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工程力学(材料力学部分)

工程力学作业(材料力学)班级学号姓名第一、二章 拉伸、压缩与剪切一、填空题1、铸铁压缩试件,破坏是在 截面发生剪切错动,是由于引起的。

2、a 、b 、c 三种材料的应力-应变曲线如图所示。

其中强度最高的材料 是 ,弹性模量最小的材料是 ,塑性最好的材料是 。

3、图示结构中杆1和杆2的截面面积和拉压许用应力均相同,设载荷P 可在刚性梁AD 上移动。

结构的许可载荷[ P ]是根据P 作用于 点处确定的。

Oσεabc4、五根抗拉刚度EA 相同的直杆铰接成如图所示之边长为a 的正方形结构,A 、B 两处受力 P 作用。

若各杆均为小变形,则A 、B 两点的相对位移∆AB = 。

5、图示结构中。

若1、2两杆的EA 相同,则节点A 的竖向位移∆Ay = ,水平位移为∆Ax = 。

6、铆接头的连接板厚度t = d ,则铆钉的切应力τ为 , 挤压应力σ bs 为 。

P / 2 P / 2二、选择题1、当低碳钢试件的试验应力σ = σs 时,试件将:(A) 完全失去承载能力; (B) 破断;(C) 发生局部颈缩现象; (D) 产生很大的塑性变形。

正确答案是 。

2、图示木接头,水平杆与斜杆成α角,其挤压面积为A bs 为: (A )b h ; (B )b h tan α ; (C )b h / cos α ; (D )b h /(cos α sin α)。

正确答案是 。

3、图示铆钉联接,铆钉的挤压应力为:(A )2 P / ( π d 2 ); (B )P / (2 d t ); (C )P / (2 b t ); (D )4 P / ( π d 2 )。

正确答案是 。

4、等截面直杆受轴向拉力P 作用而产生弹性伸长,已知杆长为l ,截面积为A ,材料弹性模量为E ,泊松比为ν,拉伸理论告诉我们,影响该杆横截面上应力的因素是:(A )E 、ν、P ; (B )l 、A 、P ; (C )l 、A 、E 、ν、P ; (D )A 、P 。

正确答案是 。

5、等截面直杆受轴向拉力P 作用而产生弹性伸长,已知杆长为截面积为A ,则横截面上的正应力和45º斜截面上的正应力分别为:(A )P / A ,P / ( 2 A ); (B )P / A ,P / ( 2 1 / 2 A ); (C )P / ( 2 A ),P / ( 2 A ); (D )P / A ,2 1 / 2 P / A 。

正确答案是 。

6、由同一种材料组成的变截面杆的横截面面积分别为2 A 和A ,受力如图示,E 为常数,有下列结论: (A )D 截面位移为0;(B )D 截面位移为P l / (2 E A ); (C )C 截面位移为P l / (2 E A ); (D )D 截面位移为P l / ( E A )。

正确答案是 。

7、甲、乙两杆,几何尺寸相同,轴向拉力P 相同,材料不同,它们的应力和变形有四种可能:(A )应力σ和变形Δ l 都相同; (B )应力σ不同,变形Δ l 相同; (C )应力σ相同,变形Δ l 不同; (D )应力σ和变形Δ l 都不同。

正确答案是 。

P8、铅直的刚性杆AB 上铰接着三根材料相同,横截面积相同,相互平行的水平等直杆,其长度分别为l 、2 l 、3 l ,如图所示。

今在B 端作用一平行于水平杆的集中力P ,若以F N1、F N2、F N3和ε1、ε2、ε3分别表示1、2、3杆的轴力和应变值,有四种情况:(A )F N1=F N2=F N3,ε1 =ε2 =ε3; (B )F N1<F N2<F N3,ε1< ε2< ε3; (C )F N1=F N2=F N3, ε1< ε2< ε3; (D )F N1<F N2<F N3,ε1 =ε2 =ε3。

正确答案是 。

9、如图所示,刚性杆AB 的左端铰支,①、②两杆为长度相等,横截面面积相等的等直杆,其弹性模量分别为E 1和E 2,且有E 1=2 E 2,平衡方程与补充方程可能有以下四种:(A )F N1+F N2=P ,F N1=F N2; (B )F N1+2F N2=3P ,F N2=2F N1; (C )F N1+2F N2=3P ,F N1=F N2; (D )F N1+F N2=P ,F N2=2F N1。

;正确答案是 。

三、计算题1、正方形结构受力如图,P =50 kN ,各杆横截面积A =2000 mm 2,求各杆的正应力。

2、一拱由刚性块AB 、BC 和拉杆AC 组成,受均布荷载q =90 kN / m (如图)。

若R =12 m ,拉杆的许用应力[ σ ]=150 MPa ,试设计拉杆的直径d 。

3、钢质圆杆的直径d =10 mm ,P =5 kN ,弹性模量E =210 GPa 。

画出轴力图并求杆内最大应变和杆的总伸长。

4、如图所示,杆ABC为刚杆,①、②、③各杆E、A、l均相同,求各杆内力值。

5、静不定结构如图所示。

AB为刚体,1、2杆的EA相同,试列出求解两杆内力F N1和F N2的方程式。

第三章 扭转一、填空题1、图示两根圆轴横截面上的最大切应力相同,则两轴的直径之比d 1 / d 2 = 。

2、圆轴受力如图所示,其危险截面在 段,当m3、m 4换以后,危险面在 段。

3、求图示圆截面轴指定截面上的扭矩:T 1= ,T 2= 。

·m ·m=1.0 m =0.4 m =0.2 (kN ·m) =0.4 800 1400 (kN · m )4、一受扭圆轴,横截面上的最大切应力τmax =40MPa ,如图所示,则横截面上a 点的切应力τa = 。

5、阶梯轴尺寸及受力如图所示,AB 段的最大切应力τmax1与BC 段的最大切应力τmax2之比τmax1 / τmax2= 。

6、铸铁圆轴受扭时,在 面上发生断裂,其破坏是由 应力引起的。

二、选择题 1、公式/pT I ρτρ=对图示四种横截面杆受扭时,适用的截面有四种答案:(注:除(D )外其余为空心截面)正确答案是 。

(A)(B)(C)(D)(mm )τ2、在图示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中,正确答案是 。

3、受扭圆轴,当横截面上的扭矩不变,而直径减小一半时,横截面的最大切应力与原来的最大切应力之比有四种答案:(A )2倍; (B )4倍; (C )6倍; (D )8倍。

正确答案是 。

4、实心圆轴①和空心圆轴②,它们的横截面面积均相同,受相同扭矩作用,则最大切应力有四种答案: (A )max 2max1ττ>; (B )max 2max1ττ<;(C )max 2max1ττ=; (D )无法比较。

正确答案是 。

5、由同一材料制成的空心圆轴和实心圆轴,长度和横截面面积均相同,则抗扭刚度较大的是哪个?现有四种答案:(A )实心圆轴; (B )空心圆轴; (C )二者一样; (D )无法判断。

正确答案是 。

6、实心圆轴①和空心圆轴②,两轴材料、横截面面积、长度和所受扭矩均相同,则两轴的扭转角之间的关系有四种答案: (A )12φφ<; (B )12φφ>; (C )12φφ=; (D )无法比较。

正确答案是 。

(A) (B) (C) (D)三、计算题(共08道小题)1、作图所示轴的扭矩图。

2、直径为60 mm 的实心圆轴,其强度恰好满足要求。

在受力不变的条件下,若改用内外径比0.8α=的空心圆轴,求轴的外直径D 。

3、直径为100 mm 的圆轴,材料的G =80 GPa ,其表面上的纵向线在扭转力偶作用时倾斜角00.0065α=,求:(1)外力偶矩m 的值;(2)若[ τ ] = 70 MPa ,校核其强度。

·m)·m)4、阶梯圆轴AB ,受力如图所示,已知m 、a 、G I p ,试作AB 轴的扭矩图,并计算B 截面相对于A 截面的扭转角ΦAB 。

5、如图所示,已知作用在变截面钢轴上的外力偶矩m 1=1.8 kN ·m ,m 2=1.kN ·m ,材料的G =80 GPa 。

试作AC 轴的扭矩图,求最大切应力和两截面间相对扭转角。

8、阶梯圆轴受力如图所示。

已知D =2 d ,材料的切变模量为G ,试求:(1) 作AC 轴的扭矩图,求轴的最大切应力; (2) A 、C 两截面的相对扭转角; (3) 最大单位长度扭转角。

p第四章 弯曲内力一、填空题简支梁某一段受均布载荷时,最大弯矩在分布载荷的合力作用点处。

这只对 分布载荷的情况是正确的;而对于 分布载荷的情况则是错误的。

二、选择题1、梁的内力符号与坐标系的关系是: (A )剪力、弯矩符号与坐标系有关; (B )剪力、弯矩符号与坐标系无关;(C )剪力符号与坐标系有关,弯矩符号与坐标系无关;(D )弯矩符号与坐标系有关,剪力符号与坐标系无关。

正确答案是 。

2、图示简支梁,C 截面的F S 、M 值为: (A )0,2/==C SC M ql F ; (B )8/,02ql M F C SC ==; (C )8/,02ql M F C SC -==; (D )4/,2/2ql M ql F C SC ==。

正确答案是 。

3、图示(a)、(b)两根梁的最大弯矩之比,即 (M max ) a / (M max ) b 等于: (A )1; (B )2; (D )3; (C )4。

正确答案是 。

4、梁的受载情况对于中央截面为反对称。

设2/ql P =,F SC 和M C 分别表示梁中央截面上的剪力和弯矩,则下列结论中哪个是正确的? (A )0,0≠≠C SC M F ; (B )0,0≠≠C SC M F ; (C )0,0≠≠C SC M F ; (D )0,0≠≠C SC M F 。

正确答案是 。

三、作图题(作图示梁的剪力图和弯矩图) 1、.2、3、4、5、8、9、作图示梁的剪力图和弯矩图。

1011、作图示梁的剪力图和弯矩图。

q2第五章 弯曲应力一、填空题1、两材料相同的圆截面梁,载荷如图所示,若二梁内最大应力相等,则 D 1:D 2= 。

2、某抗弯构件的截面为T 形,如图所示,为使截面上的最大拉应力max ()t σ和最大压应力max ()c σ同时分别达到材料的[ σ t ]和[ σc ],应将1y 和2y 的比值设计为 。

(C 为形心)下压12二、选择题1、一梁拟用图示两种方式搁置,则两种情况下的最大应力之比max a max b ()/()σσ为:(A )1/ 4 ; (B )1/ 16 ; (C )1/ 64 ; (D )16 。

正确答案是 。

2、图示矩形截面采用两种放置方式,从弯曲正应力强度观点,承载能力(b )是(a )的多少倍?(A )2; (B )4; (C )6; (D )8。

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