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材料力学复习题库

材料力学复习题

姓名学号

一、填空题：

（每空1分，共计38分）

1、变形固体的变形可分为：

弹性变形和塑性变形。

2、构件安全工作的基本要求是：

构件必须具有足够的强度、足够刚度和足够稳定性。

3、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转变形和弯曲变形。

4、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；汽车行驶时，传动轴的变形是扭转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形；螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。

5、图中σ——ε曲线上，对应p点的应力为比例极限，符号__σp__、对应y点的应力称为屈服极限，符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb_____。

6、内力是外力作用引起的，不同的外力引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力称为轴力。

剪切变形时的内力称为剪力，扭转变形时内力称为扭矩，弯曲变形时的内力称为弯矩。

7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有AB、BC、CD、AD；受力压缩杆件有BE。

8、胡克定律的两种表达式为

和

。

E称为材料的弹性模量。

它是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。

E的单位为MPa，1MPa=_106_______Pa。

9、衡量材料强度的两个重要指标是屈服极限和强化极限。

10、通常工程材料丧失工作能力的情况是：

塑性材料发生屈服现象，

脆性材料发生强化现象。

11、挤压面为平面时，计算挤压面积按实际面积计算；挤压面为半圆柱面的投影面积计算。

12、在园轴的抬肩或切槽等部位，常增设圆弧过渡结构，以减小应力集中。

13、扭转变形时，各纵向线同时倾斜了相同的角度；各横截面绕轴线转动了不同的角度，相邻截面产生了转动，并相互错动，发生了剪切变形，所以横截面上有剪应力。

14、因半径长度不变，故切应力方向必与半径垂直由于相邻截面的间距不变，即园轴没有伸长或缩短发生，所以横截面上无正应力。

15、长度为l、直径为d的圆截面压杆，两端铰支，则柔度λ为，若压杆属大柔度杆，材料弹性模量为E，则临界应力σcr为______________。

二、判断题：

（每空1分，共计8分）

1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。

正应力又可分为正值正应力和负值正

应力。

（√）

2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。

（×）

3、设计构件时，须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。

（√）

4、挤压面的计算面积一定是实际积压的面积。

（×）

5、剪切和挤压总是同时产生，所以剪切面和挤压面是同一个面。

（×）

6、外径相同的空心园轴和实心园轴相比，空心园轴的承载能力要大些。

（×）

7、园轴扭转危险截面一定是扭矩和横截面积均达到最大值的截面。

（×）

8、园轴扭转角φ的大小仅由轴内扭矩大小决定。

（×）

9、平面弯曲的梁，横截面上的最大正应力，发生在离中性轴最远的上、下边缘点上。

（√）

10、低碳钢和铸铁试件在拉断前都有“颈缩”现象。

（×）

11、在轴向拉、压杆中，轴力最大的截面一定是危险截面。

（×）

12、圆环形截面轴的抗扭截面系数WT=πD3（1－α3）／16，式中α=d／D，d为圆轴内径，D为圆轴外径。

（×）

13、平面弯曲的梁，位于横截面中性轴的点，其弯曲正应力σ=0。

（√）

三、单相选择题

1、在下列关于梁转角的说法中，（A）是错误的。

A．转角是横截面绕中性轴转过的角位移

B．转角是变形前后同一横截面间的夹角

C．转角是横截面绕梁轴线转过的角度

D．转角是挠曲线之切线与轴拘坐标轴间的夹角

2、在图1悬臂梁的AC段上，各个截面上的（A）。

图1

图2

图3

A．剪力相同，弯矩不同B．剪力不同，弯矩相同

C．剪力和弯矩均相同D．剪力和弯矩均不同

3．在图2刚架中，（B）段发生拉弯组合变形。

4、图3悬臂梁受力。

其中（B）。

A．AB段是纯弯曲，BC段是剪切弯曲B．AB段是剪切弯曲，BC段是纯弯曲；

C．全梁均是纯弯曲；D．全梁均为剪切弯曲

5、物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为（A）

A．弹性B．塑性C．刚性D．稳定性

6、四种梁的截面形状，从梁的正应力强度方面考虑，最合理的截面形状是（B）。

A．圆形B．I字形C．长方形D．正方形

7、细长压杆，若长度系数增加一倍，临界压力（A）

A．为原来的四分之一B．为原来的一半C．增加一倍D．为原来的四倍

8、结构的超静定次数等于（D）。

A．未知力的数目B．支座反力的数目

C．未知力数目与独立平衡方程数目的差数

D．支座反力数目与独立平衡方程数目的差数

9、用截面法求一水平杆某截面的内力时，是对（C）建立平衡方程求解的。

A．该截面左段B．该截面右段

C．该截面左段或右段D．整个杆

10、在下列关于内力与应力的讨论中，说法（D）是正确的．

A．内力是应力的代数和B．内力是应力的矢量和

C．应力是内力的平均值D．应力是内力的分布集度

11、图示拉（压）杆1—1截面的轴力为（ A  ）。

=6P       =2P       =3P      D．N=P 

12、矩形截面梁受弯曲变形，如果梁横截面的高度增加一倍时，则梁内的最大正应力为原来的多少倍？

（）

A.正应力为1/2倍

B.正应力为1/4倍

C.正应力为4倍

D.无法确定

四、绘图题：

（共计5分）

1、绘制轴力图：

2、绘制扭矩图：

3、绘制弯矩图：

五、计算题：

（1、3题9分，2题7分，共计25分）

1、一长为L的AB杆，在它的两端用两根铅垂的绳索将其水平地悬挂着（见下图）这两根绳索具有相同的长度和相同的横截面面积，但A端的绳索是用弹性模量为E1的材料制成的，B端的绳索是用弹性模量为E2的材料制成的，略去AB杆的自重，试求在铅垂载荷P的作用下，欲使该杆仍保持水平，P力作用线至杆端的距离x的计算公式（x自A端计量）。

2、冲床的最大冲力为400kN，冲头材料的许用应力〔σ〕=440MPa，被冲剪钢板的剪切强度极限τb=360MPa。

求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔最小直径d和钢板的最大厚度δ。

3、轴上装有五个轮子，主动轮2的输入功率为60kW，从动轮1、3、4、5依次输出功率18kW、12kW、22kW和8kW，轴的转速n=200r/min，试作轴的扭矩图。

轮子这样布置是否合理。

4、矩形截面梁b×h=100×200mm受力及截面尺寸如图7。

试求梁中最大弯曲应力和剪应力。

图7

5、为一轴心受力杆，横截面面积AAB＝ACD＝400mm2，ABC＝200mm2。

材料的弹性模量E=2×105MPa，求

（1）杆各段横截面上的正应力；

（2）杆端D点的水平位移。

答：

6、托架AC为圆钢杆，许用应力[σ]钢=160Mpa，BC方木，[σ]木=4Mpa，F=60KN，试求d和b。

（20分）      

六、问答题：

（每小题8分，共计24分）

1、变形体力学的研究任务是什么？

研究主线是什么？

它能为设计构件解决哪些方面的问题？

2、三根材料的σ——ε曲线如图所示，试说明哪种材料的强度高？

哪种材料的塑性好？

在弹性范围内哪种材料的弹性模量大？

3、两根不同材料的等截面直杆，它们的截面积和长度都相等，承受相等的轴力。

试说明：

（1）两杆的绝对变形和相对变形是否相等？

（不相等）

（2）两杆横截面上的压力是否相等？

（相等）

（3）两杆强度是否相等？

（不相等）

4、一铸铁简支梁如图。

当其横截面分别按图示两种情况放置时，哪种情况合理？

简述理由。

a

b

图a布置合理。

铸铁是脆性材料，该梁受载荷作用后，梁产生向下弯曲，故中性轴以下部分承受拉力。

加大承受拉力部分的截面积，可提高强度。