材料力学习题及参考答案.ppt

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1、材料力学习题及参考答案第一章:绪论一、填空1.构件在外荷载作用下具有抵抗破坏的能力为材料的();具有一定的抵抗变形的能力为材料的();保持其原有平衡状态的能力为材料的()。2.现代工程中常用的固体材料种类繁多,物理力学性能各异。所以,在研究受力后物体(构件)内部的力学响应时,除非有特别提示,一般将材料看成由()、()、()的介质组成。答案:答案:强度、刚度、稳定性。连续性、均匀性、各向同性。3.构件所受的外力可以是各式各样的,有时是很复杂的。材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为()、()、()、()四

2、种基本变形。答案:拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。二、计算1.试求下列杆件中指定截面上内力分量,并指出相应的变形形式。解:各截面上内力分量的方向从略,仅记大小。第二章:拉伸与压缩一、填空1.轴力是指通过横截面形心垂直于横截面作用的内力,而求轴力的基本方法是()。答案:截面法。2.工程构件在实际工作环境下所能承受的应力称为(),工件中最大工作应力不能超过此应力,超过此应力时称为()。答案:许用应力,失效。3.金属拉伸标准试件有()和( )两种。答案:圆柱形,平板形。4.在低碳钢拉伸曲线中,其变形破坏全过程可分为( )个变形

3、阶段,它们依次是( )、( )、( )、和( )。答案:四,弹性、屈服、强化和颈缩、断裂。5.用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中,将会出现四个重要的极限应力;其中保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为( );使材料保持纯弹性变形的最大应力为();应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为();材料达到所能承受的最大载荷时的应力为()。答案:比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限。6.通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标()和();塑性指标()和()。答案:屈服极限,强度极限;伸长率,断面收缩率。7.功能守恒

4、原理是指对于始终处于静力平衡状态的物体,缓慢施加的外力对变形体所做的外功W可近似认为全部转化为物体的变形能U,即()。答案:W=U8.当结构中构件所受未知约束力或内力的数目n多于静力平衡条件数目m时,单凭平衡条件不能确定全部未知力,相对静定结构(n=m),称它为()。称为(),这也是“多余”约束力或“多余”约束的数目。答案:静不定结构,静不定次数。二、选择题1.所有脆性材料,它与塑性材料相比,其拉伸力学性能的最大特点是()。(A)强度低,对应力集中不敏感;(B)相同拉力作用下变形小;(C)断裂前几乎没有塑性变形;(D)

5、应力-应变关系严格遵循胡克定律。答案:C2.现有三种材料的拉伸曲线如图所示。分别由此三种材料制成同一构件,其中:1)强度最高的是();2)刚度最大的是();3)塑性最好的是();4)韧性最高,抗冲击能力最强的是()。答案:A,B,C,C3.两端固定的阶梯杆如图所示,横截面面积,受轴向载荷P后,其轴力图是()。答案:C三、判断题1.两端固定的等截面直杆受轴向载荷P作用,则图示AC、CB段分别受压缩和拉伸()答案:2.图示结构由两根尺寸完全相同的杆件组成。AC杆为铜合金,BC杆为低碳钢杆,则此两杆在力P作用下具有相同的拉应

6、力。()答案:3.正应变的定义为()答案:答案:答案:4.任何温度改变都会在结构中引起应变与应力。()5.对于拉伸曲线上没有屈服平台的合金塑性材料,工程上规定作为名义屈服极限,此时相对应的应变量为()四、计算1.矿井起重机钢绳如图(a)所示,AB段截面积BC段截面积钢绳的单位体积重量长度起吊重物的重量求:1)钢绳内的最大应力;2)作轴力图。解:1)在可能危险的1段B面,2段C面截开(图b),有所以2)作轴力图取1-1截面(AB段,见图(b))取2-2截面(BC段)由式(a)由式(b)在图(c)所示坐标下,由式(a)、(

7、b)知随呈直线变化。由三个控制面上控制值画出由两段斜直线构成的轴力图。见下图2.某车间一自制桅杆式起重机的简图如图(a)。已知起重杆(杆1)为钢管,外径D=400mm,内径d=20mm,许用应力钢丝绳2的横截面积,许用应力若最大起重量P=55kN,试校核此起重机的强度是否安全。解:1)确定杆件受力根据图(b)所示B铰受力图,在x-y坐标下,由平衡条件解得2)校核各杆强度3.图(a)所示结构中,杆1材料为碳钢,横截面面积为,许用应力;杆2材料为铜合金,横截面积,许用应力,试求此结构许可载荷。解:1)结构中各杆应满足平衡条

8、件对节点C取图(b)所示研究对象,有由式(a)、(b)解得各杆轴力与外载的关系2)结构中各杆应满足各自强度条件由式(e)、式(f),有由式(f)、式(d),有4.图示杆件由两种材料在I-I斜面上用粘结剂粘结而成。已知杆件横截面面积,根据粘结剂强度指标要求粘结面上拉应力不超过,剪应力不超过,若要求粘结面上正应力与剪应力同时达到各自容

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