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20146材料力学复习题部分答案

一、填空题1.标距为100mm的标准试件,直径为 10mm,拉断后测得伸长后的标距为 123mm,缩颈处的最小直径为6.4mm,则该材料的伸长率δ=(百分之23 ),断面收缩率ψ=(百分之59.04 )。

2、构件在工作时所允许产生的最大应力叫(许用应力),极限应力与许用应力的比叫(安全系数)。

3、一般来说,脆性材料通常情况下以断裂的形式破坏,宜采用第(一、二)强度理论。

塑性材料在通常情况下以流动的形式破坏,宜采用第(三、四)强度理论。

,挤压应力σbs=()(4题图)(5题图)5、某点的应力状态如图,则主应力为σ1=(30MPa),σ2=( 0 ),σ3=(-30Mpa)。

6、杆件变形的基本形式有(拉伸或压缩)、(剪切)、(扭转)和(弯曲)四种。

7、当切应力不超过材料的剪切比例极限时,(剪应力)和(剪应变)成正比。

9、工程实际中常见的交变应力的两种类型为(对称循环脉动循环)。

10、变形固体的基本假设是:( 连续性 );( 均匀性 );( 各向同性 )。

11、低碳钢拉伸时大致分为以下几个阶段:( 弹性阶段 );( 屈服阶段 );( 强化阶段);( 局部变形阶段 )。

12、通常计算组合变形构件应力和变形的过程是:先分别计算每种基本变形各自引起的应力和变形,然后再叠加。

这样做的前提条件是构件必须为(线弹性杆件)(小变形杆件)。

13、剪切胡克定律的表达形式为(t=Gr)。

14、通常以伸长率 < (5% )作为定义脆性材料的界限。

15、提高梁弯曲刚度的措施主要有(提高梁的抗弯刚度EI )、(减小梁的跨度)、(改善梁的载荷作用方式)。

16、材料的破坏按其物理本质可分为(脆性断裂)和(塑性流动)两类。

二、选择题1、一水平折杆受力如图所示,则AB杆的变形为( D )。

(A)偏心拉伸;(B)纵横弯曲;(C)弯扭组合;(D)拉弯组合。

2、铸铁试件试件受外力矩Me作用,下图所示破坏情况有三种,正确的破坏形式是( A )3、任意图形的面积为A,Z0轴通过形心O,Z1轴与Z轴平行,并相距a,已知图形对Z1轴的惯性矩I1,则对Z轴的惯性矩IZ0为:( B )(A )00Z I =; (B )20Z Z I I Aa =-; (C )20Z Z I I Aa =+; (D )0Z Z I I Aa =+。

4、长方形截面细长压杆,b/h =1/2;如果将长方形截面改成边长为 h 的正方形,后仍为细长杆,临界力Pcr 是原来的( C )倍。

(A )2倍; (B )4倍; (C )8倍; (D )16倍。

5、图示应力状态,用第三强度理论校核时,其相当应力为( D ) 。

(A )1/2τ ; (B )τ; (C )1/23τ; (D )2τ。

6、已知材料的比例极限σp=200MPa ,弹性模量E =200GPa ,屈服极限σs=235MPa ,强度极限σb=376MPa 。

则下列结论中正确的是( C )。

(A )若安全系数n =2,则[σ]=188MPa ; (B )若ε=1x10-10 ,则σ=E ε=220MPa ; (C )若安全系数n =1.1,则[σ]=213.6MPa ;(D )若加载到使应力超过200MPa ,则若将荷载卸除后,试件的变形必不能完全消失。

7、不同材料的甲、乙两杆,几何尺寸相同,则在受到相同的轴向拉力时,两杆的应力和变形的关系为( C )。

(A )应力和变形都相同; (B )应力不同,变形相同; (C )应力相同,变形不同; (D )应力和变形都不同。

8、电梯由四根钢丝绳来吊起,每根钢丝绳的许用应力为100MPa ,横截面为240mm ,电梯自重为0.5吨,则能吊起的最大重量为( B )(A )2吨; (B )1.1吨; (C )1吨; (D )11吨。

9、当梁发生平面弯曲时,其横截面绕( C )旋转。

(A )梁的轴线; (B )截面对称轴; (C )中性轴; (D )截面形心10、直径为d 的实心圆截面,下面公式不正确的是( D )(A )0x y S S ==; (B )4/32x y I I d π==; (C )4/32p I d π=; (D )4/16p W d π= 11、电机轴的直径为20mm ,电机功率为5KW ,转速为1000rpm 。

当电机满负荷工作时,轴上的扭矩是 ( C )。

(A )475.5 N.m ; (B )4.755 N.m ; (C )47.75 N.m ; (D )477 N.m 。

12、下列说法正确的是 ( A )。

(A )在材料力学中我们把物体抽象化为变形体; (B )在材料力学中我们把物体抽象化为刚体; (C )稳定性是指结构或构件保持原有平衡状态;(D )材料力学是在塑性范围内,大变形情况下研究其承载能力。

13、剪切强度的强度条件为 ( D )。

(A )/[]N A σσ=≤; (B )max /[]X P M W ττ=≤; (C )][/C C C A P σσ≤=; D. ][/ττ≤=A Q 。

14、一钢质细长压杆,为提高其稳定性,可供选择的有效措施有 ( D )。

(A )采用高强度的优质钢; (B )减小杆件的横截面面积;(C )使截面两主惯轴方向的柔度相同; (D )改善约束条件、减小长度系数。

15、用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴,若长度和横截面面积均相同,则抗扭刚度较大的是哪个?( B )。

(A )实心圆轴; (B )空心圆轴; (C )两者一样; (D )无法判断。

16、一水平折杆受力如图所示,则AB 杆的变形为 ( C )。

(A )偏心拉伸; (B )纵横弯曲; (C )弯扭组合; (D )拉弯组合。

17.图示扭转轴1-1截面上的扭矩T 1为( A )。

(A )T 1=-2m kN ⋅ (B )T 1=5m kN ⋅ (C )T 1=1m kN ⋅ (D )T 1=-4m kN ⋅ 18、下面属于第三强度理论的强度条件是( C )(A )][1σσ≤; (B )][)(321σσσμσ≤+-; (C )][31σσσ≤-; (D )()()()[][]σσσσσσσ≤-+-+-21323222121。

19、对图示梁,给有四个答案,正确答案是( C )。

(A )静定梁; (B )一次静不定梁; (C )二次静不定梁; (D )三次静不定梁。

20、在工程上,通常将延伸率大于( B )%的材料称为塑性材料。

(A )2; (B )5; (C )10; (D )15。

21、图中应力圆a 、b 、c 表示的应力状态分别为( C ) A 二向应力状态、纯剪切应力状态、三向应力状态; B 单向拉应力状态、单向压应力状态、三向应力状态; C 单向压应力状态、纯剪切应力状态、单向拉应力状态; D 单向拉应力状态、单向压应力状态、纯剪切应力状态。

22、下面有关强度理论知识的几个论述,正确的是( D )。

A 需模拟实际应力状态逐一进行试验,确定极限应力; B 无需进行试验,只需关于材料破坏原因的假说; C 需要进行某些简单试验,无需关于材料破坏原因的假说; D 假设材料破坏的共同原因。

同时,需要简单试验结果。

23、关于斜弯曲变形的下述说法,正确的是( ABD )。

A 是在两个相互垂直平面内平面弯曲的组合变形; B 中性轴过横截面的形心; C 挠曲线在载荷作用面内; D 挠曲线不在载荷作用面内。

24、对莫尔积分⎰=∆l dx EIx M x M )()(的下述讨论,正确的是( C )。

A 只适用于弯曲变形;B 等式两端具有不相同的量纲;C 对于基本变形、组合变形均适用;D 只适用于直杆。

25、要使试件在交变应力作用下经历无数次循环而不破坏,必须使试件最大工作应力小于( A )。

A 材料许用应力;B 材料屈服极限;C 材料持久极限;D 构件持久极限。

三、作图题1、一简支梁AB 在C 、D 处受到集中力P 的作用,试画出此梁的剪力图和弯矩图。

2、绘制该梁的剪力、弯矩图m8m 2m2四、计算题托架AC 为圆钢杆,直径为d ,许用应力[σ]钢=160MPa ;BC 为方木,边长为b ,许用应力[σ]木=4MPa ,F =60kN ,试求d 和b 。

五、计算题已知一点为平面应力状态如图所示:(1)求该平面内两个主应力的大小及作用方位,并画在单元体图上。

(2)按照第三强度理论,给出该单元体的当量应力。

六、计算题已知应力状态如图。

试求主应力及其方向角,并确定最大剪应力值。

七、计算题图示为一铸铁梁,P1=9kN,P2=4kN,许用拉应力[σt]=30MPa,许用压应力[σc]=60MPa,I y=7.63⨯10-6m4,试校核此梁的强度。

P 1P 280201202052(单位:mm)八、计算题作出轴力图,若横截面面积为500mm 2,求最大应力。

九、计算题矩形截面木梁如图,已知截面的宽高比为b :h =2:3,q =10kN /m ,l =1m ,木材的许用应力[]σ=10MP a ,许用剪应力[]τ=2MP a ,试选择截面尺寸b 、h 。

十、计算题图示支架,斜杆BC 为圆截面杆,直径d = 50 mm 、长度l = 1.5 m ,材料为优质碳钢,MPa p 200=σ ,GPa E 200=。

若[]4=st n ,试按照BC 杆确定支架的许可载荷[]F 。

B。

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