学年第2学期《材料力学》复习要点_参考简答题答案

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1、2013-2014学年第2学期《材料力学》复习要点——参考简答题答案1、什么是变形固体?材料力学中关于变形固体的基本假设是什么?【解答】:在外力作用下,一切固体都将发生变形,故称为变形固体。材料力学中对变形固体所作的基本假设:连续性假设:认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质。均匀性假设:认为物体内的任何部分,其力学性能相同。各向同性假设:认为在物体内各个不同方向的力学性能相同。小变形假设:认为固体在外力作用下发生的变形比原始尺寸小得很多,因此在列平衡方程求约束力或者求截面内力时,一般按构件原始尺寸

2、计算。2、什么是截面法?简要说明截面法的四个基本步骤。【解答】:用一个假想截面,将受力构件分开为两个部分,取其中一部分为研究对象,将被截截面上的内力以外力的形式显示出来,根据保留部分的平衡条件,确定该截面内力大小、内力性质(轴力、剪力、扭转还是弯矩,符号的正负)的一种方法。截面法贯穿于材料力学的始终,一定要反复练习,熟练掌握。截面法的四个基本步骤:(1)截:在需要确定内力处用一个假想截面将杆件截为两段。(2)取:取其中任何一段为研究对象(舍弃另一段)。(3)代:用被截截面的内力代替舍弃部分对保留部

3、分所产生的作用。(4)平:根据保留部分的平衡条件,确定被截截面的内力数值大小和内力性质。3、什么是材料的力学性能?低碳钢拉伸试验要经历哪四个阶段?该试验主要测定低碳钢的哪些力学性能指标?【解答】:材料的力学性能是指:在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出的各种力学指标。如强度高低、刚度大小、塑性或脆性性能等。低碳钢拉伸试验要经历的四个阶段是:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。低碳钢拉伸试验主要测定低碳钢的力学性能指标有:屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率等。4、什么是极限应力?什么

4、是许用应力?轴向拉伸和压缩的强度条件是什么(内容、表达式)?利用这个强度条件可以解决哪三类强度问题?【解答】:材料失效时所达到的应力,称为极限应力。塑性材料以屈服极限为极限应力,脆性材料以强度极限为极限应力。许用应力:保证构件安全正常工作,材料允许承受的最大应力。轴向拉伸和压缩杆件的强度条件:为保证构件安全可靠地工作,构件内实际的工作应力的最大值不超过构件材料的许用应力,表达式为:。轴向拉伸和压缩的三类强度计算问题:(1)强度校核;(2)设计截面尺寸;(3)确定许可载荷。5、什么是拉伸或压缩绝对变

5、形?什么是纵向线应变?简要叙述拉压胡克定律的内容,写出其表达式,并解释每个符号所代表的意义。【解答】:杆件变形前后长度之差,称为杆的伸长(或缩短)量,表示杆件的绝对变形大小。纵向线应变:伸长(或缩短)量与杆原长之比,称为杆的纵向线应变,是表示杆件相对变形程度的量。拉压胡克定律:轴向拉伸和压杆的伸长(缩短)量,与轴力及杆长成正比,与杆的横截面积及材料的弹性模量成反比。表达式为:。其中,表示轴力;表示杆长;表示材料的弹性模量;表示杆的横截面积。86、求解拉压超静定问题的基本步骤是什么?【解答】:求解拉

6、压超静定问题的基本步骤:(1)画受力图,列平衡方程;(2)根据结构受力和约束特点,列出变形协调关系——在这个结构中,各部分变形之间的几何关系;(3)根据拉压胡克定律,将变形几何关系转化为力与力的关系——物理方程,得到补充方程;(4)联立前面的平衡方程,求解全部未知量。7、写出实用计算的剪切强度条件(内容、表达式),剪切强度计算的三类问题是什么?【解答】:受剪切件,一般为短粗件,其受力、变形复杂,难以简化成简单的计算模型,切应力在截面上分布规律很难确定,为简化计算,假设切应力在截面上均匀分布。由此得

7、到符合工程实际的实用剪切强度条件:。剪切强度计算的三类问题:强度校核、设计截面尺寸、确定许可载荷。8、说明有效挤压面面积的两种计算法,写出实用计算的挤压强度条件(内容、表达式),挤压强度计算的三类问题是什么?【解答】:有效挤压面积(计算挤压面积)的两种确定方法:(1)接触面为平面时,Abs=实际挤压面面积。(2)接触面为半圆柱面时,Abs=实际接触面的正投影面面积。实用挤压强度条件:工作挤压应力不得超过材料的许用挤压应力。挤压强度计算的三类问题:(1)强度校核;(2)截面设计尺寸;(3)确定许可载

8、荷。9、什么是圆轴扭转的平面假设?画出圆轴扭转切应力的分布规律示意图,并写出切应力计算公式,解释公式中各符号的含义。【解答】:圆轴扭转平面假设:变形前为平面的横截面变形后仍为平面,它像刚性平面一样绕轴线旋转了一个角度。圆轴扭转切应力的分布规律示意图如右图所示。圆轴扭转切应力计算公式:。T代表圆轴上一个截面上的扭矩,代表一点到圆心的距离,代表截面对圆心的极惯性矩。10、写出等直圆轴扭转强度条件(内容、表达式),应用这个强度条件解决的三类强度问题是什么?【解答】:等截面圆轴扭转的强度条

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