的多 少倍?A 227 .在推导弯曲正应公式 =3/二,由于作了“纵向纤维互不挤压”假设,从而有以下 四种答案
12、:【B使正应的计算可用单向挤压胡克定律】28 .在推导梁平面弯曲的正应公式=順丫/厶,下面哪条假定不必要:【D材料的卬=卬29 .由梁弯曲时的平面假设,经变形几何关系分析得到的结果有四种答案:C = y/P30 .理想弹塑性材料梁,在极限弯矩作用下,截面上的中性轴位置有四种答案:【D将截面 分成面积相等的两部分】31 .图示梁,采用加副梁的方法提高承载能力,若主梁和副梁材料相同,截面尺寸相同,则副梁的最佳长度有四种答案:【B 4】32 .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。B 33 .铸铁工字形截面梁,欲在跨中截面腹板上钻圆孔布置有四种如图:【D】34 .如图所示的悬臂梁,
13、自由端受力偶M作用,梁中性层上正应0及切应7有四种答案:r(7 = 0,T = 0 j35 .所谓等强度梁有以下四种定义:【D各横截面最大正应相等】36 .已知悬臂梁AB的横截面边为等边三角形,C为形心,梁上作用有均布载荷4,其方向及位置如图所示,该梁变形有四种答案:【A平面弯曲】37 .偏心压缩时,截面的中性轴与外力作用点位于截面形心的两侧,则外力作用点到形心之距离e和中性轴到形心之距离d之间的关系有四种答案:【C e越小,d越天】38 .在图示杆件中,最大压应发生在截面上哪一点,现有四种答案:【CC点】39 .空心立柱,横截面边界为正方形,内边界为等边三角形(二图形形心重合)。当立柱受 沿
14、图示a-a线的压时,此立柱变形形态有四种答案:【B平面弯曲与中心压缩组合】40 .图示矩形截面偏心受压杆发生的变形有下列四种答案:【C轴向压缩和斜弯曲组合】41 .正方形截面的悬臂梁,长为自由端受集中力F作用,力F的作业线方向如图所示。关于下列论述(式中r - ry分别为梁截面对、p轴的抗弯截面系数):=Fcos(45-)/W +FSin(45-)/WL D2.3 bmax=(FcOS,/叱】42 .空间折杆受如图所示,则AB杆的变形有四种答案:【A偏心拉伸】43 .三种受压杆如图,设杆1、杆2和杆3中的最大压应(绝対值)分别用0maximax2和max3表示,它们之间的关系有四种答案:【Gn
15、adcbmax2 Vbimx3二、填空题1 .对于没有明显屈服阶段的塑性材料,通常用0。2表示其屈服极限。是塑性应变等于0.2%时的应值。2 .铸铁压缩试件,破坏是在与轴成45角的斜截面发生剪切错动,是由于最大切应引起的。3 .标距为100mm的标准试件,宜径为10m机,拉断后测得伸长后的标距为1236机,颈缩 处的最小直径为6.4,则该材料的延伸率=23%,截面收缩率=59%。4 .a、b、c三种材料的应应变曲线如图所示,其中强度最高的材料是a(弹性模量最小 的材料是c,塑性最好的材料是c.5 .如图所示三个单元体,虚线表示其受力的变形情况,则单元体(a)切应变二;单元 体(b)的切应变 =
16、2。;单元体(c)的切应变 =。6 .图示钾钉结构,在外力作用下可能产生的破坏方式有:(1)钾钉剪切破坏;(2)钢板和钾 钉挤压破坏;(3)钢板拉伸破坏:(4)钢板端部剪切破坏。7 .图示木椎接头,其剪切面面积为。,挤压面积为。,拉断面面积为。台)。8 .厚度为f的基础上有一方柱,柱受轴向压F作用,则基础剪切面面积为4G,挤压面积。9 .图示在拉力F作用下的螺栓,已知材料的剪切许用应是拉伸许用应力的0.6倍。螺 栓直径d和螺栓头高度人的合理比值是2.4。10 .挤压压。与压应5比较,其相同之处是与a应矢量箭头方向指向截面;不 同之处是为局部应,。为非局部应。11 .剪切胡克定律可表示为 = 6
17、该定律的应用条件是切应未超过剪切比例极限即12 .由切应互等定理可知,圆轴扭转时在纵截面上有平行于轴线的切应,在轴线处其切 应值为。13 .圆截面杆扭转时,最大拉应。发生在与轴线成45角的螺旋截面上;最大切应发生在与轴线成90角的横截面上。14 .圆截面等直杆受偶作用如图(a),试在图(b)上画出ABCD截面(直径面)上沿BC 线的切应分布。15 .切应互等定理可表述为在相互垂直平面上,切应成对存在且数值相等,两者都垂直 于两个平面的交线,方向则共同指向或共同背离这交线。16 .图示受扭圆杆吗,沿与轴向成45方向破坏,说明杆的材料为脆性材料。并在图上画出 外力偶方向。17 .一受扭等截面圆轴,
18、当直径缩小一半时,其最大切应是原来的8倍。圆轴的极限扭矩是指横截面上切应都达到剪切屈服极限时,圆轴所承担扭矩。对于理 想弹塑性材料,等直圆轴的极限扭矩是刚开始出现塑性变形时扭矩的4O19 .用矩形梁的切应公式r=邑/m)计算图示截面ab线上各点的了时,式中的S;是 面枳ABGH或面枳ABCD的负值对中心轴z的静矩。20 .某铸铁梁,已知:许用拉应力回小于价用压应底】,如果不改变截面尺寸而要提 高梁强度。(C为形心)可形的方法是:截面倒量。21 .若变截面梁各横截面上的最大正应相等且都等于许用应,就是等强度梁。22 .图中(A)和(B)截面梁的材料相同,(B)梁为叠合梁,层间无摩擦。从强度考虑,
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