拉伸与压缩一、 选择题 (如果题目有5个备选答案选出其中2—5个正确答案,有4个备选答案选出其中一个正确答案。
)1.若两等直杆的横截面面积为A ,长度为l ,两端所受轴向拉力均相同,但材料不同,那么下列结论正确的是( )。
A .两者轴力相同应力相同B .两者应变和仲长量不同C .两者变形相同D .两者强度相同E .两者刚度不同2.一圆截面直杆,两端承受拉力作用,若将其直径增大一倍,其它条件不变,则( )。
A .其轴力不变B .其应力将是原来的1/4C .其强度将是原来的4倍D .其伸长量将是原来的1/4E .其抗拉强度将是原来的4倍3.设ε和1ε分别表示拉压杆的轴向线应变和横向线应变,μ为材料的泊松比,则下列结论正确的是( )。
A .εεμ1=B .εεμ1-=C .εεμ1= D .εεμ1-= E .常数时,=≤μσσ p 4.钢材经过冷作硬化处理后,其性能的变化是( )。
A .比例极限提高 B .屈服极限提高C .弹性模量降低D .延伸率提高E .塑性变形能力降低5.低碳钢的拉伸σ-ε曲线如图1-19所示若加载至强化阶段的C 点,然后卸载,则应力回到零值的路径是( )。
A .曲线cbaoB .曲线cbf (bf ∥oa )C .直线ce (ce ∥oa )D .直线cd (cd ∥o σ轴)6.低碳钢的拉伸σ-ε曲线如图l —19,若加载至强化阶段的C 点时,试件的弹性应变 和塑性应变分别是( )。
A .弹性应变是ofB .弹性应变是oeC .弹性应变是edD .塑性应变是ofE .塑性应变是oe7.图l-2l 表示四种材料的应力—应变曲线,则: (1)弹性模量最大的材料是( );(2)强度最高的材料是( ); (3)塑性性能最好的材料是( )。
8.等截面直杆承受拉力,若选用三种不同的截面形状:圆形、正方形、空心圆,比较材料用量,则( )。
A .正方形截面最省料B .圆形截面最省料C .空心圆截面最省料D .三者用料相同9.若直杆在两外力作用下发生轴向拉伸(压缩)变形,则此两外力应满足的条件是 A .等值 B .反向 C .同向D .作用线与杆轴线重合E .作用线与轴线垂直 10.轴向受拉杆的变形特征是( )。
A .轴向伸长横向缩短B .横向伸长轴向缩短C .轴向伸长横向伸长D .横向线应变与轴向线应变正负号相反E .横向线应变ε'与轴向线应变ε的关系是μεε='11.低碳钢(等塑性金属材料)在拉伸与压缩时力学性能指标相同的是( )。
A .比例极限 B .弹性极限 C .屈服极限 D .强度极限 E .弹性模量 12.材料安全正常地工作时容许承受的最大应力值是( )。
A .p σB .σC .b σD .][σ13.拉杆的危险截面一定是全杆中( )的横截面。
A .轴力最大B .面积最小C .应力σ最大D .位移最大E .应变ε最大 14.若正方形横截面的轴向拉杆容许应力][σ=100 MPa ,杆两端的轴向拉力N =2.5 kN ,根据强度条件,拉杆横截面的边长至少为 ( )。
A .m 2500100 B .m 1005.2 C .m 1002500D .mm 5 15.长度、横截面和轴向拉力相同的钢杆与铝杆的关系是两者的( )。
A .内力相同 B .应力相同 C. 容许荷载相同 D .轴向线应变相同E .轴向伸长量相同16.长度和轴向拉力相同的钢拉杆①和木拉杆②,如果产生相同的伸长量,那么两者 之间的关系是( )。
A .21εε= B .1σ>2σ C .1σ=2σ D .1A >2A E .1A <2A (其中1ε、1σ、1A 为钢杆的应变、应力和横截面面积,2ε、2σ、2A 为木杆的应变、应力和横截面面积。
)17.图l-22所示拉杆B 截面的轴力 F N ( )。
A .-6 kNB .-9 kNC .3 kND .不确定二、判断题(正确的打“√”,错的打“×”)1.应力分为两种,即正应力和剪应力。
并且同一截面上的正应力和剪应力必须互相垂直。
( )2.正应力的“正”字指的是正负的意思,所以正应力恒大于零。
( ) 3.杆件的某个横截面上,各点正应力均为零,则轴力必为零。
( ) 4.轴力是拉压杆横截面上唯一的内力。
( )5.图l-24所示等直杆在自重作用下,横截面上的轴力与截面的位置有关而与横截面积无关。
( )6.图l-24所示等直杆在自重作用下,横截面上的应力与横截面的位置有关而与横截面的形状无关。
( )7.杆件受拉如图1-25所示,由于横截面l-l 、2-2的面积为A 1=2A 2,所以正应力 σ1=σ2。
( )8.公式EA Nl l E A N =∆== , ,σεσ仅当p σσ≤时才能用。
( ) 9.已知某试件的==⨯==σεσ故测得 ,02.0 MPa, 10200 MPa, 2003E p MPa 400=E ε。
( ) 10.因εσ=E ,故E 随应力的增大而提高。
( )11.若构件沿某方向的应力为零,则该方向的应变也必为零。
( )12.在轴向拉伸时,轴向应力与轴向应变的比始终保持为常数,直到破坏。
( ) 13.仅由平衡条件求不出超静定问题的全部未知力。
( )14.设计构件时,须在节省材料的前提下尽量满足安全工作的要求。
( ) 15.应力集中现象对脆性材料的危害要比塑性材料严重。
( )三、填空题1.现有铸铁和钢两种材料,在图1-26所示结构中①杆选( ),②杆选( )比较合理。
2.在图1-27所示的应力-应变曲线上,对应a 点的应力称为( ),对应b 点的应力称为( ),对应c 点的应力称为( ),对应d 点的应力称为( )。
3.拉压杆中某点的最大正应力发生在( )面上,最大剪应力发生在( )截面上。
4.写出虎克定律的两种表达式:( ),( ),它们的适用条( )。
5.构件安全工作的基本要求是构件要具有足够的( ),( ),( )。
6.在等值、反向、与杆轴线重合的两外力作用下的杆件将产生( )变形。
7.横截面为边长是b 的正方形,长度为l 的拉杆,在弹性范围内其伸长量为l ∆, 其横向变形=∆b ( )8.应力单位为MPa ,1 MPa = ( ) 22m m )N (m N =。
9.材料的弹性模量E 反映了材料的( )能力,它与构件的尺寸及构件所受外力( )有关。
10.拉压杆横截面产生( )应力,斜截面产生( )应力。
11.材料破坏之前所能承受的最大应力是( )。
12.塑性材料的延伸率δ( ),脆性材料的延伸率δ( )。
13.极限应力0σ是材料( )时对应的应力。
塑性材料的极限应力是( ),脆性材料的极限应力是( )。
14.强度计算的三种问题:( ),( ),( )。
15.比例极限p σ是( )最高应力;弹性极限e σ是( )最高应力。
16.脆性材料的压缩破坏主要是因( )作用而破坏,破裂面大约与轴线成( )角度。
17.名义屈服极限σ是对( )材料规定的。
四、计 算 题1.在图示结构中,若钢拉杆BC 的横截面直径为10 mm 2,试求拉杆内的应力。
设由BC 连接的1和2两部分均为刚体。
题1图 题2图2.汽车离合器踏板如图所示。
已知踏板收到压力F 1 = 400 N 作用,拉杆1的直径D =9 mm,杠杆臂长L = 330 mm,l= 56 mm,拉杆的许用应力[σ] = 50 MPa,校核拉杆1的强度。
3.在图示简易吊车中,BC为钢杆,AB为木杆。
木杆AB的横截面面积A1=100 cm2,许用应力[σ]1= 7 MPa;钢杆BC的横截面面积A2= 6 cm2,许用拉应力[σ]2 = 160 MPa。
试求许可吊重F。
题3图题4图4. 在图示杆系中,BC和BD两杆的材料相同,且抗拉和拉压许用应力相等,同为[σ]。
为使杆系使用的材料最省,试求夹角θ的值。
5. 变截面直杆如图所示。
已知:A1= 8 cm2,A2= 4 cm2,E= 200 GPa。
求杆的总伸长Δl。
题5图题6图6. 两根材料不同但截面尺寸相同的杆件,同时固定连接于两端的刚性板上,且E1>E2。
若使两杆都为均匀拉伸,试求拉力F的偏心距e。
7. 设CG为刚体(即CG的弯曲变形可以省略),BC为铜杆,DG为钢杆,两杆的横截面面积分别为A1和A2,弹性模量分别为E1和E2。
如要求CG始终保持水平位置,试求x。
题7图题8图8. 在图示结构中,假设AC梁为刚杆,杆1,2,3的横截面面积相等,材料相同。
试求三杆的轴力。
9. 在图示结构中,1、2两杆的抗拉压刚度同为E1A1,3杆为E3A3。
3杆的长度为l+δ,其中δ为加工误差。
试求将3杆装入AC位置后,1、2、3杆的内力。
题9图题10图10. 杆1为钢杆,E1 = 210 GPa,α1=×10-6℃-1,A1= 30 cm2。
杆2为铜杆,E2 = 105 GPa,α2= 19×10-6℃-1,A2= 30 cm2。
载荷F= 50 kN。
若AB为刚杆,且始终保持水平,试问温度是升高还是降低并求温度的改变量ΔT。
材料的力学性能1. 工程上通常以伸长率区分材料,对于脆性材料有四种结论,哪一个是正确 (A) 5%d < ; (B) 0.5%d < ; (C) 2%d < ; (D) 0.2%d < 。
2. 对于没有明显屈服阶段的塑性材料,通常以0.2s 表示屈服极限。
其定义有以下四个结论,正确的是哪一个(A) 产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (B) 产生%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (C) 产生%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (D) 产生%的应变所对应的应力值作为屈服极限。
3. 关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论,正确的是哪一个 (A) 由于温度降低,其比例极限提高,塑性降低; (B) 由于温度降低,其弹性模量提高,泊松比减小; (C) 经过塑性变形,其比例极限提高,塑性降低; (D) 经过塑性变形,其弹性模量提高,泊松比减小。
4. 关于材料的塑性指标有以下结论,哪个是正确的(A) s s 和d ; (B) s s 和ψ; (C) d 和ψ; (D) s s 、d 和ψ。
5. 用标距50 mm 和100 mm 的两种拉伸试样,测得低碳钢的屈服极限分别为s1s 、s2s ,伸长率分别为5d 和10d 。
比较两试样的结果,则有以下结论,其中正确的是哪一个 (A )s1s2s s <,510d d >; (B )s1s2s s <,510d d =; (C )s1s2s s =,510d d >; (D )s1s2s s =,510d d =。
6. 圆柱形拉伸试样直径为d ,常用的比例试样其标距长度l 是 或 。