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28.组合截面对任一轴的惯性矩等于其各部分面积对同一轴惯性矩之和。
29.惯性半径是一个与截面形状、尺寸、材料的特性及外力有关的量。
30.平面图形对于其形心主轴的静矩和惯性积均为零,但极惯性矩和轴惯性矩一定不等于零。
31.有对称轴的截面,其形心必在此对称轴上,故该对称轴就是形心主轴。
32.梁平面弯曲时,各截面绕其中性轴z发生相对转动。
33.在集中力作用处,剪力值发生突变,其突变值等于此集中力;
而弯矩图在此处发生转折。
34•在集中力偶作用处,剪力值不变;
而弯矩图发生突变,其突变值等于此集中力偶矩。
35.中性轴是通过截面形心、且与截面对称轴垂直的形心主轴。
36.梁弯曲变形时,其中性层的曲率半径。
与E厶成正比。
37.纯弯曲时,梁的正应力沿截面高度是线性分布的,即离中性轴愈远,其值愈大;
而沿截面宽度是均匀分布的。
38.计算梁弯曲变形时,允许应用叠加法的条件是:
变形必须是载荷的线性齐次函数。
39.叠加法只适用求梁的变形问题,不适用求其它力学量。
40.合理布置支座的位置可以减小梁内的最大弯矩,因而达到提高梁的强度和刚度的目的。
41.单元体中最大正应力(或最小正应力)的截面与最大剪应力(或最小剪应力)的截面成90"
。
42.单元体中最大正应力(或最小正应力)的截面上的剪应力必然为零。
43.单元体中最大剪应力(或最小剪应力)的截面上的正应力一定为零。
44.圆截面铸铁试件扭转时,表面各点的主平面联成的倾角为45。
的螺旋面拉伸后将首先发生断裂破坏。
45.二向应力状态中,通过单元体的两个互相垂直的截面上的正应力之和必为一常数。
46.三向应力状态中某方向上的正应力为零,则该方向上的线应变必然为零。
47.不同材料固然可能发生不同形式的破坏,就是同一材料,当应力状态的情况不同时,也可能发生不同形式的破坏。
48.强度理论的适用范围决定于危险点处的应力状态和构件的材料性质。
49.若外力的作用线平行杆件的轴线,但不通过横截面的形心,则杆件将引起偏心拉伸或压缩。
50.因动力效应而引起的载荷称为动载荷,在动载荷作用下,构件内的应力称为动应力。
51.当圆环绕垂直于圆环平面的对称轴匀速转动时,环内的动应力过大,可以用增加圆环横截面面积的办法使动应力减小。
52.冲击时构件的动应力,等于冲击动荷系数与静应力的乘积。
53.自由落体冲击时的动荷系数为岛十笋()
54•在交变应力作用下,材料抵抗破坏的能力不会显著降低。
55.交变应力中,应力循环特性厂T,称为对称应力循环。
56•在交变应力作用下,构件的持久极限是指构件所能承受的极限应力,它不仅与应力循环特性厂有关,而且与构件的外形、尺寸和表面质量等因素有关。
57.构件的持久极限与材料的持久极限是同一回事,均为定值。
58.压杆的长度系数卩代表支承方式对临界力的影响。
两端约束越强,其值越小,临界力越大;
两端约束越弱,其值越大,临界力越小。
59.压杆的柔度久综合反映了影响临界力的各种因素。
久值越大,临界力越小;
反之,久值越小,临界力越大。
60•在压杆稳定性计算中经判断应按中长杆的经验公式计算临界力时,若使用时错误地用了细长杆的欧拉公式,则后果偏于危险。
2.填空题:
(60小题)
1.材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性
的学科。
2.强度是指构件抵抗破坏的能力;
刚度是指构件抵抗变形的能力;
稳定是指构件维持其原有的直线平衡状态的能力。
3.在材料力学中,对变形固体的基本假设是连续性、均匀性、各向同
性O
4.随外力解除而消失的变形叫弹性变形;
外力解除后不能消失的变
形叫。
5.截面法是计算内力的基本方法。
6.应力是分析构件强度问题的重要依据;
应变是分析
构件变形程度的基本量。
7.构件每单位长度的伸长或缩短,称为线应变,单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量,称为切应变。
8.轴向拉伸与压缩时直杆横截面上的内力,称为轴力
9.应力与应变保持线性关系时的最大应力,称为比例极限。
10.材料只产生弹性变形的最大应力称为弹性极限;
材料能承受的最大应力
称为。
11.伸长率是衡量材料的塑性指标;
的材料称为塑性材
料;
的材料称为脆性材料。
12.应力变化不大,而应变显著增加的现彖,称为屈服。
13.材料在卸载过程中,应力与应变成线性关系。
14•在常温下把材料冷拉到强化阶段,然后卸载,当再次加载时,材料的比例极限提高,而塑性,这种现象称为冷作硬
化。
15.使材料丧失正常工作能力的应力,称为。
16.在工程计算中允许材料承受的最大应力,称为。
17.当应力不超过比例极限时,横向应变与纵向应变之比的绝对值,称为疽
松比。
18.约束反力和轴力都能通过静力平衡方程求出,称这类问题为静定问
题;
反之则称为超静定问题;
未知力多于平衡方
程的数目称为超静定次数。
19.构件因强行装配而引起的内力称为,与之相应的应力称
为装配应力。
20.构件接触面上的相互压紧的现彖称为挤压,与构件压缩变形是
不同的。
21.凡以扭转变形为主要变形的构件称为轴。
22.功率一定时,轴所承受的外力偶矩必与其转速"
成反比。
23.已知圆轴扭转时,传递的功率为P=15KW,转速为/7=150r/min,则相应的外力偶矩为M=9549N«
m
24.圆轴扭转时横截面上任意一点处的剪应力与该点到圆心间的距离成M
25.当剪应力不超过材料的时,剪应力与剪应
变成正比例关系,这就是。
26.GIP称为材料的截面抗扭刚度。
27.材料的三个弹性常数是;
在比例极限内,
对于各向同性材料,二者关系是。
28.组合截面对任一轴的静矩,等于其各部分面积对同一轴静矩的代数
和。
29.在一组相互平行的轴中,截面对各轴的惯性矩以通过形心轴的惯性矩为_g
小。
30.通过截面形心的正交坐标轴称为截面的轴。
31.恰使截面的惯性积为零的正交坐标轴称为截面的主轴,截面对此正
交坐标轴的惯性矩,称为主惯性矩。
32.有一正交坐标轴,通过截面的形心、且恰使截面的惯性积为零,则此正交坐标轴称为截面的形心主轴,截面对正交坐标轴的惯性矩称为形心主惯性
o
33•在一般情况下,平面弯曲梁的横截面上存在两种内力,即剪力和弯矩,相应的应力也有两种,即。
34.单元体截面上,若只有剪应力而无正应力,则称此情况为纯剪切。
35.若在梁的横截面上,只有弯矩而无剪力,则称此情况为纯弯曲。
36.EI,称为材料的。
37.矩形截面梁的剪应力是沿着截面高度按抛物线规律变化的,在中性
轴上剪应力为最大,且最大值为该截面上平均剪应力的1.5倍。
38.若变截面梁的每一横截面上的最大正应力等于材料的许用应力,则称这种梁为等强度梁。
39.横截面的形心在垂直梁轴线方向的线位移称为该截面的X,横截面绕中性轴转动的角位移称为该截面的转角;
挠曲线上任意一点处切线的斜率,等于该点处横截面的转角。
40.根据梁的边界条件和挠曲线连续光滑条件,可确定梁的挠度和转角
的积分常数。
41.受力构件内任意一点在各个截面上的应力情况,称为该点处的应力状态_,在应力分析时常采用取单元体的研究方法。
42.切应力为零的面称为主平面;
主平面上的正应力称为主应力;
各个面
上只有主应力的单元体称为。
43.只有一个主应力不等于零的应力状态,称为单向应力状态,有二个主应力
不等于零的应力状态,称为,三个主应力均不等于
零的应力状态,称为三向应力状态。
44.通过单元体的两个互相垂直的截面上的剪应力,大小方向指向或背离两截面交线。
45.用应力园来寻求单元体斜截面上的应力,这种方法称为图解法。
应力园园心
坐标为,半径
为。
46.材料的破坏主要有断裂破坏和屈服破坏两种。
47.构件在载荷作用下同时发生两种或两种以上的基本变形称为组合变
形。
48.园轴弯曲与扭转的组合变形,在强度计算时通常采用第三或第四强度理论。
设M和T为危险面上的弯矩和扭矩,W为截面抗弯截面系数,则用第三强度理论表示为;
第四强度理论表示
49.冲击时动应力计算,静变形越大,动载系数就越小,所以增大静变形是减小冲击的主要措施。
50.突加载荷时的动荷系数为。
51.增大构件静变形的二种方法是降低构件刚度,安装缓冲器。
52.冲击韧度是衡量材料抗冲冲击能力的相对指标,其值越大,材料的抗冲击能力就越强。
53.随时间作周期性变化的应力,称为交变应力。
54•在交变应力作用下,构件所发生的破坏,称为;
其
特点是最大应力远小于材料的强度极限,且表现为突然的脆性断裂。
55.压杆从稳定平衡状态过渡到不平衡状态,载荷的临界值称为临界力,
相应的应力称为临界应力。
56.对于相同材料制成的压杆,其临界应力仅与柔度有关。
57.当压杆的应力不超过材料的比例极限时,欧拉公式才能使用。
58•临界应力与工作应力之比,称为压杆的工作安全系数,它应该大于规定的,故压杆的稳定条件
59.两端较支的细长杆的长度系数为—;
一端固支,一端自由的细长杆的长
度系数为2。
60.压杆的临界应力随柔度变化的曲线,称为临界应力总图。
3.单项选择题:
(50小题)
1.材料的力学性质通过(C)获得。
(A)理论分析(B)数值计算(C)实验测定(D)数
学推导
2.内力是截面上分布内力系的合力,因此内力(D)。
(A)可能表达截面上各点处受力强弱(B)不能表达截面上各点
处受力强弱
(C)可以表达截面某点受到的最大力(D)可以表达截面某点受
到的最小力
3.正方形桁架如图所示。
设Nab、Nbc、……分别表示杆AB、BC、……的轴力。
则下列结论中(A)正确。
zp
(B)nab=nad=nbc=ncd=4^P,Nac=P
(C)Nab=Nad=Nbc=Ncd=4^P,Nac=0
(D)Nab=Nad=Nbc=Ncd=0,Nac.=P
4.正方形桁架如图所示。
设血、Nbc、……分别表示杆AB、BC、……的轴力,
各杆横截面面积均为A。
5.图示悬吊桁架a=30。
,设拉杆AB的许用应力为[閲,则其横截面的最小值为(D)。
⑷⑻4[丫
(c)许(D)许!
8
D
°
J
3
1
P
•**!
6.图示矩形截面杆两端受载荷P作用,设杆件
横截面为A,巧和〈分别表示截面矿刀上的正应力和剪应力,觅和必分别表示截
面ni~n±
的正应力和剪应力,则下述结论(
D)正确。
(1)
P2
o\=—cosa,t
p.
“=——smacosQ
aA
“A
(2)
fP-2
(J=—sinQ,T
=sinacosa
A
(3)
无论a取何值,
(A)
(1)正确
(B)
(2)正确
(C)⑴、
(2)均正确
(D)全正确
7.设&
和&
'
分别为轴向受力杆的轴向线应变和横向线应变,u为材料的泊松比,则下面结论正确的是()。
为A?
各段杆长度均为L,材料的弹性模量为E,此杆的最大线应变为()o
10.
较接的正方形结构,如图所示,各杆材料及横截面积相同,弹性模量为E,
11•建立圆轴的扭转应力公式甘业工时,“平面假设”起到什么作用?
/p
(A)“平面假设”给出了横截面上内力与应力的关系
(B)“平面假设”给出了圆轴扭转时的变化规律
(0“平面假设”使物理方程得到简化
(D)“平面假设”是建立剪应力互等定理的基础
12.扭转应力公式t=^LlP_不适用的杆件是(D)。
(A)等截面直杆(B)实心圆截面杆
(0实心或空心圆截面杆(D)矩形截面杆
13.
空心圆轴扭转时横截面上的剪应力分布如下图所示,其中正确的分布图是
2
(C)(l-a2)(l-a4r(D)
两轴横截面积之比△为(D)。
2(A)1-a2(B)(l-(z4)7
(1-小
1-tz2
16.某传动轴的直径山80mm,转速n=70(r/min),材料的许用剪应力[r]=5OMPa,则此轴所能传递的最大功率为()kW。
(A)73.6(B)65.4(C)42.5(D)
36.8
17.
实心圆轴受扭,当轴的直径d减小一半时,其扭转角©
则为原来轴扭转角的()。
18.
由直径为d的圆截面杆组成的T型刚架,受力如图。
设材料的许用剪应力为
19.图示截面的面积为A,形心位置为C,无轴平行必轴,已知截面对尤轴的惯
性矩为厶”则截面对于上的惯性矩为(
(A)IX、=/Y|+(a+A
(B)Ix2=Ixl+(,a2+b2)A(0Ix2=Ixl+(,a2-b2)A
(D)Ix2=Ixl+(b2-a2)A
20.多跨静定梁的两种受载情况如图。
下列结论正确的是(D)。
(A)两者的Q图和M图均相同
(B)两者的Q图相同,M图不同
(C)两者的Q图不同,M图相同①)两者的Q图和M图均不同
则梁的剪力图图形为(
D)。
(A)矩形
(B)
三角形
(0梯形
(D)
零线(即与x轴重合的
水平线)
21.图示固定的悬臂梁,长L=4m,其弯矩图如图所示。
22.已知外径为〃,
4-w
―X
)。
内径为d的空心梁,其抗弯截面系数是(B
(A)W.=—(D4-J4)(B)W(1-^)
64'
32D4
(0W=-(D3-d3)(D)W=—^+d^
32'
64
23.要从直径为d的圆截面木材中切割出一根矩形截面梁,并使其截面抗弯系数
必为最大,则矩形的高宽比2应为()。
b
(A)V2(B)V3
(C)
1.5(D)2
(A)比例极限b”(B)弹性极限乙(0屈服极限-(D)强度
极限(Jb
26.图示四种受均布载荷Q作用的梁,为了提高承载能力,梁的支座应采用哪种
方式安排最合理。
(D)
27.梁的变形叠加原理适用的条件是:
梁的变形必须是载荷的线性齐次函数。
要符合此条件必须满足(D)要求。
(A)梁的变形是小变形(B)梁的变形是弹性变形
(0梁的变形是小变形,且梁内正应力不超过弹性极限
(D)梁的变形是小变形,且梁内正应力不超过比例极限
28.
悬臂梁上作用有均布载荷°
则该梁的挠度曲线方程yd)是(D)。
29.
圆轴扭转时,轴表面上各点处于(B)。
30•图A、B、C、D分别为四个单元体的应力圆,其中只有图(B)为单向应力状态。
(A)(B)(0(D)
31.一个二向应力状态与另一个单向应力状态叠加,结果是(C)。
(A)为二向应力状态
(B)为二向或三向应力状态
(C)为单向,二向或三向应力状态
(D)可能为单向、二向或三向应力状态,也可能为零向应力状态。
32.图示单元体中,主应力是(B)组。
(应力单位为MPa)
cFj=-5+5y[^,(72=-5
-5后,6=0
(71—-5+5y5,c2―0,
cr3=—5-5y/~5
(71—0,c2―-5+5*\/5?
(T3=_5_
=-5+<
t2=-5
-5后6=10
33.图示为单元体的应力圆,其中最大剪应力为(A)。
(应力单位为MPa)
(A)25(B)20
(C)15(D)5
34.图示为单元体的应力圆,点Di(10,-10),D2(10,
10)分别为单元体中a=0°
和a=90。
两个截面的应力情况,那么a=的截面的应力情况是(D)。
(A)(0,0)(B)(10,10)
(0(10,-10)(D)(20,0)
35.某单元体的三个主应力为5、S、乙,那么其最大剪应力为(D)。
(A)(“一s)/2(B)(s—乙)/2(C)(乙一oJ/2(D)
(°
3)/2
36.图示直角刚性折杆,折杆中哪段杆件为组合变形?
()。
(A)杆①、②、③(B)杆①、②
(0杆①(D)杆②
37.图示正方形截面短柱承受轴向压力P作用,若将短柱中间开一槽如图所示,开槽所消弱的面积为原面积的一半,则开槽后柱中的最大压应力为原来的(C)倍。
(A)2(B)4
38.已知圆轴的直径为d,其危险截面同时承受弯矩M,扭矩及轴力N的作用。
试按第三强度理论写出该截面危险点的相当应力(D
⑷5=弓』M2+M;
+弓
ndnd
-仙+斗斗(D)
i加
各杆的弹性模量均为E,横截面面积均为A,则
r3V如3刖
39.图示桁架受集中力P作用,桁架的变形能U是(
(A)(-+2V2)—
2EA
(0(“)虫
(3+返)虫
(3+V2)—
EA
_32/“AN
刁3=~+MT+~T7nd
l,32M4N*(32M节
nd3nd-'
nd3
40.起重机起吊重物Q,
升,经过时间t,重物上升的高度为H,则起吊过程中,吊绳内的拉力为(
(A)0(1+二)(B)0(1+吗(00(1+笔)
gt-gr2g广
由静止状态开始以等加速度上
(B)应力作对称循环时,
①)应力作对称循环时,
41.钢质薄壁圆环绕中心0作匀速旋转。
已知圆环横截面积为A,平均直径D,材料容重丫,旋转角速度e,当圆环应力超过材料许用应力时,为保证圆环强度,米取()是无效的。
(A)减小角速度e(B)减小直径D(C)改选高强度钢材(D)增加横截面积A
42.下列A、B、C、D为相同杆件的四种不同的加载方式,则杆件内动应力最大的是()。
(A)重锤Q以静载荷方式作用在杆件上
(B)重锤Q以突加载荷方式作用在杆件上
(C)重锤Q从H高度自由落在杆件上
(D)重锤Q从H高度自由落在垫有橡皮的杆件上。
43.对于交变应力,符号b:
表示()。
(A)应力作脉冲循环时,材料的持久极限
材料的持久极限
(0应力作脉冲循环时,构件的持久极限构件的持久极限
44.
图示交变应力的循环特征为()。
-0.6
0.6
-1.67
1.67
\)/\)/\)/\)/ABcD/|\/|\/|\/|\
材料的强度极限、应力集中、表面加工质量材料的塑性指标、应力集中、构件尺寸交变应力的循环特征、构件尺寸、构件外形应力集中、表面加工质量、构件尺寸
46.以下措施中,()可以提高构件的持久极限。
(A)增大构件的几何尺寸(B)提高构件表面的光洁度
(0减小构件连结部分的圆角半径(D)尽量采用强度极限高的材料
47.在弯曲对称循环交变应力,构件的持久极限应为()。
-
£
c-i=
48.两端固定的细长杆,
/八tt2EI
412
设抗弯刚度为刃,长为厶则其临界力是(
(B)兰旦(C)矿EI
0.49Z2
7T2EI0.25/2
49.由细长杆组成的两个桁架,如图所示,各杆的材料和横截面均相同,稳定安
全系数也相同。
设比和匕分别表示这两个桁架所受的最大许可载荷,则下列结论中(A)正确。
(A)PK匕⑻Pi>
Pi
(C)P产匕
(D)条件不足,无法判断
50.设久表示压杆的临界应力,內表示杆件的比
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