材料力学标准练习Word下载.docx
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3、变形固体的基本假设有、
、
4、杆件截面上的应力可分为和
。
5、变截面杆AD受集中力作用,如图2示,设Nab、NBC、NCD分别表示该杆AB段、BC
段和CD段的轴力,则它们三者的关系为NABNbcNcd。
6、图3拉伸试样上A、B两点的距离I称为标距。
受拉力作用后,用变形仪量出两点距离
的增量为⑴=510^mm。
若原长|=100mm,则A、B两点间的平均应变十=。
图3
三、基本计算题
1、试求图3示结构m-m和n-n两截面上的内力,并指出AB和BC两杆的变形属于何类基本变形。
I耳
2、图4示三角形薄板因受外力作用而变形,角点B垂直向上的位移为0.03mm,但AB和
BC仍保持为直线。
试求沿OB的平均应变,并求AB,BC两边在B点的角度改变。
3、求图5示各杆1-1、2-2、3-3截面的轴力;
并作出各杆轴力图。
A
3B
2C
1
D
——
60kN
-■ihpt_
30/a
一
N
1.U—.
^-30kN
2
■丨■2m4m1
图5
4、求图6示各杆1-1、2-2、3-3截面的轴力;
18kN3血251CN10kN
图6
学号
班级
姓名
拉(压)变形练习二
一、判断题
1、若整个杆件的变形量为零,
2、在轴向拉伸(压缩)的杆件内只有正应力没有剪应力。
3、轴力越大,杆件越容易被拉断,
4、线应变的单位是长度。
二、选择题
虎克定律适用的条件是(只适用于塑性材料B.
应力不超过比例极限D.
则杆内的应力必为零。
因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。
1、
A.
C.
)°
只适用于轴向拉伸应力不超过屈服极限
2、
两杆的轴力、横截面积、杆长均相同,只是材料不同,则两杆横截面上(
应力不同,应变相同
应力不同,应变也不同
B.
D.
一圆截面直杆,两端承受拉力作用,
中错误的是()
A、其轴力不变B
3、
D其伸长量是原来的
应力相同,应变不同
应力相同,应变也相同
若将其直径增大一倍,其他条件不变,则下列说话
、其应力是原来的1/4C、其强度将是原来的2倍
1/4
、其抗拉刚度将是原来的4倍
4、变截面杆如图2,下列结论中哪些是正确的(
AFn1=Fn2,Fn2=Fn3
CFn1=Fn2,Fn2=Fn3
设Fn1、
Fn2、
Fn3分别表示杆件中截面1-1、2-2、3-3上的内力,则
—FN2,Fn2>
Fn3/
=Fn2,Fn2*Fn3
FN1
5、长度和横截面面积均相同的两杆,一为钢杆,A铝杆的应力和钢杆相同,而变形大于钢杆C铝杆的应力和变形都大于钢杆
为铝杆,在相同的拉力作用下()
铝杆的应力和钢杆相同,而变形小于钢杆
铝杆的应力和变形都小于钢杆
1•变截面杆如图2所示。
已知:
Ai
二400mm2,
A2=800mm,E=200GPa°
(1)求杆
:
\°
的最大应力;
(2)求杆件的总伸长
/
£
一已
/'
”/=
图
4
2•刚性梁ABC由圆杆CD悬挂在C点,如图3,B端作用集中载荷P=25kN,已知CD杆的直径d=20mm,许用应力l-160MPa,试⑴校核CD杆的强度;
⑵结构的许用载荷P1;
(3)若P=50kN,设计CD杆的直径d。
3、如图4示圆形截面杆,已知各段面积分别为A<
|=125mm2,A2=60mm2,A3=50mm2,各段长度分别为I,=1m,|2=1.5m,丨3=2m,作用力P=4kN,P2=2kN,P3=0.5kN,弹性模量E=200GPa。
1•作轴力图;
2.求杆的二max;
3.求杆的总变形厶丨。
4、在图5示简易吊车中,BC为钢杆,AB为木杆。
木杆AB的横截面面积A,=100cm2,许用应力J1=7MPa;
钢杆BC的横截面面积A2=6cm2,许用应力=160MPa。
试求许可吊重P。
5、如图6所示,钢杆AC、BD吊一横梁AB(变形不计),P=20kN,二钢杆截面面
积A=100mm,E=200GPa,求钢杆AC、BD应力及P力作用点F的位移。
6•图7示一刚性梁AB,其左端铰支于A点,杆1、2的横截面面积和材料(为钢)均相同,A<
|=A2=800mm2,E=200GP。
如钢的许用应力1-100MPa,在梁的右端受力P=50kN,梁自重不计。
(1)求1、2两杆的轴力;
(2)校核两杆的强度。
四个阶段。
;
剪切
面面积
;
进行拉应力强度校核时所用截面面积为
I,P
I
■
—丄-4
学号班级姓名—
拉(压)变形练习三
一、填空题
1、低碳钢试件在拉伸过程中表现为,,和
2、反映材料塑性性能的两个指标分别是和°
3、塑性材料的极限应力是,脆性材料的极限应力是
4、图1示结构中连接件和被连接件的材料相同,在接头处挤压面面积为
5、图2示连接的接头中,接头处的挤压面面积为;
剪切面面积为。
6、图3示销钉连接,已知最大拉力为P,插销直径d,材料剪切许用应力为!
■I,挤压许用
应力Ljy1,则插销的剪切强度条件为,孔销的挤压强度条件为。
7、图4示冲床的最大冲击力为F,被冲钢板的剪切强度极限为“,钢板厚度为t,则该冲
床能冲剪钢板的最大孔径d=。
、判断题
1、求解超静定问题时,必须建立变形协调方程,即各杆变形间关系。
()
2、对于超静定结构,各杆内力的大小与材料的弹性模量E和横截面面积A有关;
而静定结
构,各杆的内力大小与E、A无关。
3、冷作硬化现象实际上是提高了材料的强度极限。
4、应力集中经常发生在几何尺寸突然改变的地方。
()三、选择题
);
强度最高的材料
是(
()°
图7
1、图5示三种材料的应力一应变曲线,则弹性模量最大的材料是(
)强度。
2、如图6所示,在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈,可以提高(
A.螺栓的拉伸B.螺栓的剪切C.螺栓的挤压D.平板的挤压
3、图7示联接件,若板和铆钉为同一材料,且已知tbJ-^1,为充分提高材料的利用率,
则铆钉的直径d应为()。
A.d=2tB.d=4tC.d=8t/?
.D.d=4t/?
四、基本计算题
1.木榫接头如图8所示。
a二b"
2cm,h=3.5cm,c=4.5cm,P=40kN。
试求接头的剪切和挤压应力。
图10
2.图9所示联接构件中,销钉D=30mm,d=20mm,h=12mm,F=50kN,销钉的!
..1二70MPa,4bJ-160MPa。
校核接头的剪切和挤压强度。
3•拖车挂钩由插销与板件联结。
插销材料为20号钢,「-30Mpa,^bJ-100Mpa,
直径d=20mm,厚度t=8mm,P=15kN。
试校核插销的剪切强度和挤压强度。
学号
班级姓名
扭转变形练习四
一、判断题
1圆轴受扭时,杆内各点均处于纯剪切状态。
2、圆轴受扭时,横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。
3、在单元体两个相互垂直的截面上,剪应力的大小可以相等,也可以不等。
4、两相互垂直的平面上的切应力大小相等,方向指向(或背离)该两个面的交线。
5、受扭转的圆轴,最大剪应力只出现在横截面上。
6、圆轴扭转时,横截面上既有正应力,又有剪应力。
7、剪应力互等定理仅适用于纯剪切的情况。
8、传动轴的转速越高,则轴横截面上所受的扭矩也越大。
1、阶梯圆轴的最大切应力发生在(
(A)扭矩最大的截面
(C)单位长度扭转角最大的截面
)。
(B)直径最小的截面
(D)不能确定
2、根据圆轴扭转的平面假设,可以认为圆轴扭转时横截面()。
(A)形状尺寸不变,直线仍为直线(B)形状尺寸改变,直线仍为直线
(C)形状尺寸不变,直线不保持直线(D)形状尺寸改变,直线不保持直线
3、扭转切应力公式.亍二T^/I二适用于()杆件。
(A)任意截面(B)任意实心截面
(C)任意材料的圆截面(D)线弹性材料的圆截面
三、基本计算题
1•图1所示一传动轴,转速n=9549/40(r/min),轮B为主动轮,输入功率PB
轮A、C、D均为从动轮,输出功率为PA=20kW,PC=PD=10kW,a=500mm,
d=40mm,G=80GPa。
(1)作传动轴的扭矩图;
⑵求max;
(3):
MAMBMCnd
LAa1ai
"
a
'
V
P/
AD°
=40kW
2、T为圆杆横截面上的扭矩,试画出截面上与T对应的剪应力分布图。
S)®
何
3、如图所示的空心圆轴,外径D=100mm,内径d=80mm,\=500mm,M6kNm,
M2=4kNm,材料的剪切弹性模量G=80GPa。
请绘轴的扭矩图,找出危险截面,画危险截面的切应力分布图,并求出最大切应力及「AC。
4、已知等截面轴输入与输出的功率如图示,转速n=9549/50r/min,I1=40MPa,
0.3〃m,G=80MPa。
试设计轴的直径。
H—l—1
弯曲内力练习五
1试用截面法求图1所示梁中n-n截面上的剪力和弯矩。
n|
I*11—2m<
2、作图2所示梁的剪力图和弯矩图。
3已知:
q=4kN/m,l=2m,简支梁受力如图3所示,试作梁的剪力图和弯矩图。
4、试作图4所示梁的剪力图和弯矩图。
弯曲应力练习六
1.图1示矩形截面简支梁,图中未标注尺寸单位为mm,F=40kN。
试求梁上的最大正应
2•均布载荷作用在图2所示的简支梁上,已知q=10kN/m,0.5mD=30mm,试求梁上的最大正应力和切应力,并指出它们产生于何处。
(10分)
4*
3•矩形截面悬臂梁受力F作用,如图3所示。
已知截面高为h,宽为b,梁长为I。
如果
l/h=8,
值之比为多少?
4•矩形截面木梁如图4所示。
已知F=10kN,a=1.2m,许用应力匚丨-10MPa。
设截面的高宽比为h/b=2,试设计梁的尺寸。
图4
5.梁AB由固定铰支座A及拉杆CD支承,如图5。
已知圆截面拉杆CD的直径d=10mm,材料许用应力tCD=l00MPa;
矩形截面横梁ABAB的尺寸为h=60mm,b=30mm,许用应力为LLb=140MPa。
试确定可允许使用的最大载荷Fmax。
”_1
400mm
H
14
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