《材料力学》练习册答案习题一一、填空题1．对于长度远大于横向尺寸的构件称为（杆件）。

2．强度是指构件（抵抗破坏）的能力。

3．刚度是指构件（抵抗变形）的能力。

二、简答题1．试叙述材料力学中，对可变形固体所作的几个基本假设。

答：（1）均匀连续假设：组成物体的物质充满整个物体豪无空隙，且物体各点处力学性质相同（2）各向同性假设：即认为材料沿不同的方向具有相同的力学性质。

（3）小变形假设：由于大多数工程构件变形微小，所以杆件受力变形后平衡时，可略去力作用点位置及有关尺寸的微小改变，而来用原始尺寸静力平衡方程求反力和内力。

2．杆件的基本变形形式有哪几种？答：1）轴向拉伸与压缩；2）剪切；3）扭转；4）弯曲3．试说明材料力学中所说“内力”的含义。

答：材料力学中所说的内力是杆件在外力作用下所引起的“附加内力”。

4．什么是弹性变形？什么是塑性变形？答：杆件在外力作用下产生变形，当撤掉引起变形的因素后，如果杆件的变形完全消失而恢复到原来状态，这种变形称为是完全弹性的即弹性变形。

而撤掉引起变形的因素后，如果杆件的变形没有完全恢复而保留了一部分，被保留的这部分变形称为弹性变形又叫永久变形。

三、判断题1．材料单元体是无限微小的长方体（X ）习题二一、填空题1．通过一点的所有截面上（应力情况的总和），称为该点的应力状态。

45的条纹，条纹是材料沿（最2．材料屈服时，在试件表面上可看到与轴线大致成ο大剪应力面）发生滑移而产生的，通常称为滑移线。

3．低碳钢的静拉伸试验中，相同尺寸的不同试件“颈缩”的部位不同，是因为（不同试件的薄弱部位不同）4．对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常规定以产生塑性应变（εs=0.2% 时的应用定为名义屈服极限，用δρ2表示）5．拉，压杆的横截面上的内力只有（轴力）。

6．工程中，如不作特殊申明，延伸率δ是指（L=10 d）标准试件的延伸率二、简答题1．试叙述低碳钢的静拉伸试验分几个阶段？各处于什么样的变形阶段。

答：分四个阶段：1）弹性阶段：其变形可认为是完全弹性的。

2）屈服阶段：是塑性变形阶段，其变形是弹塑性的。

3）强化阶段：由于晶格的重新排列，使材料恢复了抵抗变形的错力，这一阶段的变形主要是塑性变形。

4）局部变形阶段：在试件的某一薄弱部位发生“颈缩”。

2．试叙述截面法求内力步骤答：1）在拟求内力的截面处，用一假想的截面将构件截分为二部分。

2）弃掉一部分，保留一部分，并将去掉部分对保留部分的作用以内力代替。

3）考虑保留部分的平衡，由平衡方程来确定内力值。

3．灰口铸铁受压破坏时，其破坏面大约与轴线成ο35为什么？答：是由于试件沿最大剪应力面发生剪切破坏。

4．材料表现出塑性还是脆性的将随什么条件而变化？答：温度、变形速率、应力状态5．选择安全系数时都包括了哪两方面的考虑？答：1）极限应力的差异：如实际构件制作加工后，实际的使用的材料极限应力值个别的有低于给定值的可能；另外还存在着截面尺寸，荷载值的差异及实际结构与其计算简图间的差异。

以上这些差异都偏于不安全的后果。

2）构件在使用过程中，可能遇到意外事故和其它不利的工件条件。

另外，越重要的构件就应该有越大的强度储备。

综合考虑以上两方面的因素，来确定安全系数，使构件在使用时能达到既安全可靠又经济合理。

6．在低碳钢的静拉伸试验中，过了屈服阶段，由于截面的名义应力差别很大，其强度极限已成了一个指标性的数值。

但为什么说衡量脆性材料强度的唯一指标是材料的强度极限呢？答：由于脆性材料没有明显的屈服阶段，如灰口铸铁的静拉伸实验，其在没有多大塑性变形的情况下，即被拉断截面尺寸改变很小。

这种情况下其名义应力与实际应力几乎相同，所以衡量脆性材料强度的唯一指标是强度极限。

三、判断题1．材料的延伸率指的是L=5d的标准试件。

（X ）四、选择题45方向出现滑移线，这与（A ）有关1．低碳钢试件拉伸屈服时，与轴线方向成οA、最大剪应力B、最大拉应力C、最大拉应力和最大剪应力D、最大拉应变35角的斜截面破坏，这与（A ）有关2．铸铁试件压缩试验时，沿与轴线成οA、最大剪应力B、最大拉应力C、最大剪应力和最大拉应力D、最大剪应变五、计算题1．试作各杆的轴力图2．试作各杆的轴力图3．图示拉杆承受轴向拉力P=10KN ，杆的横截面面积A=1002mm ,试求当οοοο90,60,30,0=α时各斜截面上的正应力和剪应力。

4.正方形混凝土柱，其横截面边长为200mm 基底边长为1m 的正方形混凝土板，柱受轴向压力P=100KN ，如图所示假设地基对混凝土板的支座反力均匀分布，混凝土的容许剪应力[]a Mp5.1=τ问使柱不致穿过板而混凝土板所需的最小厚度t 应为多少？5.某材料的应力应变曲线如图示，如何确定此种材料的屈服极限？6.图示桁架结构每杆均为100号等边角钢，面积A=2638.15cm 杆长为1m ，P=100KN ，求DE 杆的应力。

7．图示一钢筋混凝土组合屋架，受均布荷载q 作用，屋架的上弦杆AC 和BC 由钢筋混凝土制成，下弦杆AB 为圆截面钢拉杆。

其长度L=8.4m ，直径d=22mm,钢材的许用应力[]a Mp 170=σ，试校核该拉杆的强度。

h=1.4m 。

习 题 三一、填空题1．在挤压的实用计算中，如果实际挤压面为曲面。

则在实用计算中用其（ 正投影面 ）代替。

二、计算题１．矩形截面的木拉杆的接头如图所示，已知轴向拉力P=50KN ，截面宽度b=250mm 木材顺纹容许挤压应力[]a c Mp 10=σ，顺纹的容许应力[]a Mp 1=τ，求接头处所需的尺寸L 和a.2．两矩形截面木杆，用两块钢板连接如图示，如截面的宽度b=250mm ，沿拉杆顺纹方向拉力P=50KN ，木材的顺纹容许挤压应力[]a c Mp 10=σ，顺纹的容许剪应力[]a Mp 1=τ求接头处所需尺寸σ和L习题四一、填空题1．圆轴扭转时其横截面上的内力是（扭矩）2．两个互相垂直的平面上的剪应力（数值相等而且）都（指向或背区该两平面的交线）3．单无体的四个侧面上只有剪应力而无正应力，这种应力状态称为（纯剪切应力状态）45角的平面为（最小正应力）所在平面，4．纯剪切应力状态时，与x截面成ο-τ）而与x截面成ο135角的平面为（最大正应力）所其值为（δο45=δmin=在平面，其值为（δο135=δmin=+τ）二、简答题１．图为软钢圆轴和铸铁圆轴的扭转破坏断口图，试分析其破坏的原因。

答：软钢园轴其抗剪强度低于实际抗拉强度，其破坏是首先从杆的最外层沿横截面被剪断。

铸铁园轴其抗拉强度低于抗剪强度。

其破坏是首先在杆的最外层沿着与杆轴线约成45度倾角的螺旋形曲面发生拉断而产生破坏三、判断题1．圆轴扭转时其横截面上即有正应力又有剪应力（X ）四、选择题1．空心圆轴扭转时，其抗扭截面系数为（B ）Ａ、Ｂ、)1(1643απ-DＣ、)1(3244απ-DＤ、五、计算题１．试作图示各杆的扭矩图，确定最大扭矩的数值２．试作图示各杆的扭矩图。

确定最大扭矩的数值。

３．图示传动轴，转速m in200rn=，转向如图示2轮为主动轮。

输入功率KWNKz60=，1，3，4，5轮为从动轮，输出功率分别为KWNK181=，KWNK123=，KWNK224=，KWNK85=，试作试轴扭矩图。

163dπ)1(1.042α-D习题五一、填空题1．在一定意义上说，横力弯曲是（纯弯曲）和（剪切）的组合变形。

2．作用于梁上向上的外力，不论其位于截面左侧或右侧梁段，均引起该截面产生（正值）的弯矩。

3．用截面法求梁任一横截面上的剪力时，截面左侧梁段上向上的外力，或其右侧梁段上向下的外力，均引起该截面产生（正值）的剪力。

4．用截面法求梁任一截面上的弯矩时，截面左侧梁段上顺钟向的外力偶，或右侧梁段上的逆钟向的外力偶均引起该截面产生（正值）的弯矩。

5．用直接计算法求梁横截面上的内力时，任一横截面上的剪力在数值上等于该截面左边（或右边）梁上（竖向外力的）的代数和。

6．用直接计算法求梁横截面上的内力时，任一横截面上的弯矩在数值上等于该截面左边（或右边）梁上所有外力对（该截面形心的矩）的代数和。

7．剪力等于零的截面上弯矩具有（极大值）或（极小值）。

8．绘制剪力图时，在集中力作用处剪力图有突变，突变值等于（该集中力的数值）。

9．绘制弯矩图时，在集中力偶作用处，弯矩图有突变，突变值等于（该集中力偶的数值）。

10．纯弯曲时，染横截面上只有（弯矩）而没有（剪力），其弯矩图为一（水平直线）。

11．剪力函数对x的一阶导数，等于（相应的荷截集度）。

12．弯矩函数对x的一阶导数，等于（相应的剪力集度）。

13．一般情况下，梁横力弯曲时，其横截面上的内力为（剪力和弯矩）。

二、简答题1．工程中常见的三种形式的静定梁分别是什么？ 答：1）悬臂梁 2）外伸梁 3）简支梁2．绘制梁的弯矩图时，为什么把梁的正值弯矩画在x 轴的下侧？ 答：这样可以可梁的弯矩图画在梁受拉的一侧，便于分析梁的变形。

3．画曲杆和折杆的内力图时与梁的内力图有何不同，其具体有何规定？答：曲杆或折杆的轴力图或剪力图可画在其轴线的任意一侧，但必须标明正、负符号，而弯矩图则必须画在梁受拉的一侧，且不必注明正、负符号。

4．梁在均布荷截作用下，如荷载集度为负的常数其剪力图的弯矩图有何特点？ 答：其剪力图从左向后为一向右下方倾斜的斜直线而其弯矩图为一下凸的二次抛物线。

5．组合梁的铰接处，其剪力图和弯矩图有何特点？答：组合梁的线由于其只能传递轴力和剪力而不能传递弯矩，因此，如铰上无力的作用时，其剪力图不受任何影响，其弯矩图应通过该铰，且园滑过渡，铰接处弯矩等于零。

三、判断题1．纯弯曲的梁段各横截面弯矩是常数，挠曲线为一段圆弧（ √ ）。

2．梁的剪力图，其形状与外力偶的作用无关，而其大小则与外力偶的作用有关（√ ）四、选择题1． 悬臂梁的弯矩图如图所示，则梁的Q 图形状为（ B ）A 、矩形B 、三角形C 、梯形D 、零线2．图示简支梁C 截面的剪力c Q =（ A ）A 、2pB 、2p C 、P D 、不确定3．图示简支梁C 截面的弯矩 =（ D ） A 、2mB 、2m C 、m D、4m五、计算题1．作内力图c M2．作内力图3．作内力图5．作内力图7．作内力图9．作内力图10．作内力图11．已知简支梁的弯矩图，求其荷载图及剪力图：六、选择题1．横力弯曲时梁横截面上的内力是（C ）A、弯矩B、轴力C、剪力和弯矩D、剪力2．纯弯曲时梁横截面上的内力是（D ）A、M和QB、Q和NC、M和ND、只有M3．两根梁只是横截面形状不同，其它条件均相同，则两者相同的是（D ）A、应力B、变形C、承受荷载D、内力4．下面哪种梁可不需求支坐反力，而直接计算内力（B ）A、简支梁B、悬臂梁C、外伸梁D、组合梁习题六一、填空题1．截面对通过同一点的任意一对正交坐标轴的两惯性矩之和为（一常数）。