材料力学复习-02.ppt

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1、第2章拉伸、压缩与剪切本章重点2–4材料拉伸时的力学性能2–5材料压缩时的力学性能2-10简单拉压超静定问题2-13剪切和挤压的实用计算轴向拉压杆，与其轴线平行的纵向截面上。A：正应力为零、剪应力不为零；B：正应力不为零、剪应力为零；C：正应力、剪应力均不为零；D：正应力和剪应力均为零。答案正确选择：D答疑σ90＝σcos290＝0、τ90=σ/2sin2×90＝0。三根杆的尺寸相同、但材料不同，材料的应力－应变曲线如图。材料的强度高，材料的刚度大，塑性好。答案1材料的强度高；2材料的刚度大；3材料的塑性好。答疑材料1有最大的强度极限；在相同的应力作用下，材料2有最小的变

2、形；材料3有最大的延伸率某材料的应力、应变曲线如图，曲线上点的纵坐标是材料的名义屈服极限σ0.2答案C点的纵坐标是材料的名义屈服极限σ0.2答疑名义屈服极限是产生0.2%的塑性变形时的应力。低碳钢的应力-应变曲线如图,当应力加到K点时逐渐卸载,相应的卸载路径为哪条?此时对应的弹性应变和塑性应变各是多少?答案卸载路径为KA，弹性应变AB，塑性应变OA。答疑卸载后会沿上升阶段平行的线段KA回到σ＝0；K点对应的总应变为OB，应变AB在卸载后消失，遗留下来的塑性应变是OA。标距为100毫米的标准试件，直径为10毫米，拉断后测得伸长后的标距为123毫米，颈缩处的最小直径为6.4毫

3、米，该材料的延伸率δ=，断面收缩率Ψ＝。答案δ=23％、Ψ＝59.04％答疑延伸率＝杆件的伸长量/杆件的原长＝(123－100)/100=23%断面收缩率Ψ＝A-A’/A=(π102/4-π6.42/4)/π102/4=59.04%。现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同。从承载能力和经济效益两个方面考虑，合理选择方案是。A：1杆为钢，2杆为铸铁；B：1杆为铸铁，2杆为钢；C：两杆均为钢；D：两杆均为铸铁；答案正确选择：A答疑通过受力分析得到1杆受拉，2杆受压；钢材的抗拉压强度相等，可作受拉构件也可作受压构件，但铸铁材料抗压不抗拉，宜作受压构件，固受压构件选择铸铁材料，受拉构件

4、选择钢材。图中横梁为刚性，1、2杆的材料、截面、长度均相等。为求1、2杆的轴力，列出所需的变形协调方程为、物理方程、静力平衡方程。答案变形协调ΔL1/ΔL2=2/5；物理方程ΔL1=N1L/EA；ΔL2=N2L/EA；静力平衡方程N12a+N25a-P6a=0。答疑在外力P的作用下，1、2杆受拉伸变形，刚性横梁绕左支座瞬时针转动在图示的静不定结构中，梁DB为刚性，BE＝ED。1杆与横梁的夹角为α，2杆与横梁的夹角为β。设△L1和△L2分别表示杆1、杆2的变形量。则两杆间的变形协调条件为。答案ΔL2/ΔL1=sinβ/2sinα答疑由变形协调图：EE’/DD’=BE/BD=

5、1/2EE’=ΔL2/cos(90-β)==ΔL2/sinβ；DD’=ΔL1/cos(90-α)=ΔL1/sinα所以：ΔL2/ΔL1=sinβ/2sinα钢板、铆钉的连接接头中，有种可能的破坏形式。答案此接头可能有5种破坏形式答疑接头的破坏形式分别为：  钢板的拉伸、钢板的剪切、钢板的挤压；铆钉的剪切、铆钉的挤压。厚度均为ｈ的两块钢板用圆锥销连接，圆锥销在上端的直径为D，下端直径为d，则圆锥销受剪面积为；挤压面积为。A：πD2/4；B：πd2/4；C：π[(D+d)/2]2/4；D：h(3d+D)/4；答案正确选择：受剪面积C、挤压面积D答疑剪切面为两组力的作用线相互交

6、错的截面面积，此时两组力的作用线的交错面发生在圆锥销的中间截面处，且是圆截面。交错面处的直径为上、下端直径的平均值；钢板与圆锥销相互接触的部分为圆柱侧面，固挤压面取直径平面。考虑到上半部分的直径平面要大于下半部分的直径平面，固挤压面的面积取下半部分的直径平面、且直径平面的形状为梯形。Abs=((D+d)/2+d)h/2=h(D+3d)/2/2=h(3d+D)/4螺钉受力如图，其剪切面面积为，挤压面的面积为。答案剪切面面积πdh，挤压面面积π(D2-d2)/4答疑剪切面为有发生相互错动趋势的平面，此时在螺钉头以直径为d的圆柱侧面有发生相互错动的趋势，固剪切面取圆柱侧面；挤压

7、面是构件相互压紧的表面，此时在螺钉头与构件之间相互压紧，且接触面为平面，取接触面的面积作为挤压面的面积。接触面是内径为d、外径为D的圆环面积。