材料力学microsoft word 文档

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1、一、简答题1、轴向拉压时杆件受力和变形的特点？答：外荷载必须是轴向荷载，其内力只有轴力。变形特点是轴向伸长或缩短。2、什么是最大拉应力理论？如何选择？答：最大拉应力理论认为引起材料断裂的主要因素是最大拉应力，而且，不论材料处于何种应力状态，只要最大拉应力达到材料单向拉伸断裂时的最大拉应力，材料即发生断裂。脆性材料在二向或三向受拉断裂时；当存在压应力的情况下，只在最大压应力值不超过最大拉应力值，可选用最在拉应力理论。3、低碳钢拉伸试验时分哪几个变形阶段？答：有弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和缩颈阶段等。4、什么是应力集中？应力集中对构件强

2、度有何影响？答：应力应力集中：由于截面急剧变化所引起的应力局部增大现象，称为应力集中。在设计脆性材料构件时，应考虑应力集中的影响。在设计塑性材料构件的静强度问题时，通常可以不考虑应力集中的影响。应力集中对构件的疲劳强度影响极大。所以，在工程设计中，要特别注意减小构件的应力集中。5、若直径和长度相同，而材料不同的两根轴，在相同的扭矩作用下，它们的最大切应力是否相同？扭转角是否相同？答：轴扭转时最大剪应力，因为两根轴直径d和长度l都相同，所以相同。因此，最大剪应力相同。扭转角不同。6、铸铁T形截面悬臂梁，在自由端上作用向下的集中荷载。若保

3、证在任何情況下都无扭转变形，即只产生弯曲变形，截面如何放置，梁的强度最高。（画出截面放置图，并说明理由。）答：截面放置如图所示。何载作用在对称面内。因为铸铁的压缩性强于拉伸性能，所以截面上居中性层远的一侧放在压缩区。7、图示悬臂梁产生什么变形？最大拉应力与最大压应力各发生在什么位置（在图中示意）？答：斜弯曲组合变形。最大拉应力发生在固定端右上角；。最大压应力发生在固定端左下角。8、什么是疲劳破坏？图示交变应力循环特征r，应力振幅σa和平均应力σm分别为多少？答：在交变应力作用下，构件产生可见裂纹或完全断裂的现象，称为疲劳破坏。r=0,

4、σa=50Mpa,σm=50Mpa9、构件说明图示结构中，AD杆发生什么变形？答：发生弯曲和压缩的组合变形。10、什么是最大拉应变理论？如何选择？11、梁截面合理强度设计的原则是什么？举例说明抗拉强度低于抗压强度的脆性材料梁，宜采用哪种截面？答：从弯曲强度考虑，合理的截面形状，是使用较小的截面面积，能获得较大抗弯截面系数的截面。对于抗拉强度低于抗压强度的脆性材料梁，最好采用中性轴偏于受拉一侧的截面，例如T字形与槽形截面。12、三根试件的尺寸相同，材料不同，其应力应变关系如图所示，试比较它们的强度、刚度和塑性。答：（1）刚度大；（2）强

5、度最高；（3）塑性好。13、设计中，一受弯的碳素钢轴刚度不够，为了提高刚度而改用优质合金钢是否合理？为什么？。答：不合理。因为各种钢材的弹性模量E非常接近。14、什么是疲劳破坏？提高构件疲劳强度的措施是什么？答：在交变应力作用下，构件产生可见裂纹或完全断裂的现象，称为疲劳破坏。措施：（1）尽量减小应力集中；（2）合理选择截面的尺寸；（3）提高表面的加工质量；（4）提高构件表层材料的强度、改善表层的应力状况。15、切应力τ正应力σ分别表示什么？答：切应力表示沿截面的内力集度（或单位面积上的内力），正应力表示垂直于截面的内力集度（或单位面

6、积上的内力）。16、如何进行压杆的合理设计？答：（1）合理选择材料；（2）合理选择截面；（3）合理安排压杆的约束与选择杆长二、计算题1、直径d=25mm的圆钢杆，受轴向拉力F=60kN作用时，在标矩l=200mm的长度内伸长Δl=0.113mm；受外力偶矩Me=200N·m，的作用时，相距l=150mm的两横截面上的相对转角为φ=0.55º。试求钢材的E和G？2、图示阶梯形截面杆AC，承受轴向载荷F1=200kN与F2=100kN，AB段的直径d1=40mm。如欲使BC与AB段的正应力相同，试求BC段的直径。　解：因BC与AB段的正应

7、力相同，故 3、图示桁架，由圆截面杆1与杆2组成，并在节点A承受载荷F=80kN作用。杆1、杆2的直径分别为d1=30mm和d2=20mm，两杆的材料相同，屈服极限σs=320MPa，安全因数ns=2.0。试校核桁架1、2杆的强度。解：由A点的平衡方程可求得1、2两杆的轴力分别为由此可见，桁架满足强度条件。4、图示结构中的AB杆可视为刚体，斜杆CD为直径d=20mm的圆形杆，许用应力[σ]=160MPa。试求结构的许可载荷[P]？1500DBA10001000CPA解：①求杆DC的内力：②求许可载荷：11.2kN5、已知：δ=2mm，

8、b=15mm，d=4mm，F=1KN，[τ]=100MPa，[σ]bs=300MPa，[σ]=160MPa。试进行连接件的强度校核？解：1、剪切强度2、挤压强度3、钢板拉伸强度结论：连接部位安全。6、如图所示一铆钉连接件