【精编】材料力学复习资料.pdf

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1、1 材料力学一、判断题1.拉 杆 伸 长 后，横 向 会 缩 短，这 是 因 为 杆 有 横 向 应 力 的 存 在。(N)2.平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关。(N)3.圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。(Y)4.单元体上最大切应力作用面上必无正应力。(N)6未知力个数多于独立的平衡方程数目，则仅由平衡方程无法确定全部未知力,这类问题称为超静定问题。(Y)7两梁的材料、长度、截面形状和尺寸完全相同，若它们的挠曲线相同，则受力相同。(Y)8 主应力是过一点处不同方向截面上正应力的极值。(Y)10 第四强度理论宜采用于塑性材料的强度计

2、算。(N)11.拉 杆 伸 长 后，横 向 会 缩 短，这 是 因 为 杆 有 横 向 应 力 的 存 在。(N)12.圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。(Y)13 细长压杆，若其长度系数增加一倍，临界压力增加到原来的4 倍。(N)14两梁的材料、长度、截面形状和尺寸完全相同，若它们的挠曲线相同，则受力相同。(Y)15主应力是过一点处不同方向截面上正应力的极值。(Y)16 由切应力互等定理可知：相互垂直平面上的切应力总是大小相等。(N)17 矩形截面梁横截面上最大切应力max出现在中性轴各点。(Y)18强度是构件抵抗破坏的能力。（Y）19均匀性假设认为，材料内部各

3、点的应变相同。（N）20稳定性是构件抵抗变形的能力。（N）21对于拉伸曲线上没有屈服平台的合金塑性材料，工程上规定 作为名2 义屈服极限，此时相对应的应变为%=。（N）22任何情况下材料的弹性模量E都等于应力和应变的比值。（N）23求解超静定问题,需要综合考察结构的平衡、变形协调和物理三个方面。（Y）24第一强度理论只用于脆性材料的强度计算。（N）25有效应力集中因数只与构件外形有关。（N）26工程上将延伸率10的材料称为塑性材料。（N）27理论应力集中因数只与构件外形有关。（Y）28矩形截面杆扭转变形时横截面上凸角处切应力为零。（Y）29有效应力集中因数只与构件外形有关。（N）30压杆的临界

4、压力（或临界应力）与作用载荷大小有关。（N）31两根材料、长度、截面面积和约束条件都相同的压杆，其临界压力也一定相同。（N）32压杆的临界应力值与材料的弹性模量成正比。（N）33细长压杆，若其长度系数增加一倍，crP增加到原来的 1/4 倍。（Y）34 一端固定，一端自由的压杆，长 1.5m，压杆外径mm76D，内径mm64d。材料的弹性模量GPa200E，压 杆材料 的p值为100，则杆的临界应力MPa135cr。（Y）35.正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正应力。(Y)36.构件的工作应力可以和其极限应力相等。(N)37.挤压面的计算面积一定是实际挤压的面积

5、。(N)38.剪切和挤压总是同时产生，所以剪切面和挤压面是同一个面。(N)二、填空题1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为刚体。3 2.构件抵抗破坏的能力称为强度。3.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为二次抛物线。4.构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性5.梁的中性层与横截面的交线称为中性轴。7.临界应力的欧拉公式只适用于细长杆。9.在截面突变的位置存在应力 集中现象。10.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为斜直线。11.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为接触面的公法线。12.光滑接触面约束的约束力沿应力 指向物体。13.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为 2

6、x。18.大柔度压杆和中柔度压杆一般是因失稳而失效，小柔度压杆是因强度不足而失效。21.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成正比。22.力对轴之矩在力与轴线相交或平行情况下为零。23.梁的中性层与横截面的交线称为中性轴。24.图所示点的应力状态，其最大切应力是 100MPa25.阶梯杆受力如图所示，设AB和 BC段的横截面面积分别为2A和 A，弹性模量为 E，则杆中最大正应力为 5F/2A 。26.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有突变。27.光滑接触面约束的约束力沿接触面的公法线指向物体。28.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心接触面的公法线的条件时，才能成为力系

7、平衡的充要条件。29.图所示，梁最大拉应力的位置在 C 点处。4 30.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力 ，其第三强度理论的强度条件是根号下 2+4x2。31、变形固体的变形可分为：_弹性变形 _和 _ 塑性变形 _。32、杆件变形的基本形式有 _拉（压）变形 _、_剪切变形 _、_扭转变形_、_弯曲变形。33 下 图 所 示 各 杆 件 中 受 拉 伸 的 杆 件 有 _AB，BC，CD，AD_；三、选择题1 一根空心轴的内、外径分别为 d、D。当 D2d 时，其抗扭截面模量为（B）。（A）.7/16d3；（B）.15/32d3；（C）.15/32d4；（D）.7/16d4。2构件的

8、强度、刚度和稳定性（C）。（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。3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。4 应力应变曲线的纵、横坐标分别为 FN/A，L/L，其中（A）。（A）A 和 L 均为初始值；（B）A 和 L 均为瞬时值；5（C）A 为初始值，L 为瞬时值；（D）A 为瞬时值，L 均为初始值。5梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（C）。（A）Q图有突变，M图无变化；（B）Q图有突变，M图有转折；（C）M

9、图有突变，Q图无变化；（D）M图有突变，Q图有转折。6非对称的薄壁截面梁承受横向力时，若要求梁只产生平面弯曲而不发生扭转，则横向力作用的条件是（D）（A）作用面与形心主惯性平面重合；（B）作用面与形心主惯性平面平行；（C）通过弯曲中心的任意平面；（D）通过弯曲中心，平行于主惯性平面。7通常计算组合变形构件应力和变形的过程是，先分别计算每种基本变形各自引起的应力和变形，然后再叠加这些应力和变形。这样做的前提条件是构件必须为（C）（A）线弹性杆件；（B）小变形杆件；（C）线弹性、小变形杆件；（D）线弹性、小变形直杆。8细长压杆，若其长度系数增加一倍，则（D）。（A）增加一倍；（B）增加到原来的 4

10、 倍；（C）为原来的二分之一倍；（D）增为原来的四分之一倍16.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。18.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。19.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。20.一个结构中有三根拉压杆，设由这三根杆的强度条

11、件确定的结构许用载6 荷分别为 F1、F2、F3，且 F1 F2 F3，则该结构的实际许可载荷 F 为（C）。（A）F1；（B）F2；（C）F3；（D）（F1F3）/2。21应用拉压正应力公式AN的条件是（B）（A）应力小于比极限；（B）外力的合力沿杆轴线；（C）应力小于弹性极限；（D）应力小于屈服极限。22在连接件上，剪切面和挤压面分别（B）于外力方向。（A）垂直、平行；（B）平行、垂直；（C）平行；（D）垂直。23.连接件应力的实用计算是以假设（A）为基础的。（A）切应力在剪切面上均匀分布；（B）切应力不超过材料的剪切比例极限；（C）剪切面为圆形或方行；（D）剪切面面积大于挤压面面积。24

12、.在连接件剪切强度的实用计算中,剪切许用力 是由(D)得到的.（A）精确计算；（B）拉伸试验；（C）剪切试验；（D）扭转试验。25.置于刚性平面上的短粗圆柱体AB，在上端面中心处受到一刚性圆柱压头的作用，如图所示。若已知压头和圆柱的横截面面积分别为150mm2、250mm2，圆柱 AB 的许用压应力c100MPa，许用挤压应力bs220MPa，则圆柱AB将（C）。（A）发生挤压破坏；（B）发生压缩破坏；（C）同时发生压缩和挤压破坏；（D）不会破坏。26.电动机传动轴横截面上扭矩与传动轴的（A）成正比。（A）传递功率 P；（B）转速 n；（C）直径 D；（D）剪切弹性模量G。27.圆轴横截面上某

13、点剪切力 的大小与该点到圆心的距离成正比，方向垂直于过该点的半径。这一结论是根据（B）推知的。（A）变形几何关系，物理关系和平衡关系；压7（B）变形几何关系和物理关系；（C）物理关系；（D）变形几何关系。28.铸铁试件扭转破坏是（B）。（A）沿横截面拉断；（B）沿横截面剪断；（C）沿 450螺旋面拉断；（D）沿 450螺旋面剪断。正确答案是。29.非圆截面杆约束扭转时，横截面上（C）。（A）只有切应力，无正应力；（B）只有正应力，无切应力；（C）既有正应力，也有切应力；（D）既无正应力，也无切应力；30.设直径为 d、D的两个实心圆截面，其惯性矩分别为IP（d）和 IP（D）、抗扭截面模量分别

14、为Wt（d）和 Wt（D）。则内、外径分别为 d、D的空心圆截面的极惯性矩 IP和抗扭截面模量 Wt分别为（B）。（A）IPIP（D）IP（d），WtWt（D）Wt（d）；（B）IPIP（D）IP（d），WtWt（D）Wt（d）；（C）IPIP（D）IP（d），WtWt（D）Wt（d）；（D）IPIP（D）IP（d），WtWt（D）Wt（d）。31.当实心圆轴的直径增加一倍时，其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来的（A）。（A）8 和 16；（B）16和 8；（C）8 和 8；（D）16和 16。32、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（D）项，其他各项是必须满足的条件。（A）

15、强度条件；（B）刚度条件；（C）稳定性条件；（D）硬度条件。33内力和应力的关系是（D）。（A）内力大于应力；（B）内力等于应力的代数和；（C）内力是矢量，应力是标量；（D）应力是分布内力的集度。34.胡克定律应用的条件是(C)。A.只适用于塑性材料 B.只适用于轴向拉伸8 C.应力不超过比例极限 D.应力不超过屈服极限35.圆轴扭转时，表面上任一点处于(B)应力状态。A.单向 B.二向 C.三向 D.零36.实心圆轴直径为 d,所受扭矩为 T，轴内最大剪应力多大（A）A.16T/d3B.32T/d3C.8T/d3D.64T/d337.梁的弯曲正应力（A）。A、与弯矩成正比 B、与极惯性矩成反

16、比C、与扭矩成正比 D、与轴力正比38、电机轴的直径为60mm，电机功率为15kW，转速为 1500rpm。则当电机满负荷工作时，在该轴上产生的扭矩的大小为（B）。A B 95.5 C955 D 9550 39、危险截面是（C）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。四、计算题1 圆轴的直径 d=50mm，转速为 140r/min。若该轴横截面上的最大切应力等于 60，试问所传递的功率为多大（1）计算圆形截面的抗扭截面模量：Wp=1/16 d3=24544（mm）三次方（2）计算扭矩max=T/Wp=60T=60*24544=1472640(3)计算传递功率

17、T=Me=n=Nk=*140/=2已知实心圆轴的转速500/minnr，传递的功率300pkW，轴材料的许用切应力MPa60，切变模量60GGPa。若要求在2m长度的相对扭转角不超过o1，试求该轴的直径。=T*l/G*Ip=Me*l/G*Ip1*/180 Me=n=*300/500=Ip=1/32d4Ip 180*Me*l/G1/32 d4180*Me*l/Gd=3试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩.(b)求支座反力：RA=(2/5)*5=2kn9 RB=(3/5)*5=3knQ1-1=RA=2knM1-1=RA*3=6knQ2-2=-RB=-3knM2-2=2RB=6kn4刚性杆 AB的左

18、端铰支，两根长度相等、横截面面积相同的钢杆CD和 EF使该刚性杆处于水平位置，如图所示。如已知 F=50kn，两根钢杆的横截面面积A=1000mm 平方，试求两杆的轴力和应力。Ma=0 FN1*a+FN2*2a=3aF FN1+2FN2=3FMa=0 FN1*a+FN2*2a=3aF FN1+2FN2=3F有变形几何关系得：L1=L2/2 FN1=1/2FN2联立得：FN2=6/5F=60KN FN1=30KN故 Fef=FN2=60kn Fcd=FN1=30knef=Fef/A=60*103/1000*10-6=60MPacd=Fcd/A=30*103/1000*10-6=30MPa5.梁结

19、构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=20kN/m，M=30kN m，求A、B、C处的约束力。研究 BCMbc（F）=0 10*1*2=0Fy=0 10 6试确定图示轴心压杆的临界力。已知杆长8lm，直径为10dmm，临界柔度为100p，弹性模量300EMPa，（经验公式为5773.74cr）7.T形截面外伸梁，受力与截面尺寸如图所示，其中 C为截面形心。梁的材料为铸铁，其抗拉许用应力30MPat，抗压许用应力60MPac。试校核该梁是否安全。8图示结构，杆 1 和杆 2 的横截面均为圆形，d1=40mm，两杆材料的弹性模量 E=300GPa,a=304MPa，b=，p=200,s=120，

20、稳定安全系数取3stn，求：压杆 AB允许的许可载荷 P。9.图所示圆截面杆件 d=80mm，长度 l=1000mm，承受轴向力 F1=30kN，横向力 F2=，外力偶 M=700N m的作用，材料的许用应力 =40MPa，试求：作杆件内力图。按第三强度理论校核杆的强度。11 10.钢制阶梯轴如图所示，已知轴向外力1F=80kN;2F=40kN；各段杆长为1l=2l=0.8m，3l=0.3m；直径1d=2d=30mm，3d=18mm；钢的弹性模量E=200GPa，试求各段杆的纵向变形和线应变。11.如图所示圆截面轴AC，承受扭力偶矩AM，BM与CM作用。试计算该轴的总扭转角 (即截面 C对截面

21、 A的相对转角)，并校核轴的刚度。已知AM=200mN?，BM=400mN?，CM=140mN?，PI=45100.3mm，l=3m，G=80 GPa,=m/。12.图示梁为aNo 50.工字钢，跨中作用一集中力200FKN.试求梁危险截面上的最大正应力以及翼缘与腹板交界处a点的正应力。13.下图中所示之压杆，其直径均为d，材料都是 Q235钢，但二者长度和约束条件各不相同。试求：（1）分析哪一根杆的临界载荷较大（2）计算 d=200mm，E=206GPa 时，二杆的临界载荷。（p=101）12 5.承受集中载荷的简支梁，如下图所示。梁弯曲刚度EI、长度 L，载荷 Fp等均为已知。试应用小挠度微分方程积分，求：梁的挠度方程和转角方程，并计算加力点 B处的挠度和支承 A和 C处的转角。