工程力学复习题材料力学部分.docx
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工程力学复习题材料力学部分
工程力学作业
(材料力学)
第一、二章拉伸、压缩与剪切
一、填空题
1、铸铁压缩试件,破坏是在截面发生剪切错动,是由于
引起的。
2、a、b、c三种材料的应力-应变曲线如图所示。
其中强度最高的材料是,弹性模量最小的材料是,塑性最好的材料是。
3、图示结构中杆1和杆2的截面面积和拉压许用应力均相同,设载荷P可在刚性梁AD上移动。
结构的许可载荷[P]是根据P作用于点处确定的。
4、五根抗拉刚度EA相同的直杆铰接成如图所示之边长为a的正方形结构,
A、B两处受力P作用。
若各杆均为小变形,则A、B两点的相对位移=。
5、图示结构中。
若1、2两杆的EA相同,则节点A的竖向位移=,水平位移为=。
6、铆接头的连接板厚度t=d,则铆钉的切应力τ为,挤压应力σbs为。
二、选择题
1、当低碳钢试件的试验应力σ=σs时,试件将:
(A)完全失去承载能力;(B)破断;
(C)发生局部颈缩现象;(D)产生很大的塑性变形。
正确答案是。
2、图示木接头,水平杆与斜杆成α角,其挤压面积为Abs为:
(A)bh;(B)bhtanα;
(C)bh/cosα;(D)bh/(cosαsinα)。
正确答案是。
3、图示铆钉联接,铆钉的挤压应力为:
(A)2P/(πd2);(B)P/(2dt);
(C)P/(2bt);(D)4P/(πd2)。
正确答案是。
4、等截面直杆受轴向拉力P作用而产生弹性伸长,已知杆长为l,截面积为A,材料弹性模量为E,泊松比为ν,拉伸理论告诉我们,影响该杆横截面上应力的因素是:
(A)E、ν、P;(B)l、A、P;
(C)l、A、E、ν、P;(D)A、P。
正确答案是。
5、等截面直杆受轴向拉力P作用而产生弹性伸长,已知杆长为截面积为A,则横截面上的正应力和45º斜截面上的正应力分别为:
(A)P/A,P/(2A);(B)P/A,P/(21/2A);
(C)P/(2A),P/(2A);(D)P/A,21/2P/A。
正确答案是。
45º
P
P
6、由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2A和A,受力如图示,E为常数,有下列结论:
(A)D截面位移为0;
(B)D截面位移为Pl/(2EA);
(C)C截面位移为Pl/(2EA);
(D)D截面位移为Pl/(EA)。
正确答案是。
7、甲、乙两杆,几何尺寸相同,轴向拉力P相同,材料不同,它们的应力和变形有四种可能:
(A)应力σ和变形Δl都相同;(B)应力σ不同,变形Δl相同;
(C)应力σ相同,变形Δl不同;(D)应力σ和变形Δl都不同。
正确答案是。
8、铅直的刚性杆AB上铰接着三根材料相同,横截面积相同,相互平行的水平等直杆,其长度分别为l、2l、3l,如图所示。
今在B端作用一平行于水平杆的集中力P,若以FN1、FN2、FN3和ε1、ε2、ε3分别表示1、2、3杆的轴力和应变值,有四种情况:
(A)FN1=FN2=FN3,ε1=ε2=ε3;(B)FN1 (C)FN1=FN2=FN3,ε1<ε2<ε3;(D)FN1 正确答案是。 9、如图所示,刚性杆AB的左端铰支,①、②两杆为长度相等,横截面面积相等的等直杆,其弹性模量分别为E1和E2,且有E1=2E2,平衡方程与补充方程可能有以下四种: (A)FN1+FN2=P,FN1=FN2;(B)FN1+2FN2=3P,FN2=2FN1; (C)FN1+2FN2=3P,FN1=FN2;(D)FN1+FN2=P,FN2=2FN1。 ; 正确答案是。 三、计算题 1、正方形结构受力如图,P=50kN,各杆横截面积A=2000mm2,求各杆的正应力。 R C A q B 2、一拱由刚性块AB、BC和拉杆AC组成,受均布荷载q=90kN/m(如图)。 若R=12m,拉杆的许用应力[σ]=150MPa,试设计拉杆的直径d。 3、钢质圆杆的直径d=10mm,P=5kN,弹性模量E=210GPa。 画出轴力图并求杆内最大应变和杆的总伸长。 4、如图所示,杆ABC为刚杆,①、②、③各杆E、A、l均相同,求各杆内力值。 A B C P ③ ② ① a a l 5、静不定结构如图所示。 AB为刚体,1、2杆的EA相同,试列出求解两杆内力FN1和FN2的方程式。 a a a A B α 2 1 l P 第三章扭转 一、填空题 1、图示两根圆轴横截面上的最大切应力相同,则两轴的直径之比d1/d2=。 2、圆轴受力如图所示,其危险截面在段,当m3、m4换以后,危险面在 段。 3、求图示圆截面轴指定截面上的扭矩: T1=,T2=。 4、一受扭圆轴,横截面上的最大切应力τmax=40MPa,如图所示,则横截面上a点的切应力τa=。 5、阶梯轴尺寸及受力如图所示,AB段的最大切应力τmax1与BC段的最大切应力τmax2之比τmax1/τmax2=。 6、铸铁圆轴受扭时,在面上发生断裂,其破坏是由 应力引起的。 二、选择题 1、公式对图示四种横截面杆受扭时,适用的截面有四种答案: (注: 除(D)外其余为空心截面) 正确答案是。 (A) (B) (C) (D) T T T T 2、在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中, 正确答案是。 3、受扭圆轴,当横截面上的扭矩不变,而直径减小一半时,横截面的最大切应力与原来的最大切应力之比有四种答案: (A)2倍;(B)4倍;(C)6倍;(D)8倍。 正确答案是 。 4、实心圆轴①和空心圆轴②,它们的横截面面积均相同,受相同扭矩作用,则最大切应力有四种答案: (A);(B); (C);(D)无法比较。 正确答案是。 5、由同一材料制成的空心圆轴和实心圆轴,长度和横截面面积均相同,则抗扭刚度较大的是哪个? 现有四种答案: (A)实心圆轴;(B)空心圆轴;(C)二者一样;(D)无法判断。 正确答案是。 6、实心圆轴①和空心圆轴②,两轴材料、横截面面积、长度和所受扭矩均相同,则两轴的扭转角之间的关系有四种答案: (A);(B);(C);(D)无法比较。 正确答案是。 三、计算题(共08道小题) 1、作图所示轴的扭矩图。 2、直径为60mm的实心圆轴,其强度恰好满足要求。 在受力不变的条件下,若改用内外径比的空心圆轴,求轴的外直径D。 3、直径为100mm的圆轴,材料的G=80GPa,其表面上的纵向线在扭转力偶作用时倾斜角,求: (1)外力偶矩m的值; (2)若[τ]=70MPa,校核其强度。 4、阶梯圆轴AB,受力如图所示,已知m、a、GIp,试作AB轴的扭矩图,并计算B截面相对于A截面的扭转角ΦAB。 3m a a m GIp 3GIp a B D C A 5、如图所示,已知作用在变截面钢轴上的外力偶矩m1=1.8kN·m,m2=1.kN·m,材料的G=80GPa。 试作AC轴的扭矩图,求最大切应力和两截面间相对扭转角。 8、阶梯圆轴受力如图所示。 已知D=2d,材料的切变模量为G,试求: (1)作AC轴的扭矩图,求轴的最大切应力; (2)A、C两截面的相对扭转角; (3)最大单位长度扭转角。 2m C B A dD2 D 3m m a 1.5a 第四章弯曲内力 一、填空题 简支梁某一段受均布载荷时,最大弯矩在分布载荷的合力作用点处。 这只对分布载荷的情况是正确的;而对于分布载荷的情况则是错误的。 二、选择题 1、梁的内力符号与坐标系的关系是: (A)剪力、弯矩符号与坐标系有关; (B)剪力、弯矩符号与坐标系无关; (C)剪力符号与坐标系有关,弯矩符号与坐标系无关; (D)弯矩符号与坐标系有关,剪力符号与坐标系无关。 正确答案是。 2、图示简支梁,C截面的FS、M值为: (A); (B); (C); (D)。 正确答案是。 x y x C x 3、图示(a)、(b)两根梁的最大弯矩之比,即(Mmax)a/(Mmax)b等于: (A)1;(B)2;(D)3;(C)4。 正确答案是。 x x 4、梁的受载情况对于中央截面为反对称。 设,FSC和MC分别表示梁中央截面上的剪力和弯矩,则下列结论中哪个是正确的? (A);(B); (C);(D)。 正确答案是。 三、作图题(作图示梁的剪力图和弯矩图) 2m 2m 3kN/m 4kN·.m 1、 .2、 3、 4、 A B 5、 6、 7、 8、 9、作图示梁的剪力图和弯矩图。 10、作图示梁的剪力图和弯矩图。 11、作图示梁的剪力图和弯矩图。 第五章弯曲应力 一、填空题 1、两材料相同的圆截面梁,载荷如图所示,若二梁内最大应力相等,则 D1: D2=。 2P 2P l/4 l/2 l/4 M=Pl l/2 l/2 D1 D2 2、某抗弯构件的截面为T形,如图所示,为使截面上的最大拉应力和最大压应力同时分别达到材料的[σt]和[σc],应将和的比值设计为。 (C为形心) 二、选择题 1、一梁拟用图示两种方式搁置,则两种情况下的最大应力之比为: (A)1/4;(B)1/16;(C)1/64;(D)16。 正确答案是 。 2、图示矩形截面采用两种放置方式,从弯曲正应力强度观点,承载能力(b)是(a)的多少倍? (A)2;(B)4;(C)6;(D)8。 正确答案是。 q a 20 40 (b) 20 40 (a) 3、矩形截面梁当横截面的高度增加一倍,宽度较小一半时,从正应力强度条件考虑,该梁的承载能力的变化将有四种答案: (A)不变;(B)增大一倍;(C)减小一半;(D)增大三倍。 正确答案是。 4、为了提高梁的承载能力,梁的支座有图示四种方案, 合理方案是。 5、对于相同的横截面积,同一梁采用下列何种截面,其强度最高: 正确答案是。 二、计算题 1、图示外伸梁,受均布载荷作用,已知: q=10kN/m,,,试校核该梁的强度。 (单位: mm) q a a/2 A C D 100 200 2、16号工字钢截面的尺寸及受力如图所示。 ,试校核正应力强度条件。 3、圆形截面简支梁受力如图,已知,直径为d,若直径增加一倍,则载荷q最大可增加到多少? 4m q=0.5kN/m A B d 4、图示为一铸铁梁,P1=9kN,P2=4kN,许用拉应力[σt]=30MPa,许用压应力[σc
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