材料力学复习题第2章1. 如图所示桁架结构,各杆的抗拉刚度均为EA ,则结点C 的竖向位移为:( )(A ) αcos 2EA Fh (B )α2cos 2EA Fh (C )α3cos 2EA Fh (D )α3cos EA Fh2. 如图所示正方形截面柱体不计自重,在压力F 作用下强度不足,差%20,(即F/A=1.2[σ])为消除这一过载现象(即F/A ‘= [σ]),则柱体的边长应增加约:( ) (A ) %5 (B )%10 (C )%15 (D )%203. 如图所示杆件的抗拉刚度kN 1083⨯=EA ,杆件总拉力kN 50=F ,若杆件总伸长为杆件长度的千分之五,则载荷1F 和2F 之比为:( ) (A ) 5.0 (B )1 (C )5.1 (D )24. 如图所示结构,AB 是刚性梁,当两杆只产生简单压缩时,载荷作用点的位置距左边杆件的距离x 为:( )(A ) 4a (B )3a (C )2a (D )32a5. 图示杆件的抗拉刚度为EA ,其自由端的水平位移为 3Fa/EA ,杆件中间习题5图F2习题4图习题3图1F习题2 图习题1 图截面的水平位移为 Fa/EA 。
6.图示桁架结构各杆的抗拉刚度均为EA ,则节点C 的水平位移为 F l cos45/EA ,竖向位移为 F l cos45/EA 。
7. 图示结构AB 为刚性梁,重物重量kN 20=W ,可自由地在AB 间移动,两杆均为实心圆形截面杆,1号杆的许用应力为MPa 80,2号杆的许用应力为MPa 100,不计刚性梁AB 的重量。
试确定两杆的直径。
8. 某铣床工作台进油缸如图所示,油缸内压为MPa 2=p ,油缸内径mm 75=D ,活塞杆直径mm 18=d ,活塞杆材料的许用应力MPa 50][=σ,试校核活塞杆的强度。
9.如图所示结构,球体重量为F ,可在刚性梁AB 上自由移动,1号杆和2号杆的抗拉刚度分别为EA 和EA 2,长度均为l ,两杆距离为a 。
不计刚性梁AB 的重量。
(1)横梁中点C 的最大和最小竖向位移是多少?(2)球体放在何处,才不会使其沿AB 梁滚动?10. 如图所示结构,AB 是刚性横梁,不计其重量。
1,2号杆的直径均为mm 20=d ,两杆材料相同,许用应力为MPa 160][=σ,尺寸m 1=a 。
求结构的许可载荷][F 。
11. 如图所示结构中的横梁为刚性梁,两圆形竖杆的长度和材料均相同,直径mm 20=d,材料的许用拉应力MPa 50][=t σ,不计刚性梁的重量,求结构能承受的最大载荷max F 。
F习题11图习题10图B习题9图AWB习题8图F习题7图AWB习题6图第3章1. 脆性材料压缩破坏时断口呈接近 45的原因是( )。
(通过做应力圆分析而来) (A ) 45面上的内力过大 (B ) 45面上的拉应力过大 (C ) 45面上的压应力过大 (D ) 45面上的切应力过大2. 低碳钢压缩实验时,试件最终成鼓状的主要原因是( )。
(A )试件抗压强度太低 (B )试件泊松效应太大 (C )试件与实验夹具接触面摩擦力的影响 (D )实验夹具的强度不够3. 几种材料的拉伸曲线如图所示,材料 A 的强度最高;材料 B 的刚度最大;材料 C 的塑性最好。
4. 某试件材料的屈服极限为320MPa,该试件拉伸到屈服极限时的轴向应变为%16.0,则材料的弹性模量E = 200 Gpa 。
继续加载到轴向应变为%5.0,在此时试件完全卸载后的残余应变%3.0=r ε,则试件卸载时截面上的应力是 400 MPa 。
5. 某试件材料的屈服极限为200MPa,该试件拉伸到屈服极限时的轴向应变为%2.0,则材料的弹性模量E = 100 。
继续加载到300MPa 时轴向应变为%5.1,则该试件完全卸载后的残余应变=r ε 1.2% 。
6. 同一材料的拉伸和扭转实验的应力应变关系如图所示,试指出哪根曲线是拉伸实验的(2)结果?而哪根曲线(1)是扭转实验的结果?并根据图中的数据计算材料的弹性模量{E=240/(1200*10-6)=200MPa}以及泊松比(利用公式G=E/2(1+u )即可求出0.25)。
第4章1. 圆轴承受扭矩0T 作用时,最大切应力正好达到屈服极限,若将圆轴横截面面积增加一倍,则当扭矩等于 时,其最大切应力达到屈服极限。
(A )02T (B )02T (C )022T (D )04T2. 承受相同扭矩作用的两实心圆轴的最大切应力之比为2,则两圆轴的极惯性之比为:习题6图(MPa),τσε)(μ,γε96(A )21(B )221(C )3221 (D )42213. 直径为d 的实心圆轴两端受集中扭矩作用,圆轴外表面的切应力为τ。
在相同扭矩作用下,外直径为d 2、内径为d 的空心圆轴外表面的切应力为 2t/15 。
4. 在图示直角曲拐中,BC 段的刚度很大(说明不考虑BC 弯曲变形产生的挠度),B 处由一轴承支承,已测得C 处的竖向位移为mm 5.0=C w 。
若将AB 段的直径由d 增加到d 2,载荷由F 增加到F 2,则C 处的竖向位移为='c w 0.0625mm (只有AB 扭转角引起的C 点位移) 。
5.如图所示实心圆轴的直径为d ,受均布的力偶矩q 作用,材料的剪切弹性模量为G 。
(1)求圆轴截面上的最大切应力。
(2)求自由端的转角。
(3)作圆轴的转角图。
6.如图为同一材料制成的阶梯状实心圆轴,一端固定一端自由,材料剪切弹性模量为G ,两段圆轴长均为a ,在自由端承受扭矩m 作用,如果d d d 2212==,则圆轴自由端的扭转角度=AC ϕ 34ma /G πd 4 。
7.如图所示实心圆轴的直径为mm 80=d ,长度m 1=L ,受外力偶矩m kN 10⋅=m 作用,材料的剪切弹性模量为GPa 80=G 。
(1)求圆轴截面上C B A ,,三处的切应力大小及其方向。
(2)求两端截面的相对转角。
第5章作梁的内力图习题7图A习题6图习题5图习题4图第6章1.如图所示阶梯状梁AB ,最大正应力出现在截面: 。
(A )A 处 (B )B 处 (C )C 处 (D )D 处2.如图所示外伸梁AB 的直径为d ,在移动载荷F 作用下,梁中最大弯曲正应力为: 。
(A )432d Fa π (B )364d Fa π (C )332dFa π (D )316d Faπ 3.如图所示悬臂梁,在其中性层上下述结论正确的是: 。
(A )0,0=≠τσ (B )0,0==τσ (C )0,0≠≠τσ (D )0,0≠=τσ习题4图习题3图习题2图B习题1图AFB2F Fq2qa =q2/2qa 2q4. 如图所示平面弯曲梁的截面是由一圆形挖去一正方形而形成的,则关于该梁的强度的下列论述中,只有 是正确的。
(A )当梁的横截面的放置方向如图时,梁的强度最小。
(B )梁的强度与横截面的放置方向无关。
(C )当梁的横截面的放置方向如图旋转 45时,梁的强度最大。
(D )当梁的横截面的放置方向如图旋转 45时,梁的强度最小。
5.如图所示矩形截面简支梁A 截面上的最大正应力为MPa 30,则整个梁中的最大正应力为: 60MPa 。
6.如图所示,长度为L 2的矩形截面梁()h b ⨯上作用有可在全梁上任意移动的载荷F ,则梁中产生的最大正应力为: 6FL/bh 2 ,最大切应力为: 2F/3bh 。
7.如图所示阶梯状悬臂梁AB ,在载荷F 作用下,则梁中产生的最大正应力为: 6Fa/bh 2 ,最大切应力为: 3F/2bh 。
8.如图所示,直径为d 的金属丝绕在直径为D 的轮缘上,d D >>。
(1)已知材料的弹性模量为E ,且金属丝保持在线弹性范围,则金属丝中的最大弯曲正应力是多少?(2)已知材料的屈服极限为s σ,如果要使变形后的金属丝能完全恢复原来的直线形状,则轮缘的直径不得小于多少?9.如图所示,由两根20.No 槽钢组成的外伸梁在外伸端分别受到载荷F 的作用,已知m 6=L ,材料的许用应力MPa 170][=σ。
求梁的许可载荷][F 。
10.如图所示,铁轨对枕木AB 的压力为F ,路基对枕木的反作用力可认为是均匀分布的,两铁轨之间的距离为L ,(1)为使枕木具有最大的强度,则尺寸a 最合理的大小是多少?(2)若枕木的抗弯截面系数为W ,材料的许用应力为][σ,则在枕木具有最大强度时,其能承受的最大轨道压力F 为多大?(将在反力以q 作用在简梁上计算,正负弯矩绝对值相同即可求出)20.No 习题9图AB习题8图习题7图2习题6图F习题5图11.如图所示矩形截面简支木梁长m 1=l ,受可任意移动的载荷kN 40=F 作用,木材的许用正应力为MPa 10][=σ,许用切应力为MPa 3][=τ,梁截面的高宽比为2/3/=b h 。
试求梁许可的截面尺寸。
12.如图所示,一很长的钢筋放置于刚性地面上,用力F 将其提起,钢筋直径为d ,单位长度的重量为q ,当a b 2=时,载荷F 有多大?此时钢筋中的最大正应力是多少?第7章1. 如图所示,外伸梁在载荷F 作用下产生变形。
则下列叙述中,错误的是: (A )BC 段梁的弯矩为零,但挠度不为零。
(B )BC 段梁的弯矩为零,所以该段梁无变形,只有位移。
(C )BC 段梁的挠度和转角是因AB 段梁的变形而引起的。
(D )BC 段梁无载荷,所以该段梁的转角为零。
2. 如图所示,悬臂梁自由端的挠度为B w ,梁中点的挠度为C w ,则有: 。
(A )B C w w 21= (B )B C w w 165= (C )B C w w 41=(D ) B C w w 81= 3.如图所示,两悬臂梁在自由端用铰相连,铰处作用有集中力F ,则两梁中的最大弯矩为: 。
(将铰约束分开,设左边梁受力R 则右边梁为F-R ,由左右两梁在C 点挠度相同,可求习题2图B习题1图习题11图Fbh习题10图出R=2F/3,因此选B ) (A )3Fa (B )32Fa(C )Fa (D )Fa 24.如图所示,长度为L 、抗弯刚度为EI 的悬臂梁AB 在自由端处与下方的一刚性曲拐BCD 固接。
若要使B 点的挠度为零,则CD 段的长度=a 2L/3 。
(将力F 平移到B 点,则点受集中力F 和力偶Fa ,F 产生向上挠度,Fa 产生向下两挠度两者相同,从而得到a=2L/3) 5. 如图所示各梁的抗弯刚度为EI ,试用叠加法计算梁B 截面的转角以及C 点的挠度。
6.画出如图所示梁的剪力图和弯矩图。
7.如图所示,长度为a 2、抗弯刚度为EI 、抗弯截面系数为W 的悬臂梁在中点受载荷F 作用,而在自由端支有一弹簧,弹簧的刚度系数3a EIk ξ=,这里ξ为一系数。