材料力学习题册概念答案.docx

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资料力学****题册观点答案
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第一章
绪论
一、是非判断题

资料力学的研究方法与理论力学的研究方法完整相同。
(
×
)

内力只作用在杆件截面的形心处。
(
×
)

杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和。
(
×
)

确立截面内力的截面法,合用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变
形、横截面或随意截面的广泛状况。
(
∨
)

依据各向同性假定,可以为资料的弹性常数在各方向都相同。
(
∨
)

依据均匀性假定,可以为构件的弹性常数在各点处都相同。
(
∨
)

同一截面上正应力σ与切应力τ必互相垂直。
(
∨
)

同一截面上各点的正应力
σ必然大小相等,方向相同。
(
×
)

同一截面上各点的切应力
τ必互相平行。
(
×
)

应变分为正应变ε和切应变γ。
(
∨
)

应变为无量纲量。
(
∨
)

若物体各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零。
(
∨
)

若物体内各点的应变均为零,则物体无位移。
(
×
)

均衡状态弹性体的随意部分的内力都与外力保持均衡。
(
∨
)

,AD杆发生的变形为曲折与压缩的组合变形。
(
∨
)

,AB杆将发生曲折与压缩的组合变形。
(
×
)
F
F
A
A
C
B
B
C
D
D


二、填空题

资料力学主要研究
杆件
受力后发生的
变形
,以及由此产生
的
应力,应变
。

拉伸或压缩的受力特色是
外力的协力作用线经过杆轴线
,变形特色
是
。
1
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沿杆轴线伸长或缩短

剪切的受力特色是受一平等值,反向,作用线距离很近的力的作用
,变形特色
是
沿剪切面发生相对错动
。

扭转的受力特色是外力偶作用面垂直杆轴线
,变形特色
是
随意二横截面发生绕杆轴线的相对转动
。

曲折的受力特色是
外力作用线垂直杆轴线,外力偶作用面经过杆轴线
,变形特
征是
梁轴线由直线变为曲线
。

组合受力与变形是指
包含两种或两种以上基本变形的组合
。

构件的承载能力包含
强度
,
刚度
和
稳固性
三个方面。

所谓
强度
,是指资料或构件抵挡损坏的能力。所谓
刚度
,是指构件抵挡变形
的能力。所谓稳固性
,是指资料或构件保持其原有均衡形式的能力。

依据固体资料的性能作以下三个基本假定
连续性
,均匀性
,各向同性。

以为固体在其整个几何空间内无空隙地充满了构成该物体的物质,这样的假定称
为
连续性假定
。依据这一假定构件的应力
、应变
和变形等
就能够
用坐标的连续函数来表示。
F

,杆
1发生拉伸
变形,
1
3
杆2发生压缩
变形,杆
3发生曲折变形。
2
(a)、(b)、(c)分别为构件内某点处拿出的单元体,变形

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后状况如虚线所示,

则单元体

(a)的切应变γ=

2α

;单元体
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(b)的切应变γ=

α-β

;单元体

(c)的切应变γ=

0

。
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α
β
α
α
α
α
α>β
(a)
(b)
(c)
三、选择题

图所示直杆初始地点为
ABC,
P
2A
B
C
B’
C’
E
D
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作使劲P后移至AB’C’,但右半段BCDE的形状不发生变化。试剖析哪一种答案正确。
、AB、BC两段都产生位移。
2、AB、BC两段都产生变形。
正确答案是1。

,数值为M,力偶作用面与杆的对称面
一致。对于杆中点处截面A—A在杆变形后的地点(对于左端,由A’—A’表示;对
于右端,由A”—A”表示),有四种答案,试判断哪一种答案是正确的。
正确答案是C。

。对于其轴线在变形后的地点(图中虚线所示),有
四种答案,依据弹性体的特色,试剖析哪一种是合理的。
正确答案是C。

第二章拉伸、压缩与剪切
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一、是非判断题

因为轴力要按均衡条件求出,所以轴力的正负与坐标轴的指向一致。
(
×)

轴向拉压杆的随意截面上都只有均匀散布的正应力。
(
×
)

强度条件是针对杆的危险截面而成立的。
(
×
)
.
位移是变形的量度。
(
×)

甲、乙两杆几何尺寸相同,轴向拉力相同,资料不一样,则它们的应力和变形均相同。
(
×)

空心圆杆受轴向拉伸时,在弹性范围内,其外径与壁厚的变形关系是外径增大且壁厚也
同时增大。
(
×)

已知低碳钢的
σp=200MPa,E=200GPa,现测得试件上的应变
ε=,则其应力能用
胡克定律计算为:σ=Eε=200×103×=400MPa。
(
×
)

图示三种状况下的轴力争是不相同的。
(
×
)
F
FF
F
F
F
钢
木
钢

FN的作用,C、D、E为杆件AB的三个平分点。在杆件变形过程中,
此三点的位移相等。
(×)
A
C
D
E
B
F

对于塑性资料和脆性资料,在确立许用应力时,有相同的考虑。
(×)
。
(∨)
二、填空题

轴力的正负规定为
拉力为正,压力为负
。

受轴向拉伸或压缩的直杆,其最大正应力位于
横
截面,计算公式
为
max
(FNA)max
,最大切应力位于
450
截面,计算公式
为
max
max2
(FN2A)max。

拉压杆强度条件中的不等号的物理意义是
最大工作应力σmax不超出许用应力[σ]
,强
度条件主要解决三个方面的问题是(
1)
强度校核
;
(2)
截面设计
;(3)
确立允许载荷
。
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4
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轴向拉压胡克定理的表示形式有
2种,其应用条件是
σmax≤σp
。

因为安全系数是一个__大于1_____数,所以许用应力老是比极限应力要
___小___。

=2E
;υ=2υ;若ε′=ε′(横向应变),则二杆轴力FN
N。
两拉杆中,A1=A2=A;E1
2
1
2
1
2
1_=__F
2

低碳钢在拉伸过程中挨次表现为
弹性
、
折服
、加强
、局部变形
四
个阶段,其特色点分别是
σp,σe,σs,σ
。
b

权衡资料的塑性性质的主要指标是
延长率δ
、
断面缩短率ψ
。

延长率δ=(L1-L)/L×100%中L1指的是
拉断后试件的标距长度
。

塑性资料与脆性资料的鉴别标准是
塑性资料:δ≥5%,脆性资料:δ<5%
。

图示销钉连结中,2t2>t1,销钉的切应力
τ=2F/πd2,销钉的最大挤压应力
σbs=F/dt1
。

螺栓受拉力F作用,尺寸如图。若螺栓资料的拉伸许用应力为
[σ],许用切应力为
[τ],按
拉伸与剪切等强度设计,螺栓杆直径
d与螺栓头高度h的比值应取d/h=4[τ]/[
σ]。

木榫接头尺寸如图示,受轴向拉力
F作用。接头的剪切面积
A=
hb
,切应力
τ=F/hb
;挤压面积Abs
=cb
bs
F/cb
。
,挤压应力σ=
(如图示),在轴向力F作用下,木杆上下双侧的剪切
面积A=2lb,切应力τ=F/2lb
;挤压面积Abs=2δb
,挤压应力σbs=F/2δb。

挤压应力作用在构件的表面面,一般不是均匀分
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布;压杆中的压应力作用在杆的横截面上且均匀散布。
,经过铆钉连结,钉与板的钢号不一样。对铆接头的强度计算应
包含:铆钉的剪切、挤压计算;钢板的挤压和拉伸强度计算。
钢板的拉伸强度计算
若将钉的摆列由(a)改为(b),上述计算中发生改变的是。对于
(a)、(b)两种摆列,铆接头能承受较大拉力的是(a)。(建议画板的轴力争剖析)
3F4
F
F
F2()
F4()
三、选择题
(压)杆件的刚度,有以下四种举措:
(A)将杆件资料改为高强度合金钢;(B)将杆件的表面进行加强办理(如淬火等);
(C)增大杆件的横截面面积;(D)将杆件横截面改为合理的形状。
正确答案是C
、乙两杆,几何尺寸相同,轴向拉力F相同,资料不一样,它们的应力和变形有四种可
能:
(A)应力和变形△l都相同;(B)应力不一样,变形△l相同;
(C)应力相同,变形△l不一样;(D)应力不一样,变形△l不一样。
正确答案是C
,一为钢杆,另一为铝杆,在相同的轴向拉力作用下,
两杆的应力与变形有四种状况;
(A)铝杆的应力和钢杆相同,
变形大于钢杆;
(B)铝杆的应力和钢杆相同,
变形小于钢杆;
(C)铝杆的应力和变形均大于钢杆;
(D)铝杆的应力和变形均小于钢杆。
∵Es>Ea
正确答案是
A
,在相同载荷作用下,低碳钢试件的弹
性变形为1,铸铁的弹性变形为
2,则1与
2的关系是;
6
∵Ems>Eci
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见P33,
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(A)1>2;(B)
1<2;
(C)1=2;
(D)不可以确立。
正确答案是
B
,横截面上正应力均匀散布是依据何种条件得出的。
(A)静力均衡条件;
(B)连续条件;
(C)小变形假定;
(D平面假定及资料均匀连续性假定。
正确答案是
D
第三章
扭转
一、是非判断题

单元体上同时存在正应力和切应力时,切应力互等定理不可立。
(×)

空心圆轴的外径为
D、内径为d,其极惯性矩和扭转截面系数分别为
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7
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Ip
D4
d4
,Wt
D3
d3
(×)
32
32
16
16

资料不一样而截面和长度相同的二圆轴,在相同外力偶作用下,其扭矩图、切应力及相对
扭转角都是相同的。
(×)

连结件承受剪切时产生的切应力与杆承受轴向拉伸时在斜截面上产生的切应力是相同
的。
(×)
二、填空题

图示微元体,已知右边截面上存在与
z方向成θ角的切应力τ,试依据切应力互等定理
画出此外五个面上的切应力。

试绘出圆轴横截面和纵截面上的扭转切应力散布图。
z
Me
T
τ
o
y
max
x
max



保持扭矩不变,长度不变,圆轴的直径增大一倍,则最大切应力
max是本来的
1/8倍,
τ
单位长度扭转角是本来的1/16
倍。
,所受扭矩也相同,二者的最大切应力
_________相等__,单位长度扭转
_不一样__________。

公式
T
的合用范围是
等直圆轴;
τx≤
τ
。
IP
ma
p

对于实心轴和空心轴,假如二者的资料、长度及横截面的面积相同,则它们的抗扭能
力
空心轴大于实心轴
;抗拉(压)能力
相同
。

当轴传达的功率一准时,轴的转速愈小,则轴遇到的外力偶距愈
__大__,当外力偶距一
准时,传达的功率愈大,则轴的转速愈
大
。

两根圆轴,一根为实心轴,直径为
D1,另一根为空心轴,内径为
d2,外径为
D2,
d2

,若两轴承受的扭矩和最大切应力均相同,则
D1=
31-
4
。
D2
D2

等截面圆轴上装有四个皮带轮,合理安排应为
D、C轮地点对换
。
ABCD
8
(单位:kN·m)




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,试画出图示各截面上的切应力散布图。
TTT
、木材和灰铸铁三种资料制成的扭转圆轴试件,受扭后损坏现象体现为:图(b),
扭角不大即沿45o螺旋面断裂;图(c),发生特别大的扭角后沿横截面断开;图(d),
表面出现纵向裂纹。据此判断试件的资料为,图(b):灰铸铁;图(c):低碳钢,
图(d):木材。若将一支粉笔扭断,其断口形式应同图(b).
三、选择题
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,已知GIp,当
30N·m;
20N·m;
15N·m;
10N·m。

m为什么值时,自由端的扭转角为零。(B)
30m
ABC
2aa
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,已知资料、直径、扭矩均相同,而长度分别为L;2L;4L,则单位扭转
角θ必为D。
9
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F1
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;;;。
,它们的横截面面积均相同,受相同扭转作用,则其最大切应力
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是C
空
实

max

。
()
()
Wt空
Wt实
;B.
空
实
空
实
。
max=max;

max;
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一个内外径之比为
α=d/D的空心圆轴,扭转时横截面上的最大切应力为
τ,则内圆周处
的切应力为
B
。
;B.
ατ;
3
D.(
4
C.(1-α)τ;
1-α)τ;

知足均衡条件,但切应力超出比率极限时,以下说法正确的选项是
D
。
A
B
C
D
切应力互等定理:
成立
不可立
不可立
成立
剪切虎克定律:
成立
不可立
成立
不可立
,资料力学研究横截面变形几何关系时作出的假定
是C。
;;。
,若直径d不变;长度l不变,所受外力偶矩M不变,仅将资料由钢变为
铝,则轴的最大切应力(E),轴的强度(B),轴的扭转角(C),轴的刚度(B)。

SA
GSGA
第四章曲折内力
一、是非判断题

杆件整体均衡时势部不必定均衡。
(
×
)

不论梁上作用的载荷怎样,其上的内力都按同一规律变化。
(
×
)

随意横截面上的剪力在数值上等于其右边梁段上全部荷载的代数和,向上的荷载在该截
面产生正剪力,向下的荷载在该截面产生负剪力。
(
×
)

若梁在某一段内无载荷作用,则该段内的弯矩图必然是向来线段。
(
∨
)
,设想沿截面
m-m将梁截分为二,若取梁的左段为研究对象,
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