静力学选
静力学选择题
[1]一块物体m 从某曲面上的Q 点自由滑下，通过一粗糙的静止传送带后，落到地面P 点，
如图所示，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带也随之运动，再把该物体放到Q 点自由滑下，那么 （A ）它仍落在P 点 （B ）它将落在P 点左边 （C ）它将落在P 点右边
（D ）无法判断落点，因为它可能落不到地面上来
答案：A
[2]如图所示，绳子与滑轮的质量及摩擦不计，悬点a 、b 间的距离大于滑轮的直径，物体的质量分别为m 1、m 2，若装置处于静止状态，则
（A ）m 2可以大于m 1
（B ）m 2必定大于m 1/2 （C ）m 2可能等于m 1/2
（D ）θ1与θ2必定相等
答案：ABD
[3]如图所示，A 、B 是两根竖直立在地上的木桩，轻绳系在两木桩上不等高的P 、Q 两点，C 为光滑的质量不计的滑轮，下面悬挂着重物G ．现保持结点P 的位置不变，当Q 点的位置变化时，轻绳的张力大小变化情况是
（A ）q 点上下移动时，张力不变 （B ）q 点向上移动时，张力变大 （C ）q 点向下移动时，张力变小 （D ）条件不足，无法判断 答案：A
[4]有两个大小恒定的力，作用在一点上，当两力同向时，合力为A ，反向时合力为B ，当
两力相互垂直时，其合力大小为 （A ）2
2
B
A + （
B ）2/)(2
2B A + （C ）
B A + （D ）2/)(B A +
答案：
B
G
A B P Q
C
[5]如图所示，一质量为M 的直角劈放在水平面上，在劈的斜面上放一质量为m 的物体A ，
用一沿斜面的力F 作用于A 上，使其沿斜面匀速下滑，在A 下滑的过程中，地面对劈的摩
擦力f 及支持力Q 是 （A ）f =0，Q =Mg +mg
（B ）f 向左，Q <（Mg +mg ）
（C ）f 向右，Q <（Mg +mg ） （D ）f 向左，Q =（Mg +mg ）
答案：B
[6]如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面
木块压在上面的弹簧上（但不栓接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它则离开上面弹簧．在这过程中下面木块移动的距离为
（A ）1
1k g m （B ）
1
2k g m （C ）
2
1k g m （D ）
2
2k g m
答案：C
[7]下列几组共点力分别作用在一个物体上，有可能使物体匀速直线运动的是
（A ）7N ，5N ，3N
（B ）4N ，10N ，5N （C ）4N ，12N ，8N （D ）9N ，9N ，9N
答案：ACD
[8]把一个力分解为两个力的时候
（A ）一个分力变大时，另一个分力一定会变小 （B ）两个分力不能同时变大
（C ）无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半 （D ）无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的2倍 答案：C
[9]如图所示，A 、B 是质量均为m 的两条磁铁，C 为木块，水平放置，静止时B 对A 的弹
力为F 1，C 对B 的弹力为F 2，则
（A ）F 1=mg ，F 2=2mg （B ）F 1＞mg ，F 2=2mg （C ）F 1＜mg ，F 2=mg （D ）F 1＞mg ，F 2＞2mg
答案：B
[10]如图所示，把一个物体用两根等长的细绳Oa 和Ob 悬挂在半圆环上，O 点为半圆环的圆心．让a 点固定不动，当b 点由最高点c 向最低点d 缓慢移动的过程中，Oa 和Ob 两绳对物体的拉力T 1和T 2的大小变化是
（A ）T 1和T 2均逐渐增大 （B ）T 1始终增大，T 2先减小后增大 （C ）T 1始终增大，T 2先增大后减小 （D ）T 1和T 2都是逐渐减小 答案：B
[11]斜面倾角θ=45°，绳重与绳同滑轮间的摩擦均不计，如图所示，A 重为G ，B 重为G /2，当θ增大时，如果A 仍保持静止，设绳张力为T ，A 对斜面压力为N ，A 所受摩擦力为f ，
则
（A ）T 将增大 （B ）N 将减小 （C ）f 将减小
（D ）f 将增大
答案：BD
[12]如图所示，a 、b 两块质量均为m 的木块叠放在水平面上，a 受到斜向上与水平成θ角
的力作用，b 受到斜向下与水平成θ角的力作用，两力大小均为F ，两木块保持静止，则
（A ）a 、b 之间一定存在静摩擦力 （B ）b 与地之间一定存在静摩擦力 （C ）b 对a 的支持力一定小于mg （D ）地对b 的支持力一定大于2mg
答案：AC
[13]固定在墙上的水平横杆的顶端装有滑轮，一根细绳跨过滑轮挂一质量m 为10kg 的重物，另一端固定在墙上，如图，若绳与墙的夹角为60°，那么滑轮受到绳子的作用力是（g 取
10m/s 2） （A ）50N
（B ）350N
（C ）100N （D ）100N
B
答案：C
[14]如图所示，在粗糙水平面上放一个三角形木块a，有一滑块b沿木块斜面匀速下滑，则下列说法中正确的是
（A）a保持静止，且没有相对于水平面运动的趋势
（B）a保持静上，但有相对水平面向右运动的趋势
（C）a保持静止，但有相对水平面向左运动的趋势
（D）没有数据，无法通过计算判断
答案：A
[15]直棒AB和A端用铰链固定于墙上，重心C处用细绳连在墙上D处，如图所示，则棒A端受到铰链作用力的方向是
（A）沿棒通过A点 （B）通过A点竖直向上
（C）过A点垂直于棒 （D）过A点水平方向
答案：A
[16]放在斜面上的小盒装有砂，恰好能沿斜面匀速下滑，然后把盒中的砂取出一些，则： （A）斜面对小盒的支持力减小 （B）斜面对小盒摩擦力减小
（C）小盒所受的合外力不变 （D）小盒将减速运动
答案：ABC
[17]下面叙述中不正确的是
（A）物体所受重力在向上运动时较小，向下运动时较大
（B）表面光滑的两物体相互作用，作用力一定与接触表面垂直
（C）具有规则几何形状的物体，重心必在几何中心
（D）拖拉机后轮的花纹很深是为了增大摩擦力
答案：AC
[18]如图，A、B、C三个物体叠放在桌面上，在A的上面再加一个作用力F，则C物体受到竖直向下的作用力除了自身的重力之外还有
（A）1个力 （B）2个力 （C）3个力 （D）4个力
答案：A
[19]下面关于两个力F 1、F 2的合力F 的说法，哪些是正确的
（A ）合力F 产生的效果与F 1、F 2两个力产生的效果一定相同 （B ）合力F 一定大于F 1、F 2中的最小力
（C ）合力F 有可能小于F 1、F 2中的最小力
（D ）合力大小取值范围是｜F 1–F 2｜≤F ≤F 1＋F 2 答案：ACD
[20]有三个共点力，大小分别为14N 、10N 、3N ，其合力大小可能为
（A ）0 （B ）3N （C ）10N
（D ）30N
答案：BC
[21]所受重力为G 的木块放在木板AB 上，以B 端着地，在A 端用竖直向上的力F 使木板
缓缓向上倾斜，在木块相对静止在木板上的过程中
（A ）木块对木板的压力增大 （B ）木块受的静摩擦力增大 （C ）木块对木板的压力减小 （D ）木块受的静摩擦力减小 答案：BC
[22]自行车在平直公路上匀速前进，则
（A ）前、后轮受到的摩擦力方向均向后 （B ）前、后轮受到的摩擦力方向均向前
（C ）前轮受到的摩擦力向前，而后轮受到的摩擦力向后
（D ）前轮受到的摩擦力向后，而后轮受到的摩擦力向前
答案：D
[23]自行车在平直公路上匀速前进，则
（A ）路面对前、后轮的摩擦力都是动摩擦力 （B ）路面对前、后轮的摩擦力都是静摩擦力
（C ）路面对前轮的摩擦力是动摩擦力，对后轮的摩擦力是静摩力
（D ）路面对前轮的摩擦力是静摩擦力，对后轮的摩擦力是动摩力
答案：B
[24]如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，
黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平。欲将黑白毛巾分离开来，若每条毛巾的质量均为m ，毛巾之间及其跟地面间摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为
（A ）2μmg
（B ）4μmg
（C ）5μmg
（D ）
2
5μmg
答案：C
[25]两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空，球形容器的半径为R ，大气压强为P 。为
使两个半球壳沿图所示箭头方向互相分离，应施加的力F 至少为
（A ）4πR 2p
（B ）2πR 2p
（C ）πR 2p
（D ）
2
π
R 2p
答案：C
[26]如图，在μ=0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20kg.在运动过程中，还受到一个
v
水平向左的大小为10N的拉力的作用，则物体受到的滑动摩擦力为（g=10m/s2）
（A）10N，向右（B）10N，向左（C）20N，向右（D）20N，向左
答案：D
[27]下列关于重力的说法正确的是
（A）在空中运动的物体是不受重力的作用的
（B）重力有时也叫质量
（C）重力的方向总是垂直于支持面的
（D）物体所受重力的大小跟物体的质量成正比
答案：D
[28]一个物体静止在水平桌面上，下列说法中正确的是
（A）桌面对物体的支持力与物体所受的重力是一对平衡力
（B）物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力
（C）物体对桌面的压力就是物体所受的重力
（D）物体对桌面的压力大小等于物体所受的重力
答案：AD
[29]关于弹力，下列说法中正确的是
（A）两物体间有弹力作用，物体就一定发生了形变
（B）两个靠在一起的物体间一定有弹力作用
（C）接触面间的弹力方向不一定垂直于接触面
（D）压力、支持力、拉力就其性质而言都是弹力
答案：AD
[30]关于静摩擦力，下列说法正确的是
（A）两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用
（B）静摩擦力一定是阻力
（C）受静摩擦力作用的物体一定是静止的
（D）在压力一定的条件下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一定限度
答案：D
[31]一球被轻绳斜挂着靠在墙上保持平衡，如图所示，则此时球受到的力有
（A）重力、绳的拉力、墙对球的支持力
（B）重力、绳的拉力、球对墙的压力
（C）重力、绳的拉力、墙对球的支持力和静摩擦力
（D）重力、绳的拉力、球对墙的压力和静摩擦力
答案：C
[32]有关重力和重心，下面说法中正确的是
（A）物体挂在竖直悬线上或放在水平支持面上，物体对竖直线的拉力或对水平支持面的压力大小一定等于物体受到的重力大小
（B）不规则物体的重心都可用悬挂法测定
（C）物体的重心可以不在物体上
（D）重力是地球对地球表面附近物体的万有引力
答案：C
[33]下列说法中，不正确的有
（A ）动摩擦因数与摩擦力成正比，与正压力成反比 （B ）相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大 （C ）两物体之间有摩擦力时，必有弹力
（D ）同一接触面上，弹力和摩擦力一定相互垂直 答案：AB
[34]下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是
（A ）静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。 （B ）静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同。 （C ）静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直。
（D ）静止物体所受静摩擦力一定为零。
答案：C
[35]关于摩擦力下列说法正确的是
（A ）相互压紧的粗糙物体间总是有摩擦力的 （B ）正压力增大，摩擦力一定增大
（C ）摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一直线上
（D ）摩擦力的方向与物体的运动方向有时是一致的
答案：D
[36]下列关于摩擦力的说法中，哪些是错误的
（A ）摩擦力总是阻碍物体的运动
（B ）摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
（C ）摩擦力的大小总是与正压力成正比
（D ）只要两表面粗糙的物体之间有相对运动，则两物体间就一定有摩擦力 答案：ABCD
[37]重力为G 的物体挂在弹簧下面时，弹簧长为L 1，若压在弹簧上面时，弹簧长为L 2，则
弹簧的倔强系数为
（A ）K=G/L 1
（B ）K=G/L 2 （C ）K=2G/（L 1+L 2） （D ）K=2G/（L 1-L 2）
答案：D
[38]下面的说法中正确的是
（A ）力不能离开施力物体和受力物体而独立存在
（B ）正在飞行中的炮弹受到重力、空气阻力和向前冲的力
（C ）通过重心把物体切成两块、那么这两块所受的重力一定相等
（D ）摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，当物体间保持相对静止时，摩擦力就不存在了 答案：A
[39]如图所示，各接触面是光滑的，则A 、B 间可能无弹力作用的是
答案：
AC
（A ）
（B ）
（C ）
（D ）
[40]下面关于力的说法，不正确的是
（A）一个力有施力物体，不一定有受力物体
（B）只有相接触的物体之间才会产生力的作用
（C）力的大小和方向相同，作用效果就一定相同
（D）两个大小相等的力作用在同一物体上，作用效果一定一样
答案：ABCD
[41]关于摩擦力，有如下几种说法，其中错误的是
（A）摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
（B）摩擦力与物体运动方向有时是一致的
（C）摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上
（D）摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反
答案：AC
[42]物体静止在水平桌面上，物体对水平桌面的压力
（A）就是物体的重力
（B）大小等于物体的重力
（C）这压力是由于地球的吸引而产生的
（D）这压力是由于桌面的形变而产生的
答案：B
[43]下列说法正确的是
（A）重力就是地球对物体的吸引力
（B）形状规则物体的重心在其几何中心
（C）重力的方向总是垂直向下的
（D）物体的重心可能在物体上，也可能在物体外
答案：D
[44]关于相互接触的两个物体之间的弹力和摩擦力以下说法中正确的是
（A）有弹力必定有摩擦力（B）有摩擦力必定有弹力
（C）摩擦力的大小一定与弹力大小成正比（D）以上说法都不正确
答案：B
[45]如图所示，A、B整体处于静止状态，则A、B间的摩擦力f
，B与地间的摩擦力f2应
1
为
（A）f1=0，f2=F （B）f1=F，f2=0
（C）f1=F，f2=F （D）f1=0，f2=0 Array
答案：B
[46]如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示
四个弹簧的伸长量，则有（2004年·全国）
A ．l 2＞l 1
B ．l 4＞l 3
C ．l 1＞l 3
D ．l 2＝l 4 答案：D
[47]互成角度的两个力F 1、F 2（其夹角不等于零或180°），其合力为F 。如F 1、F 2的夹角
保持不变，使其中一个力增加，则合力
（A ）增加 （B ）减小 （C ）可能增加也可能减小 （D ）无法确定 答案：C
[48]如图所示，用细绳悬挂一个球，小球在水平拉力F 的作用下从平衡位置P 点缓慢地沿
圆弧移动到Q 点，在这个过程中，绳的拉力T 和水平拉力F 的大小变化情况是
（A ）T 不断增大，F 不断减小 （B ）T 不断减小，F 不断增大
（C ）T 与F 都不断增大 （D ）T 与F 都不断减小 答案：C
[49]如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上，一根轻绳AC 绕过滑轮，A 端固定在墙上，且绳保持水平，C 端挂一重物．BO 与竖直方向夹角θ=45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆弹力大小变化情况
是
（A ）只有角θ变小，弹力才变大 （B ）只有角θ变大，弹力才变大
（C ）不论角θ变大或变小，弹力都是变大 （D ）不论角θ变大或变小，弹力都不变 答案：D
[50]如图所示，给出的4个图中，光滑斜面的倾角都是30°，球的质量都是m ，分别用不
同方向的细绳吊住，球处于静止，这4种情况中，球对斜面的压力最大的是_________．
Ｆ
Ｆ
F
①
② ③
④
（A ）
（B ） （C ）
[51]如图，一个质量为m 的物体受到三个共点力F 1、F 2、F 3的作用，则物体所受的合力是
（A ）2F 1
（B ）F 2
（C ）F 3 （D ）2F 3
答案：D
[52]关于合力和分力的关系的说法中，正确的是
（A ）合力一定比分力大
（B ）合力可以同时垂直于每个分力
（C ）合力的方向可以与一个分力的方向相反 （D ）两个力的夹角越大，它们的合力也越大 答案：C
[53]如图所示，木块在拉力F 作用下，沿水平方向做匀速直线运动，则力F 与摩擦力的合
力方向一定是
（A ）向上偏右 （B ）向上偏左 （C ）向左
（D ）竖直向上
答案：D
[54]如图，橡皮条OA 和OA ′间夹角为0°时，在结点O 吊一重物5N ，结点刚好位于圆心，今将A 、A ′分别移到B 、B ′，欲使结点O 仍在圆心，且∠BOB ′=120°，如图所示，O
点应挂重物
（A ）2.5N （B ）5N （C ）10N （D ）1.25N
答案：A
[55]一个物体在五个共点力作用下保持平衡，现在撤掉其中两个力，这两个力的大小分别
为25N 和20N ，其余三个力保持不变，则物体现在所受合力大小可能是 （A ）0 （B)20N （C ）2N （D ）50N
答案：B
[56]关于力的分解，下列说法中正确的是
（A ）一个力可以分解成两个比它大的分力
（B ）一个力可能分解成两个大小跟它相等的力
（C ）如果一个力和它的一个分力的大小、方向确定后，那么另一个分力就是唯一的 （D ）如果一个力以及它的一个分力的大小和另一个分力的方向是确定的，这两个分力就
F 2
F 1
F 3
答案：ABC
[57]在研究两个力合成的实验中得到如图所示的合力与两个分力的夹角θ的关系图，则下
列说法中正确的是
（A ）此合力的变化范围是N 10N 2≤≤F （B ）此合力的变化范围是N 14N 2≤≤F （C ）两个分力的大小可能是2N 和8N （D ）两个分力的大小可能是6N 和8N 答案：BD
[58]有两个大小相等的共点力F 1和F 2，当它们之间的夹角为90°，合力为F ，则当它们间
的夹角为120°时，合力大小为 （A ）2F
（B ）
F 22
（C ）2
3 （D ）F 2
答案：B
[59]有一个力，如果知道它的一个分力的大小和另一个分力的方向，那么分解这个力 （A ）只有唯一的一组解 （B ）一定有两组解 （C ）可以有无数组解
（D ）可能有两组解
答案：D
[60]设有5个力同时作用于质点P ，它们的大小和方向相当于正6边形的两条边和三条对
角线，如图所示，这5个力的合力等于其中最小力的
（A ）3倍
（B ）4倍
（C ）5倍
（D ）6倍
答案：D
[61]如图，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住，在这三种
情况下，若绳的张力分别为T 1，T 2，T 3，轴心对定滑轮的支持力分别为N 1，N 2，N 3。滑轮的摩擦、质量均不计，则 （A ）T 1=T 2=T 3，N 1>N >2N 3 （B ）T 1>T 2>T 3，N 1=N 2=N 3
（C ）T 1=T 2=T 3，N 1=N 2=N 3
（D ）T 1 B C 3 [62]如图所示，物体静止于光滑水平面M 上，力F 作用于物体O 点，现要使物体沿着OO ′ 方向作加速运动，（F 和OO ′都在M 平面内），那么，必须同时再加一个力F ′，这个力最小值是 （A ）θcos F （B ）θsin F （C ）θtg F （D ）θctg F 答案：B [63]关于合力和分力的关系，以下说法中正确的是 （A ）合力可以用来代替几个分力的共同作用效果 （B ）任一分力的作用可以代替合力的作用效果 （C ）几个分力的共同作用与合力单独作用的效果一样 （D ）物体的运动状态取决于合力和分力的共同作用 答案：AC [64]在力的分解中，如果已知两个分力的大小，它的解应该是 （A ）一定有唯一的解 （B ）可能有唯一的解 （C ）可能无解 （D ）一定有两个解 答案：BC [65]一根轻质细绳能承受的最大拉力是G ，现有一重力为G 的物体系在绳的中点，两手先 并拢分别握住绳的两端，然后缓慢地左右对称分开，若想绳不断，两绳间的夹角不能超过 （A ）45° （B ）60° （C ）120° （D ） 135° 答案：C [66]有三个共点力，大小分别为14N 、10N 、5NN 。其合力的最小值为 （A ）0N （B ）3N （C ）5N （D ）1N 答案：A [67]力F 大小为100N ，将它分解为两个分力F 1和F 2，则F 1和F 2的值可能是 （A ）50N 、50N （B ）10N 、80N （C ）1000N 、1000N （D ）1000N 、900N 答案：ACD [68]如图所示，用力F 作用于两细绳的交点，且与右绳的夹角为θ，保持力F 的大小不变， 改变θ角的大小，当两绳所受的拉力相等时，θ角等于 （A ）150° （B ）135° （C ）120° （D ）90° 答案：B [69]质点受到位于同一平面上的三个不在一条直线上的力F 1、F 2、F 3的共同作用而平衡。 当F 1、F 2不变，只有F 3的方向突然改变60°时，下列说法正确的是 （A ）质点受到的合力大小一定等于F 3 （B ）质点受到的合力大小一定等于3F 3 （C ）质点仍保持平衡 （D ）合力的方向与F 3的夹角为60° 答案：AD [70]关于合力与分力，下列说法正确的是 （A ）合力的大小一定大于每个分力的大小 （B ）合力的大小至少大于其中的一个分力 （C ）合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小 （D ）合力不可能与其中的一个分力相等 答案：C [71]两个力的合力F 为50N ，其中一人力F 1为30N ，则另一个力F 2大小不可能是 （A ）40N （B ）20N （C ）10N （D ）30N 答案：C [72]三个共点力的大小分别为F 1=5N ，F 2=10N ，F 3=20N ，则它们的合力（） （A ）不会大于35N （B ）最小值为5N （C ）可能为0（D ）可能为20N 答案：A 、B 、D 分析当这三个共点力同向时，合力最大．其值为 F max =F 1+F 2+F 3=35N ． 当F 1、F 2同向，F 3与它们反向时，合力最小．其值为 F min ＝F 3-(F 1+F 2)=5N ． 因为这三个力中任意两个力的合力都不可能与第三个力等值反向，因此合力不可能为0，它只能在5～35N 范围内变化． [73]物体在粗糙的水平面上运动，其位移-时间图线如图所示，已知在沿运动方向上的作用力F ，物体在运动过程中受的滑动摩擦力f ，由图线可知 （A ）F ＞f （B ）F =f （C ）F ＜f （D ）不能确定 答案：B [74]如图，质量为M 的大圆环，用轻绳悬挂于O 点。两个质量均为m 的小圆环同时由静止 滑下，当两小环滑至与圆心等高处时所受到的摩擦力均为f ，则此时大环对绳的拉力大小是 （A ）Mg （B ）（M +2m ）g （C ）Mg +2f （D ）（M +2m ）g +2f 答案：C [75]如图所示一个倾角为θ的光滑斜面固定在竖直的光滑墙壁上，为使一铁球静止于墙壁与斜面之间，需用一作用线通过球心的水平推力F 作用于球上，在此情况下： （A ）墙对球的压力一定等于F （B ）球的重力一定大于F （C ）斜面对球的压力一定小于G （D ）斜面对球的压力一定大于G 答案：D [76]如图，重物P 悬挂于两墙之间，更换绳OA 使连接点A 向上移，但保持O 的位置不变，则A 点向上移时，绳OA 的张力 （A ）逐渐增大 （B ）逐渐减小 （C ）先增大后减小 （D ）先减小后增大 答案：D [77]如图所示，木块B 重160N ，它与水平桌面间摩擦因数为0.25，为了保持平衡，细绳上所系的重物A 的最大重力应是 （A ）160N （B ）40N （C ）220N （D ）20N 答案：B [78]氢气球受风力作用，使拉住它的细线与地面的夹角为θ，如图所示，在细绳剪断的瞬间， 气球所受外力的合力 （A ）与原来绳子的拉力方向相反，大小相等 （B ）沿风力方向，大小等于风力 （C ）沿竖直方向向上，大小等于气球所受的浮力 （D ）与原来绳拉力方向相反，大小等于风力与浮力的合力 答案：A [79]如图所示，三根质量和形状都相同的圆柱体，它的重心位置不同，搁在两墙上，为了方便，将它们的重心画在同一截面图上，重心位置分别用1、2、3标出，设N 1、N 2、N 3 分别 为三根圆柱体对墙的压力，则 （A ）N 1=Ｎ2=Ｎ3 （B ）N 1＜N 2＜N 3 （C ）N 1＞N 2＞N 3 （D ）N 1=N 2＞N 3 答案：A [80]如图所示，一个质量为m=2.0kg 的物体，放在倾角为θ=30°的斜面上而静止，若用竖 直向上的力F=5N 提物体，物体仍静止（g=10m/s 2），则下列说法中，正确的是 （A ）斜面受到的压力减少5N （B ）斜面受的压力减少量小于5N （C ）物体受的摩擦力减少2.5N （D ）物体受的摩擦力减少量小于2.5N 答案：BC [81]图中水平轻线NP 与斜拉轻线OP 把质量为m 的小球维持在位置P ，OP 与竖直方向的 夹角为θ，这时斜拉线中的张力为T P ，作用于小球的合力为F P 。若轻轻剪断NP ，当小球摆到位置Q 时，OQ 与竖直方向的夹角也为θ，线中的张力为T Q ，作用于小球的合力为F Q 。则 （A ）T P =T Q F P =F Q （B ）T P =T Q F P ≠F Q （C ）T P ≠T Q F P =F Q （D ）T P ≠T Q F P ≠F Q 答案：D [82]如图所示，通过一个动滑轮拉住物体G ，当θ角逐渐减小时，为了使物体最后静止，拉绳头的力F 必须 （A ）增大 （B ）不变 （C ）减小 （D ）无法确定 答案：A [83]重100N 的物体，静止在粗糙水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦因数为0.2，当物 体受到一个大小为10N ，方向水平向右的力作用时，水平面对物体的摩擦力大小和方向是 （A ）10N ，水平向左 （B ）10N ，水平向右 （C ）20N ，水平向左 （D ）20N ，水平向右 答案：A [84]当绳子的悬点A 缓慢向右移到A ′点时，如图所示，关于绳子AO 和BO 张力的合力变 （A ）数值变大，方向变化 （B ）数值不变，方向不变 （C ）数值变小，方向不变 （D ）数值不变，方向变化 答案：B [85]如图所示，重力为G 的光滑球放在倾角为α的斜面上，并被AB 板挡住，设球对斜面的压力为N 1，对挡板的压力为N 2，当挡板与斜面的夹角θ增大到挡板呈水平的过程中 （A ）N 1变小，N 2变大 （B ）N 1和N 2都变小 （C ）N 1变大，N 2变小 （D ）N 1变小，N 2先变小后变大 答案：D [86]一个物体受两个力作用，这两个力的三要素完全相同，则此二力 （A ）一定是平衡力 （B ）一定不是平衡力 （C ）可能是平衡力 （D ）无法判断 答案：B [87]如图，A 、B 、C 三个物体叠放在一起，同时有F=1N 的两个水平力分别作用于A ，B 两物体上，A ，B ，C 三个物体仍处于平衡状态则 （A ）A 物体对B 物体的摩擦力为1N （B ）地面对A 物体的摩擦力为零 （C ）B 物体对C 物体的摩擦力为零 （D ）C 物体对B 物体的摩擦力为1N 答案：ABC [88]运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑时，运动员所受到的摩擦力分别是 f 1和f 2，那么 （A ）f 1向下，f 2向上，且f 1=f 2 （B ）f 1向下，f 2向上，且f 1>f 2 （C ）f 1向上，f 2向上，且f 1=f 2 （D ）f 1向上，f 2向下，且f 1=f 2 答案： C [89] 物块A 1、A 2、B 1和B 2的质量均为m ，A 1、A 2用刚性轻杆连接，B 1、B 2用轻质弹簧连结。两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态，如图所示。今突然迅速地撤去支托物，让物块下落。在除去支托物的瞬间，A 1、A 2受到的合力分别为f 1和f 2，B 1、B 2受到的合力分别为F 1和F 2。则 （A ）f 1=0，f 2=2mg ，F 1=0，F 2=2mg （B ）f 1=mg ，f 2=mg ，F 1=0，F 2=2mg （C ）f 1=0，f 2=2mg ，F 1=mg ，F 2=mg （D ）f 1=mg ，f 2=mg ，F 1=mg ，F 2=mg A B )α )θ [90]两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用细线悬挂质量相同的实心铅块和铝块，全部 没入水中，此时容器中水面高度相同，如图所示，设绳的拉力分别为T 1、T 2，磅秤的读数分别为F 1、F 2则 （A ）T 1=T 2，F 1=F 2 （B ）T 1 （C ）T 1>T 2，F 1=F 2 （D ）T 1>T 2，F 1 [91]用绳子将重球挂在墙上，如图所示，如果将绳的长度增加，下列哪种说法正确（拉力T 的作用线通过重心，N 为墙对球的弹力） （A ）T 、N 均不变 （B ）T 减小，N 增大 （C ）T 、N 均增大 （D ）T 、N 均减小 答案：D [92]如图所示：A 为电磁铁，C 为胶木秤盘，A 和C （包括支架）的总质量为M ，B 为铁 片，质量为m ，整个装置用轻绳悬挂于O 点，当电磁铁通电时，铁片被吸引而上升的过程中轻绳上的拉力F 的大小为： （A ）F=mg （B ）Mg 答案：C [93]横梁的一端M 通过铰链与竖直的墙相连，另一端O 被一绳拉住处于水平位置，绳的一 端固定在墙上，另一端悬一重物，中间与梁相交于O 点，如图所示。今在横梁上的O 点处取极小一段，该段所受到的各个作用力可用下面的哪个受力分析图表示。 铅块 铝块 答案：B [94]如图，人向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则 （A ）木板露出桌面后，推力将逐渐减小 （B ）木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小 （C ）木反露出桌面后，桌面对木板摩擦力将减小 （D ）推力、压力、摩擦力均不变 答案：D [95]质量m=10㎏和M=30㎏的两物块，叠放在滑动摩擦系数为0.50的粗糙水平地面上。 一处于水平位置的轻质弹簧，劲度为250N/米，一端固定于墙壁，另一端与质量为m 的物块相连，弹簧处于自然状态。现用一水平推力F 作用于质量为M 的物块上，使它缓缓地向墙壁一侧移动。当移动0.40米时，两物块间开始相对滑动。这时水平推力F 的大小为 （A ）100N （B ）250N （C ）200N （D ）300N 答案：D [96]水平横梁的一端A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B ，一轻绳的一端C 固定于墙壁 上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m =10㎏的重物，∠CBA=30°，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为：（g 取10米/秒2） （A ）50N （B ）503N （C ）100N （D ）1003N 答案：C [97] 两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为： O F F 1 F 2 F 2 O F F 1 F 2 （ A ） （B ） （ C ） （D ） （A ）mg ，（M ‐m ）g （B ）mg ，Mg （C ）（M ‐m ）g ，Mg （D ）（M +m ）g ,（M ‐m ）g 答案：A [98]如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m 的光滑小球，球被竖直的木板挡住， 则球对斜面的正压力是 （A ）mg cos α （B ）mgtg α （C ）mg /cos α （D ）mg 答案：C [99]图中重物的质量为m ，轻细线AO 和BO 的A 、B 端是固定的。平衡时AO 是水平的， BO 与水平面的夹角为θ，AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是 （A ）F 1=mgcos θ （B ）F 1=mgctg θ （C ）F 2=mgsin θ （D ）F 2= sin mg 答案：BD [100]物体静置于粗糙斜面上，斜面对物体的作用力的方向是 （A ）垂直于斜面向上 （B ）平行于斜面向上 （C ）竖直向上 （D ）无法判断 答案：C [101]如图，放在水平桌面上的木块受到F 1=8N ，F 2=3N 两水平推力作用而静止，若撤去F 1， 则物体在水平方向上受到的合力为 （A ）8N ，向左 （B ）3N ，向左 （C ）2N ，向右 （D ）0N 答案：D [102]如图，刚性折架ABC 固定在水平向右匀速运动的小车上，架的A 端固定一小球，则 折架A 端受到小球的作用力的方向为 （A ）可能沿AB 方向 （B ）一定沿BA 方向 （C ）一定沿竖直方向向下（D ）一定沿竖直方向向上 答案：C [103]如图所示，质量为M 的竖直槽，中间夹有一质量为m 的木板，用一竖直向上的力F 拉m ，使m 在槽内匀速上升，m 与槽之间的摩擦力为f 。在m 上升的过程中，M 始终静止，则此过程中，M 对地面的压力大小为 （A ）Mg-F （B ）Mg –f （C ）Mg+mg –f （D ）Mg+mg –F 答案：BD [104]大磅秤上站着一个重500N 的人，并放置一个重30N 的物体，当人用20N 的力竖直向 上提重物时，则 （A ）磅秤读数将减小20N （B ）磅秤读数不变 （C ）物体受到合力为10N （D ）人对磅秤的压力是530N 答案：BD [105]如图所示，质量为m 的物体放在倾角为θ的斜面上，它跟斜面的动摩擦因数为μ。 在水平恒力F 作用下，物体沿斜面匀速向上运动，则物体所受摩擦力大小等于 （A ）Fcos θ–mgsin θ （B ）μ（mgcos θ+Fsin θ） （C ）μF/（sin θ+μcos θ） （C ）μmg （cos θ+μcos θ） 答案：ABC [106]如图所示，将质量为m 1和m 2的物体分置于质量为M 的物体两侧，均处于静止状态， m 1>m 2，α<β。下述说法正确的是 （A ）m 1对M 的正压力一定大于m 2对M 的正压力 （B ）m 1对M 的摩擦力一定大于m 2对M 的摩擦力 （C ）水平地面对M 的支持力一定等于（M+m 1+m 2）g （D ）水平地面对M 的摩擦力一定等于零 答案：ACD [107]A 、B 、C 三物块质量分别为M 、m 和m 0，作如图所示的联结。绳子不可伸长，且绳 子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若B 随A 一起沿水平桌面作匀速运动，则可以断定 （A ）物块A 与桌面之间有摩擦力，大小为m 0g （B ）物块A 与B 之间有摩擦力，大小为m 0g （C ）桌面对A ，B 对A ，都有摩擦力，两者方向相同，合力为m 0g （D ）桌面对A ，B 对A ，都有摩擦力，两者方向相反，合力为m 0g C 静力学分析报告 一、制作人员： 二、模型名称：桁架 三、创意来源： 四、模型视图： 五、模型简化 因为桁架本身由硬杆组成，所以简化结构 如下图所示，并求各点的受力情况。 假设桁架受到集中力G的影响 1以节点A为探究对象 m A F=0 F B Y?4?F?3=0 F B Y=0.75F F Y=0 F A Y+F B Y=0 F A Y=0.25F 2以节点B为探究对象 F12F13 B F B Y F Y=0 F13cos45°+F B Y=0 F13=?32 4 F F X=0 ?F13cos45°?F12=0 F12=?3 4 F 3以节点G为探究对象 F F10 G F11F13′ F Y=0 ?F13′cos45°?F?F11=0 F11=?0.25F F X=0 F13′cos45°?F10=0 F8=?0.75F 4以节点H为探究对象 F9F11′ F8 H F12′ F Y=0 F9cos45°+F11′=0 F9= 2 4 F F X=0 ?F9cos45°?F8+F12′=0 F8=0.5F 5以节点I为探究对象 F7 F6I F8′ F Y=0 F7=0 F X=0 ?F6+F8′=0 F6=0.5F 6以节点E为探究对象 F4E F10′ F5F7′F9′ F Y=0 F9′cos45°?F5cos45°=0 F5=2 F F X=0 ?F5cos45°+F9′cos45°?F4+F10′=0 F4=?0.25F 7以节点D为探究对象 F3F5′ F2 D F6′ F Y=0 F3+F5′cos45°=0 F3=1 4 F F X=0 F5′cos45°?F2+F6′=0 F4=0.25F 8以节点C为探究对象 C F4′ 第三章 部分习题解答 3-10 AB ,AC 和DE 三杆连接如图所示。杆DE 上有一插销H 套在杆AC 的导槽内。试求在水平杆DE 的一端有一铅垂力F 作用时，杆AB 所受的力。设DE BC HE DH DB AD ===,,，杆重不计。 解： 假设杆AB ，DE 长为2a 。取整体为研究对象，受力如右图所示，列平衡方程： ∑=0C M 02=?a F By 0=By F 取杆DE 为研究对象，受力如图所示，列平衡方程： ∑=0H M 0=?-?a F a F Dy F F Dy = ∑ =0B M 02=?-?a F a F Dx F F Dx 2= 取杆AB 为研究对象，受力如图所示，列平衡方程： ∑=0y F 0=++By Dy Ay F F F F F Ay -=(与假设方向相反) ∑=0A M 02=?+?a F a F Bx Dx F F Bx -=(与假设方向相反) ∑=0B M 02=?-?-a F a F Dx Ax F F Ax -=(与假设方向相反) 3-12AD AC AB ,,和BC 四杆连接如图所示。在水平杆AB 上作用有铅垂向下的力F 。接触面和各铰链均为光滑的，杆重不计，试求证不论力F 的位置如何，杆AC 总是受到大小等于F 的压力。 解： 取整体为研究对象，受力如图所示，列平衡方程： ∑=0C M 0=?-?x F b F D F b x F D = F C F C y F D F Cx F Cy F Bx F By F Dx F Dy F Hy F Bx F By F Dy F Dx F Ax F A y 第二章 §2-1流体静压力及其特性 定义式；单位；绝对和相对压力；两个特性 一.流体静压力的定义： 定义式 静压力（压强） 二，压力的单位 上述即流体静压力，简称压力，用 N/m2，称为帕斯卡，简称帕。 常用的压力单位及换算关系： 帕(Pa)、巴(bar)、毫米汞柱(mmHg)、米水柱（mH2O) Kg=kgf/cm2 三，压力是一个标量，可分为：绝对压力，相对压力，真空。 什么情况下应该采用绝对压力？什么情况下应该采用相对压 力？ 计算压降？计算总压力？计算作用点？计算作用力？ 四.流体静压力的两个重要特性： 特性一：静压力方向永远沿着作用面内法线方向 特性二：静止流体中任何一点上各个方向的静压力 大小相等，与作用面方位无关。 静拉伸试验 一、实验目的 1、测45#钢的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。 2、测定铝合金的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。 3、观察并分析两种材料在拉伸过程中的各种现象。 二、使用设备 微机控制电子万能试验机、0.02mm 游标卡尺、试验分化器 三、试样 本试样采用经过机加工直径为10mm 左右的圆形截面比例试样，试样成分分别为铝合金和45#，各有数支。 四、实验原理 按照我国目前执行的国家 GB/T 228—2002标准—《金属材料 室温拉伸试验方法》的规定，在室温1035℃℃的范围内进行试验。将试样安装在试验机的夹头当中，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力（一般应变速率应≤0.1m/s ），直到拉断为止，并且利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图。 试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形L ?主要是整个试样，而不仅仅是标距部分的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素，由于试样开始受力时，头部在头内的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。 塑性材料与脆性材料的区别： （1）塑性材料： 脆性材料是指断后伸长率5%δ≥的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都比较大。塑性材料在发生断裂时，会发生明显的塑性变形，也会出现屈服和颈缩等现象； （2）脆性材料： 脆性材料是指断后伸长率5%δ<的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都很小。并且，大多数脆性材料在拉伸时的应力—应变曲线上都没有明显的直线段，几乎没有塑性变形，在断裂前不会出现明显的征兆，不会出现屈服和颈缩等现象，只有断裂时的应力值—强度极限。 脆性材料在承受拉力、变形记小时，就可以达到m F 而突然发生断裂，其抗拉强度也远远 小于45钢的抗拉强度。同样，由公式0m m R F S =即可得到其抗拉强度，而根据公式，10 l l l δ-=。 五、实验步骤 1、试样准备 用笔在试样间距0L （10cm ）处标记一下。用游标尺测量出中间横截面的平均直径，并且测出试样在拉伸前的一个总长度L 。 2、试验机准备： 静力学基础 一、判断题 1.外力偶作用的刚结点处，各杆端弯矩的代数和为零。（× ） 2.刚体是指在外力的作用下大小和形状不变的物体。（√ ） 3.在刚体上加上（或减）一个任意力，对刚体的作用效应不会改变。（× ） 4.一对等值、反向，作用线平行且不共线的力组成的力称为力偶。（√ ） 5.固定端约束的反力为一个力和一个力偶。（× ） 6.力的可传性原理和加减平衡力系公理只适用于刚体。（√ ） 7.在同一平面内作用线汇交于一点的三个力构成的力系必定平衡。（× ） 8.力偶只能使刚体转动，而不能使刚体移动。（√ ） 9.表示物体受力情况全貌的简图叫受力图。（√ ） 10.图1中F对 O点之矩为m0 (F) = FL 。（× ） 图 1 二、选择题 1. 下列说法正确的是（ C ） A、工程力学中我们把所有的物体都抽象化为变形体。 B、在工程力学中我们把所有的物体都抽象化为刚体。 C、稳定性是指结构或构件保持原有平衡状态。 D、工程力学是在塑性范围内，大变形情况下研究其承截能力。 2.下列说法不正确的是（ A ） A、力偶在任何坐标轴上的投形恒为零。 B、力可以平移到刚体内的任意一点。 C、力使物体绕某一点转动的效应取决于力的大小和力作用线到该点的垂直距离。 D、力系的合力在某一轴上的投形等于各分力在同一轴上投形的代数和。 3.依据力的可传性原理，下列说法正确的是（ D ） A、力可以沿作用线移动到物体内的任意一点。 B、力可以沿作用线移动到任何一点。 C、力不可以沿作用线移动。 D、力可以沿作用线移动到刚体内的任意一点。 4.两直角刚杆AC、CB支承如图，在铰C处受力F作用，则A、B两处约束力与ｘ轴正向所成的夹角α、β分别为: 船舶静力性能计算书 船舶静力学课程设计 内容 1. 计算与绘制静水力曲线 2. 计算与绘制邦戎曲线 3. 计算与绘制稳性插值曲线 4. 计算与绘制可浸长度曲线 5. 计算与绘制纵向下水曲线 船舶的主要尺度 总长 L＝米 Z 垂线间长 L＝米 bP 型宽B＝米 型吃水T＝米 型深D＝米 船舶静力学课程设计（Ⅰ）任务书 一、 课程设计题目 计算与绘制静水力曲线与邦戎曲线 二、 作业内容 1. 静水力曲线 (1) 水线面积曲线 )(z f S = 比例 1cm= (2) 漂心纵向坐标曲线 )(z f x f = 比例 1cm= (3) 型排水体积曲线 )(z f V = 比例 1cm= (4) 型排水量曲线 )(z f =? 比例 1cm= (5) 浮心纵向坐标曲线 )(z f x c = 比例 1cm= (6) 浮心垂向坐标曲线 )(z f z c = 比例 1cm= (7) 每厘米吃水吨数曲线 )(z f q = 比例 1cm= (8) 横稳心半径曲线 )(z f r = 比例 1cm= （或横稳心垂向坐标曲线） )(z f Z m = 比例 1cm= (9) 纵稳心半径曲线 )(z f R = 比例 1cm= （或纵稳心垂向坐标曲线） )(z f Z mz = 比例 1cm= (10) 每厘米纵倾力矩曲线 )(z f M om = 比例 1cm= (11) 水线面系数曲线 )()(z f C w =α 比例 1cm= (12) 横舯剖面系数曲线 )()(z f C M =β 比例 1cm= (13) 方形系数曲线 )()(z f C B =δ 比例 1cm= (14) 棱形系数曲线 )()(z f C P =? 比例 1cm= 2. 邦戎曲线 (1) 绘制甲板边线以下的船体轮廓线 (2) 计算与绘制横剖面面积曲线)(z f A = 比例 面积：1cm= 吃水：1cm= 龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/3712209773.html, 基于ABAQUS和EXCEL的泡棉静态力学性能分析 作者：周万里黄攀 来源：《科技风》2017年第09期 摘要：手机中大量应用泡棉作为缓冲材料保护关键器件，不同泡棉的缓冲效果完全不 同，对器件的保护作用大小也不同。通过泡棉的单轴压缩和回弹实验测试可以得到材料的位移-力曲线，但有限元软件ABAQUS中需要的材料参数不能直接在该软件中拟合得到。故基于EXCEL的VB模块构建新公式和使用规划求解功能拟合材料参数。在ABAQUS中建立有限元模型验证了用EXCEL拟合材料的准确性和该分析方法的正确性。 关键词：泡棉；有限元；ABAQUS；hyperfoam；Mullins软化效应；EXCEL；规划求解 泡棉因为具有良好的密封性和可压缩性，在手机中被大量应用根据用途可以分为导电泡棉、缓冲泡棉、双面胶泡棉和防尘防水泡棉等，根据应用的位置可以分为LCM泡棉、摄像头泡棉、音腔泡棉、受话器泡棉等。不同的用途和位置对泡棉的要求完全不同。国内文献对泡棉的研究主要在后期仿真应用上和没有考虑泡棉的应力软化效应，没有详细介绍如何从基础实验数据中获取有限元仿真所需要的参数再到仿真应用的过程。 本文首先使用高精度试验机对泡棉进行单轴压缩和回弹实验，获取位移-力曲线；然后转换为名义应变-名义应力曲线。利用EXCEL的VB模块构建新公式，再把名义应变-名义应力 曲线输入到EXCEL表格，并使用规划求解功能拟合曲线获取基于ABAQUS的hyperfoam本构模型和Mullins软化效应的材料参数；最后通过建立有限元模型验证该本构模型和拟合方法的正确性。 1 压缩和回弹实验 使用高精度试验机对泡棉进行压缩和回弹实验。因为该泡棉太薄只有0.3mm的厚度，为 减小误差把4层泡棉叠加在一起进行测试。具体样品尺寸为25mmX25mmX0.3mmX4。 2 记录压缩和回弹数据 压缩试验机记录力的单位为g，位移为mm。 3 处理数据 因为前面有一段行程为空压，需要处理数据，减掉这部分位移并减少数据点。处理后的数据见下图： 1-1 某海洋客船船长L=155m ，船宽B=，吃水d =,排水体积▽=10900m 3，中横剖面面积A M =115m 2，水线面面积A W =1980m 2，试求： （1）方形系数C B ；（2）纵向菱形系数C P ；（3）水线面系数C WP ；（4）中横剖面系数C M ；（5）垂向菱形系数C VP 。 解：（1）550.01 .7*0.18*15510900 ==???=d B L C B （2）612.0155 *11510900 ==??=L A C M P （3）710.0155*0.181980==?=L B A C W WP （4）900.01 .7*0.18115 ==?=d B A C M M （5）775.01 .7*198010900 ==??= d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3，主尺度比为：长宽比L/B=, 宽度吃水比B/d=，船型系数为：C M =，C P =，C VP =，试求：（1）船长L;（2）船宽B ；（3）吃水d ；（4）水线面系数C WP ；（5）方形系数C B ；（6）水线面面积A W 。 解： C B = C P* C M =*= 762.0780 .0594 .0=== VP B WP C C C d B L C B ??? = 又因为 所以：B= L== d=B/= 762.0=WP C C B = 06.187467 .6*780.09750 ==??= d C A VP W m 2 1-10 设一艘船的某一水线方程为：()?? ? ???-±=225.012L x B y 其中：船长L=60m ，船宽B=，利用下列各种方法计算水线面积： （1） 梯形法（10等分）； （2） 辛氏法（10等分） （3） 定积分，并以定积分计算数值为标准，求出其他两种方法的相 对误差。 解：()?? ????-±=225.012L x B y 中的“+”表示左舷半宽值，“-”表示右舷半宽值。因此船首尾部对称，故可只画出左舷首部的1/4水线面进行计算。 则：?? ????-=90012.42x y ，将左舷首部分为10等分，则l =30/10=3.0m 。 梯形法：总和∑y i =，修正值(y 0+y 10)/2=，修正后∑`= 辛氏法：面积函数总和∑= 静力学和运动学计算题 1 如图所示结构中各杆的重力均不计，D，C处为光滑接触，已知：P = 50 kN，试求铰链B，E对杆DE的约束力。 解： 取整体为研究对象： = ∑x F，F Hx = 0 = ∑y F，F D - P - F Hy = 0 ∑=0 ) (F M D ，P · 70 - F Hy · 250 = 0， F Hy = 14 kN，F D = 64 kN 取ECH为研究对象： ∑=0 ) (F M E ，F C · 100 - F Hy · 200 = 0，F C = 28 kN 取ABC为研究对象： ∑=0 ) (F M A ，F By · 90 - F C · 220 = 0，F By = 68.4 kN = ∑y F，F sin + F By-F C -P = 0，F = 16 kN = ∑x F， F cos α + F Bx = 0，F Bx = -12.8 kN 取DE为研究对象： = ∑x F，2Ex F- F'Bx = 0，2Ex F= F'Bx = F Bx = - 12.8 kN = ∑y F，F D - F'By + 2Ey F= 0，2Ey F= 4.4 kN 2 如图所示结构由直杆AB ，CD 及折杆BHE 组成。已知：P = 48 kN ，L 1 = 2 m ， L 2 = 3 m ，r = 0.5 m ，各杆及滑轮绳索重量均不计。求A ，D ，E 处的约束力。 解： 取整体为研究对象： ∑=0)(F M A ，3F E - P (1.5 + 0.5) = 0，F E = 32 kN 0=∑x F ，F Ax = 0， 0=∑y F ，F Ay = P - F E = 16 kN ， 取COD 为研究对象： ∑=0)(F M C ，F Dy L 2 + Pr - P (2 1 L 2 + r ) = 0， F Dy = 24 kN 取BHE 为研究对象： ∑=0)(F M B ，- F'Dx L 1 - F'Dy L 2 + F E L 2 = 0，Dy Dy F F =' F'Dx = 12 kN 用尺子画图就能求解桁架内力？——图解静力学入门 猪小宝· 5 个月前 什么是图解静力学？顾名思义，就是用画图来求解静力学问题。就我个人所知，国内的结构力学教材都没有相关内容。我们结构力学的教授告诉我们，美国目前的教材里，也没有这些内容，只有铁木辛柯大神的Theory of Structures一书专门讲述了图解静力学。 那图解静力学到底是什么样的呢？让我们用一个小例子来说明吧。 上图这个桁架，下弦节点承受竖向荷载，我们要求解这个桁架的内力。如果用节点法、截面法，很快可以求解。那如果我们用图解法呢？ 首先要把整个平面区域分区，分割线是所有的外荷载、支座反力和桁架杆件。像上图这样，整个平面区域划分成从 a 到 k 的11个区域。 a 和 b 之间是向下的外荷载，大小为1。在右边画一个点，代表 a，从 a 向下划一条长度为1的线段，代表这个外荷载，这条线段的终点就是 b。依次类推，我们把左边的空间区 域 a、b、c、d 变成右边的点 a、b、c、d，把左边的荷载变成右边的线段ab、bc、cd，线段的长度就是荷载的大小。 接下来是支座反力，我 们知道左右两边的反力相同，各1.5，方向向上。左边的支座反力在 d 和 e 之间，所以从右边的 d 点开始，向上画一条长度为1.5的线段，终点即为 e 点。同样，e 和 a 之间也是1.5的支座反力，所以线段ea的长度也是1.5。 然后我们从区域 f 开 始，f 介于 d 和 e 之间。左边图中 f 与 d 之间是一条水平线，所以右边图中从 d 点开始画一条水平直线。左边 f 和 e 之间是一条斜线，右边过已知的 e 点做一条同样的斜线。这两条线相交于一点，这个交点就是 f。用尺子一量，水平线段 df 的长度为2.598，也就是说左边图中区域 d 和 f 之间的这个水平杆件的内力是2.598。斜线段 ef 的长度是3，也就是说左边介于 e 和 f 之间的斜杆的内力是3。对左侧支点用节点法求解，很容易就能验证这个结果是正确的。 继续，g 介于 c 和 f 之间，和 c 之间是水平杆件，和 f 之间是竖直杆件。右图中，过 c 点作水平线，过 f 点作竖直线，两线交点即为 g 点。 瓦楞结构材料瓦楞方向静力学性能的研究瓦楞结构材料,因其无污染、可再生、质量轻、刚度好、缓冲吸能、易加工成型、可回收且成本低廉,在造船、汽车、建筑、航空航天、铁路运输和包装等行业有着广泛的应用。目前对瓦楞结构材料的研究主要集中在平压方向的力学性能上,而在实际应用中瓦楞结构材料常在其瓦楞方向上承载。因此研究瓦楞结构材料瓦楞方向的力学性能,对于促进其应用具有十分重要的意义。瓦楞结构材料是由瓦楞芯材和面材复合而成。根据瓦楞形状不同,瓦楞可分为U、V和UV形。瓦楞楞型有A、C、B和E型。通过静态拉伸试验对瓦楞原纸的物理性能进行了测定,得到相关物理参数,为有限元模拟提供基材的力学参数。对瓦楞结构材料进行静态压缩试验,验证有限元模型的可靠性。建立不同种类的瓦楞结构材料的有限元静力学分析模型,并使用试验结果验证模型的可靠性。基于此,通过能量效率法分别研究不同楞型和楞形瓦楞结构材料的力学性能,深入分析它们对瓦楞结构材料瓦楞方向静力学性能的影响。不同楞型、楞形和壁厚的瓦楞结构材料,瓦楞方向的变形模式都是呈现自上而下的折曲变形,应力应变曲线形态都是由弹性、屈服、平台和密实化四个阶段组成,能量效率曲线都是呈现先增大后减小的变化趋势。对于任一楞型的瓦楞结构材料,瓦楞方向的初始峰应力、平均抗压强度、最大能量吸收效率、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收随着壁厚的增大而增大。对于任一壁厚的瓦楞结构材料,A、C、B和E楞瓦楞的初始峰应力、平均抗压强度、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收依次增大。对于 U、V和UV任一楞形的瓦楞结构材料,其瓦楞方向的初始峰应力、平均抗压强度、最大能量吸收效率、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收随着壁厚的增大而增大。它们之间的相互关系,可拟合为一定的关系曲线,基于计算结果给出了相关经验公式。对于任一壁厚的瓦楞结构材料,U、V和UV形瓦楞的初始峰应力、平均抗压强度、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收总是呈现出V形瓦楞 最小,U形瓦楞最大,UV形瓦楞介于两者之间的规律。综上所述,楞型、楞形和壁厚对瓦楞结构材料瓦楞方向的静力学性能,影响较大,相关 规律可以为瓦楞结构材料在缓冲包装设计方面提供指导性参考与帮助。 第五章材料的力学性能 §5.1 概述 前一章讨论变形体静力学时，研究、分析与解决问题主要是利用了力的平衡条件、变形的几何协调条件和力与变形间的物理关系。物体系统处于平衡状态，则系统中任一物体均应处于平衡状态，物体中的任一部分亦应处于平衡状态。力的平衡问题，与作用在所选取研究对象上的力系有关；在弹性小变形条件下，变形对于力系中各力作用位置的影响可以不计，故力的平衡与材料无关；用第二章所讨论的平衡方程描述。变形的几何协调条件，是在材料均匀连续的假设及结构不发生破坏的前题下，结构或构件变形后所应当满足的几何关系，主要是几何分析，也不涉及材料的性能。 因此，研究变形体静力学问题，主要是要研究力与变形间的物理关系。力与变形间的物理关系显然是与材料有关的。不同的材料，在不同的载荷、环境作用下，表现出不同的力学性能（或称材料的力学行为）。前一章中，我们以最简单的线性弹性应力-应变关系—虎克定律，来描述力与变形间的物理关系，讨论了变形体力学问题的基本分析方法。这一章将对材料的力学性能进行进一步的研究。 材料的力学性能，对于工程结构和构件的设计十分重要。例如，所设计的构件必须足够“强”，而不至于在可能出现的载荷下发生破坏；还必须保持构件足够“刚硬”，不至于因变形过大而影响其正常工作。因此需要了解材料在力的作用下变形的情况，了解什么条件下会发生破坏。由力与变形直至破坏的行为研究中确定若干指标来控制设计，以保证结构和构件的安全和正常工作。 材料的力学性能是由试验确定的。试验条件（温度、湿度、环境）、试件几何（形状和尺寸）、试验装置（试验机、夹具、测量装置等）、加载方式（拉、压、扭转、弯曲；加载速率、加载持续时间、重复加载等）、试验结果的分析和描述等，都应按照规定的标准规范进行，以保证试验结果的正确性、通用性和可比性。 闸式剪板机力学性能分析与优化* 王 勇1,朱世凡1,陈 胜1,王 奇1,于 珺2,陈达兵2 (1.合肥工业大学机械工程学院,安徽合肥230009;2.马鞍山市中亚机床制造有限公司,安徽马鞍山243131) 摘 要:剪板机结构力学性能对剪切精度具有重要影响三以6×3200型数控闸式剪板机为对象,基于数值模拟方法对上刀架进行了静力学分析和瞬态动力学分析,得到了剪切过程中的最大等效应力与最大变形;对机架进行了模态分析,给出了剪板机系统可能发生共振的固有频率和相应振型;基于分析结果对闸式剪板机结构进行了优化三 关键词:闸式剪板机 静力学分析 动力学分析 模态分析 优化设计 中图分类号:TP13 文献标识码:A 文章编号:1002-6886(2019)02-0001-04 Analysis and optimization of mechanical properties of braking-type plate shearing machine WANG Yong,ZHU Shifan,CHEN Sheng,WANG Qi,YU Jun,CHEN Dabing Abstract:The mechanical properties of shearing machine have important influence on the shearing accuracy.Based on the numerical simulation method,the static analysis and transient dynamic analysis of the upper tool holder are carried out for the6×3200numerical control gate shear machine.The maximum equivalent stress and maximum deformation in the shearing process are obtained.The modal analysis of the frame is carried out to obtain the natural frequency and corresponding vibra?tion mode of the shearing machine.Based on the analysis results,the structure of the brake shearing machine is optimized. Keywords:braking-type plate shearing machine,statics analysis,dynamic analysis,modal analysis,optimization design 0 引言 与摆式剪板机相比,闸式剪板机从结构上避免了游隙的存在并可调节剪切角,具有更高的效率二精度和可靠性三但闸式剪板机在剪切宽厚板或高强度薄板时,仍存在机床变形影响剪切精度等问题三现有文献多研究剪切参数对剪切精度的影响[1]二剪板机组控制系统设计与自动化改造[2-3]或者以有限的 离散点模拟剪切过程[4],有关闸式剪板机的力学性能分析与结构优化的研究目前尚少见三本文通过机床的静动态特性分析,模拟剪板机剪切过程,获得连续的剪切数据,并给出优化方案三 1 静力学分析 以一款6×3200型数控闸式剪板机为例,其结构模型如图1所示三工作时,滚柱丝杠驱动的后挡料装置调节剪切长度,压料油缸将被剪板料压紧,设置刀刃间隙和剪切角等剪切参数后,两端的液压缸驱动上下刀刃相对运动完成板料的剪切三 仿真分析时,忽略过渡圆角二螺纹孔等[5],将简化的三维模型导入到有限元分析软件中,上刀架两侧面作固定约束,设置绑定接触模拟上刀架零部件的焊接和螺纹固定[6]三 图1 6×3200闸式剪板机结构模型 根据诺沙里公式[7]: P=0.6σbδs h2tanα1+ z tanα 0.6δs+ 1 1+10δsσ b y2 ? è ? ? ? ? ÷ ÷ x (1) 四1四 1-3 试画出图示各结构中构件AB的受力图 1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图 1-5 试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图 1-5a 1-5b 1- 8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，机构在图示位置平衡。试求二力F 1和F 2之间的关系。 解：杆AB ，BC ，CD 为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。 解法1(解析法) 假设各杆受压，分别选取销钉B 和C 为研究对象，受力如图所示： 由共点力系平衡方程，对B 点有： ∑=0x F 045cos 0 2=-BC F F 对C 点有： ∑=0x F 030cos 0 1=-F F BC 解以上二个方程可得：2 2163.13 62F F F == 解法2(几何法) 分别选取销钉B 和C 为研究对象，根据汇交力系平衡条件，作用在B 和 C 点上的力构成封闭的力多边形，如图所示。 对B 点由几何关系可知：0245cos BC F F = 对C 点由几何关系可知： 0130cos F F BC = 解以上两式可得：2163.1F F = 2-3 在图示结构中，二曲杆重不计，曲杆AB 上作用有主动力偶M 。试求A 和C 点处的约束力。 解：BC 为二力杆(受力如图所示)，故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。曲杆AB 受到主动力偶M 的作用，A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。AB 受力如图所示，由力偶系作用下刚体的平衡方程有（设力偶逆时针为正）： 0=∑M 0)45sin(100=-+??M a F A θ a M F A 354.0= 其中：31 tan =θ 。对BC 杆有：a M F F F A B C 354.0=== A ，C 两点约束力的方向如图所示。 2-4 F F 《简明理论力学》 ——哈尔滨工业大学第二版 静力学 第一章静力学公理和物体的受力分析 静力学：即刚体静力学，是研究刚性物体在平衡时的受力状况。 静力学研究三个问题：（1）物体的受力分析；（2）力系的等效代换；（3）力系的平衡条件极其应用。 （一）静力学公理： （1）公理1 力的平行四边形法则(三角形法则) 作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。（2）公理2 二力平衡条件 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力的等值，相反，共线。 （3）公理3 加减平衡力系原理 在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。 推理1 力的可传性 作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。 推理2 “三力”平衡汇交定理 作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。 （4）公理4 作用和反作用定律 作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，等值、反向、共线，作用在相互作用的两个物体上。 （5）公理5 刚化原理 若变形体在某一力系作用下处于平衡，则将此变形体刚化为刚体，其平衡状态保持不变。（注：反之不一定成立。因为使刚体平衡的充要条件，对变形体是必要的但非充分的。） （二）约束和约束力 自由体(free body)：位移不受限制的物体 非自由体(constrained body)：位移受到某些限制的物体 约束(constraint)：对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体 约束体(constraint body)：约束非自由体运动的物体。 约束力(constraint force)：约束体作用在非自由体上的力。 注：火车是非自由体，铁轨是约束体，铁轨作用在车轮上的力为约束力。1、工程中常见的约束 （1）光滑接触约束---具有光滑接触面（线、点）的约束 约束力特点： 作用点：在接触处 方向：沿接触处的公法线并指向受力物体；（故称为法向约束力） （2）柔索类约束--由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束 约束力方向：柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体。 胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力。 《材料力学性能》课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章 单向静拉伸力学性能 1、 解释下列名词。 1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。 3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b 的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等 2、 说明下列力学性能指标的意义。 答：E 弹性模量 G 切变模量 r σ规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指数 【P15】 3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？ 答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子的本性和晶格类型未发生改变，故弹性模量对组织不敏感。【P4】 4、 试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别？为什么？ 5、 决定金属屈服强度的因素有哪些？【P12】 答：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。 外在因素：温度、应变速率和应力状态。 6、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？【P21】 答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。 7、 剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么断裂性质完全不同？【P23】 答：剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面分离，一般是韧性断裂，而解理断裂是 第38卷 第5期2009年10月 船海工程SH IP &OCEA N ENG IN EERI NG V ol.38 N o.5 O ct.2009 收稿日期:2009-02-25修回日期:2009-04-30 基金项目:国家自然科学基金(50538050);国家863 计划(2006A A09A 103,2006A A09A 104)。 作者简介:闫功伟(1982-),男,博士生。研究方向:深水海洋平台的动力响应。E -mail:yango ng wei_hit@qq.co m DOI:10.3963/j.issn.1671-7953.2009.05.034 张力腿平台的整体设计及拟静力性能分析 闫功伟1 ,欧进萍 1,2 (1.哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨150090;2.大连理工大学土木水利学院,辽宁大连116024)摘 要:结合南海海域条件对传统式张力腿平台进行整体设计,计算平台所受各种环境荷载的大小,并采用拟静力分析法分析此平台的非线性运动响应,考虑平台水平漂移和下沉的非线性关系以及张力腿预张力、横截面面积、就位长度和立柱横截面面积等参数对平台运动响应的影响。 关键词:张力腿平台;整体设计;拟静力分析;非线性运动响应 中图分类号:U 674.38;T E952 文献标志码:A 文章编号:1671-7953(2009)05-0142-04 张力腿平台(tension leg platform,T LP),是一种垂直系泊的顺应式平台,通过数条张力腿与海底相接,具有半固定、半顺应的运动特征。它可以分为三部分:平台本体、张力腿系统和基础部分。平台本体的主要运动形式[1]有横荡、纵荡、垂荡、横摇、纵摇、首摇。整个结构的频率跨越海浪的一阶频率谱两端,从而避免了结构和海浪能量集中的频率发生共振,使平台结构受力合理,动力性能良好。 TLP 的结构形式发展倾向于多元化、小型化,以适应于不同油藏条件及边际油田的开发。按平台本体形式[2]不同可以分为传统式张力腿平台(CT LP)、海星式张力腿平台(seastar TLP)、迷你式张力腿平台(M OSES T LP)和延伸式张力腿平台(ETLP)。T LP 示意见图1、2 。 结合我国南海海域海况条件,开展了CT LP 平台的整体方案设计。 1 T LP 的整体设计 TLP 平台的整体设计[3] 需要做以下几方面的工作:1根据平台的功能要求,确定出比较合理的平台总体尺度;o规划设备位置,均衡平台中心;?进行张力腿的张力估算;?确定出设计能力界限。 平台总体规划流程见图3,中间框内4 项工 图3 TLP 总体设计规划流程 作是一个小循环,需要反复调整以达到设计要求。1.1 TLP 环境荷载的确定 风、浪、流等海洋环境参数选用文献[4]提供数据。考虑两种工况:工况1,1年一遇环境条件;工况2,100年一遇环境条件。 1)平台风荷载计算。作用于平台上体各部分的风力F 应按下式计算: F 风=C h C s S p (1) 式中:p )))风压,kPa ; S )))平台在正浮或倾斜状态时受风构件 的正投影面积,m 2; C h )))受风构件的高度系数,其值可根据 构件高度h(构件形心到设计水面的垂直距离)由规范查表确定; 142 《工程材料力学性能》课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章单向静拉伸力学性能 1、解释下列名词。 1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。 3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理 台阶的一种标志。 9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数 值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理 石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也 可以是脆性断裂。 沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时， 冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断 裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹 性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变 化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格 效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等 2、说明下列力学性能指标的意义。 答：E弹性模量 G切变模量 σ规定残余伸长应力2.0σ屈服 r 强度 δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬gt 化指数【P15】 3、金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一 个对组织不敏感的力学性能指标？ 答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷 塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是 第一章静力学基础 静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的一门科学。力系是指作用于同一物体上的一组力。物体处于平衡状态时，作用于该物体上的力系称为平衡力系。 综上所述，静力学将研究的主要问题是： 1）力系的简化。 2）建立物体在各种力系作用下的平衡条件。 本章则主要介绍力的基本概念、运算及其物体受力图的绘制。 https://www.wendangku.net/doc/3712209773.html, 二、力的性质 性质1（两力平衡公理）作用于同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要与充分条件是：此两力必须等值、反向、共线。 两力平衡公理是刚体受最简单的力系作用时的平衡条件， 如一物体仅受两力作用而平衡，则两力的作用线必定沿此两力作用点的连线，这类构件常被称为两力构件。 A F AB B A B C D A B F AB F BA 性质2（加减平衡力系原理）在已知力系上，加上或减去任一的平衡力系，不会改变原力系对 刚体的作用效应。 推论（力的可传性原理）作用于刚体上的力，可沿其作用线滑移到任何位置而不改变此力对刚体的作用效应。 性质3（力的平行四边形法则）作用于物体上某点两力的合力也作用于该点，其大小和方向可用此两力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。 有时为简便起见，作图时可省 略AC与DC，直接将F 2联在F 1 的末 端，通过△ABD即可求得合力F R 。此法就称为求两汇交力合力的三角形法则。按一定比例作图，可直接 量得合力F R 的近似值。 F R F2 F1 A B C D F R F2C D F1 A B 性质4（作用和反作用定律）若将两物体相互作用之一称为作用力，则另一个就称为反作用力。两物体间的作用力与反作用力必定等值、反向、 共线，但分别同时作用于两个相互作用的物体上。 本定律阐明了力是物体间的相互作用，其中作用与反作用的称呼是相对的，力总是以作用与反作用的形式存在的，且以作用与反作用的方式进行传递。 这里应该注意两力平衡公理与作用与反作用定律之间的区别，前者叙述了作用在同一物体上两个力的平衡条件，后者却是描述两物体间相互作用的关系。静力学分析报告
3静力学第三章习题答案
第2章静力学
流体静力学
z 概念：压力、压力体 z 原理
?压力的两个特性 ?流体静力学平衡方程——欧拉平衡方程 ?物体在流体中的潜浮原理
z 方法：微元体的分析方法 z 计算：静压力计算
ΔP dP = p = lim ΔA→ 0 Δ A dA
( 2 – 1 )
ΔA ΔP
——微元面积； ——作用在 Δ A 表面上的总压力大小。
p 表示，单位
p
pn
证明：
τ
m
一方面，流体静止时只有法向力，没有切向力，静压力只 能沿法线方向； 另一方面，流体不能承受拉力，只能承受压力。所以，静 压力唯一可能的方向就是内法线方向。
证明：
z
C
py
pn
A
→
n
1 1 1 pxdydz ? pndydz + X ρdxdydz = 0 2 2 6
px = pn
p y = pn
pz = pn
px
y
B
dz dx O dy
x
pz
F ( Fx , Fy , Fz )
由于方向n代表任意方向，所 以上式表明：静止流体中任 意一点的流体静压力，无论 来自何方均相等，或者说与 作用方向无关。材料力学性能静拉伸试验报告
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