材料力学填空与判断题解
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第1 章 绪论
一、是非判断题
1-1 材料力学是研究构件承载能力的一门学科。（√ ）
1-2 材料力学的任务是尽可能使构件安全地工作。（× ）
1-3 材料力学主要研究弹性范围内的小变形情况。（√ ）
1-4 因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。（×）
1-5 外力就是构件所承受的载荷。（× ）
1-6 材料力学研究的内力是构件各部分间的相互作用力。（× ）
1-7 用截面法求内力时，可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。（√ ）
1-8 压强是构件表面的正应力。（× ）
1-9 应力是横截面上的平均内力。（× ）
1-10 材料力学只研究因构件变形引起的位移。（√ ）
1-11 线应变是构件中单位长度的变形量。（× ）
1-12 构件内一点处各方向线应变均相等。（× ）
1-13 切应变是变形后构件中任意两根微线段夹角的变化量。（× ）
1-14 材料力学只限于研究等截面直杆。（× ）
1-15 杆件的基本变形只是拉（压）、剪、扭和弯四种。如果还有另一种变形，必定是这四种变形的某种组
合。（√ ）
第 2 章 轴向拉伸与压缩
一、是非判断题
2-1 使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆轴线的集中力。（×）
2-2 拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。（×）
2-3 虎克定律适用于弹性变形范围内。（×）
2-4 材料的延伸率与试件尺寸有关。（√）
2-5 只有超静定结构才可能有装配应力和温度应力。（√）
二、填空题
2-6 承受轴向拉压的杆件，只有在（加力端一定距离外）长度范围内变形才是均匀的。
2-7 根据强度条件][σσ≤可以进行（强度校核、设计截面、确定许可载荷）三方面的强度计算。 2-8 低碳钢材料由于冷作硬化，会使（比例极限）提高，而使（塑性）降低。
2-9 铸铁试件的压缩破坏和（切）应力有关。
2-10 构件由于截面的（形状、尺寸的突变）会发生应力集中现象。
F
12
2-题13
2-题三、选择题
2-11 应用拉压正应力公式A N
=σ的条件是（ B ）
（A ）应力小于比极限；（B ）外力的合力沿杆轴线；
（C ）应力小于弹性极限；（D ）应力小于屈服极限。
2-12 图示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将（ D ）
（A ）平动；（B ）转动；（C ）不动；（D ）平动加转动。
2-13 图示四种材料的应力-应变曲线中，强度最大的是材料（A ），塑性最好的是材料（D ）。 2-14 图示三杆结构，欲使杆3的内力减小，应该（ B ）
（A ）增大杆3的横截面积； （B ）减小杆3的横截面积；
（C ）减小杆1的横截面积； （D ）减小杆2的横截面积。
2-15 图示有缺陷的脆性材料拉杆中，应力集中最严重的是杆（ D ）
题
24
（A （B （C ） （D
第3 章 扭转
一、是非题
3-1 圆杆受扭时，杆内各点均处于纯剪切状态。（√ ）
3-2 杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。（× ）
3-3 薄壁圆管和空心圆管的扭转切应力公式完全一样。（× ）
3-4 圆杆扭转变形实质上是剪切变形。（√ ）
3-5 非圆截面杆不能应用圆杆扭转切应力公式，是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。（√ ）
二、填空题
3-6 圆杆扭转时，根据（切应力互等定理），其纵向截面上也存在切应力。
3-7 铸铁圆杆发生扭转破坏的破断线如图所示，试画出圆杆所受外力偶的方向。
3-8 画出圆杆扭转时，两种截面的切应力分布图。
3-9 在计算圆柱形密围螺旋弹簧簧丝切应力时,考虑到(剪力引起的切应力及簧丝曲率的影响 ),而加以校正系数。
3-10 开口薄壁杆扭转时，截面上最大切应力发生在(最厚的矩形长边 )处；闭口薄壁杆扭转时,截面上最大切应力发生在( 最小厚度)处.三,选择题3-11阶梯圆轴的最大切应力发生在( D )(A) 扭矩最大的截面; (B)直径最小的截面;(C) 单位长度扭转角最大的截面; (D)不能确定.3-12 空心圆轴的外径为 D ，内径为 d ，D d /=α。其抗扭截面系数为(D)。
（A ） )1(163
απ-=D W t ； （B ） )1(1623
απ-=D W t ；
（C ） )1(1633
απ-=D W t ； （D ） )1(1643
απ-=D W t 。
3-13 扭转切应力公式 ρτρp
I T = 适用于（ D ）杆件。
（A ）任意截面； （B ）任意实心截面；
（C ）任意材料的圆截面； （D ）线弹性材料的圆截面。
3-14 单位长度的扭转角 与(A)无关。
(A) 杆的长度；(B) 扭矩；(C) 材料性质；(D) 截面几何性质。
3-15图示圆轴由钢管和铝套管牢固的结合在一起。扭转变形时，横截面上切应力分布如图（ B ）所示。
第 4 章 截面图形的几何性质
一、 是非题 4-1 图形对某一轴的静矩为零，则该轴必定通过图形的形心。（√ ）
4-2平行移轴公式表示图形对于任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。（× ） 4-3 图形在任一点只有一对主惯性轴。（√ ）
4-4 有一定面积的图形对任一轴的轴惯性矩必不为零。（ √ ）
4-5图形对过某一点的主轴的惯性矩为图形对过该点所有轴的惯性矩中的极值。（√ ）
二、填空题
4-6 组合图形对某一轴的静矩等于（ 各组成图形对同一轴静矩 ）的代数和。
4-7 图形对任意一对正交轴的惯性矩之和，恒等于图形对（ 两轴交点的极惯性矩 ）。
4-8 图形对于若干相互平行轴的惯性矩中，其中数值最小的是对（ 距形心最近的 ）轴的惯性矩。 4-9 如果一对下正交轴中有一根是图形的对称轴，则这一对轴为图形（主惯性轴）。
4-10过图形的形心且（ 图形对其惯性积等于零 ）的一对轴为图形的形心主惯性轴。
三、选择题
4-11图形对于其对称轴的（ A ）
A 静矩为零，惯性矩不为零
B 静矩和惯性矩均为零
C 静矩不为零，惯性矩为零
D 静矩和惯性矩均不为零
4-12 直径为d 的圆形对其形心轴的惯性半径i=（ C ）。
A d/2
B d/3
（A ）
（B （C ） （D ）
材料力学 选择题库
1.变形与位移关系描述正确的是（A） （A）变形是绝对的，位移是相对的；（B）变形是相对的，位移是绝对的；（C）两者都是绝对的；（D）两者都是相对的； 2.2.下列内力说法正确的是（C） （A）F1≠F2, F2≠F3 ；（B）F1=F2, F2>F3 ； （C）F1=F2, F2=F3 ；（D）F1=F2, F2 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 ）α 3 cos EA Fh 2． 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 ）%20 3． 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 ）2 4． 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 ）2 a （D ）32a 5． 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 F 2 习题4图 习题3图 1 F 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 A W B 习题8图 F 习题7图 A W B 习题6图 一、填空题 1 .构件在外荷载作用下具有抵抗破坏的能力为材料的强度要求；具有一定的抵抗变形的能力为材料的刚度要求；保持其原有平衡状态的能力为材料的稳定性要求。 2.构件所受的外力可以是各式各样的，有时是很复杂的。材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲四种基本变形。 3.轴力是指通过横截面形心垂直于横截面作用的内力，而求轴力的基本方法是截面法。 4.工程构件在实际工作环境下所能承受的应力称为许用应力，工件中最大工作应力不能超过此应力，超过此应力时称为失效。 5.在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为（四）个变形阶段，它们依次是弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、和局部変形阶段。 6.用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中，将会出现四个重要的极限应力；其中保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为比例极限；使材料保持纯弹性变形的最大应力为弹性极限；应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为屈服极限；材料达到所能承受的最大载荷时的应力为强度极限。 7.通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标屈服极限和强度极限；塑性指标伸长率和断面收缩率。 8.当结构中构件所受未知约束力或内力的数目n多于静力平衡条件数目m时，单凭平衡条件不能确定全部未知力，相对静定结构（n=m），称它为静不定结构。 9.圆截面杆扭转时，其变形特点是变形过程中横截面始终保持平面，即符合平面假设。非圆截面杆扭转时，其变形特点是变形过程中横截面发生翘曲，即不符合平面假设。 10.多边形截面棱柱受扭转力偶作用，根据剪应力互等定理可以证明其横截面角点上的剪应力为零。 二、选择题 11.以下关于轴力的说法中，哪一个是错误的Ｃ （A ） 拉压杆的内力只有轴力； （B ） 轴力的作用线与杆轴重合； （C ） 轴力是沿杆轴作用的外力； （D ） 轴力与杆的横截面和材料无关 12.变截面杆AD 受集中力作用，如图所示。设N AB 、N BC 、N CD 分别表示该杆AB 段，BC 段和CD 段的轴力，则下列结论中哪些是正确的？ （B ） (A) N AB >N BC >N CD 。 (B) N AB =N BC 一、绪论 1．各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的 A 。(A)力学性质；(B)外力；(C)变形；(D)位移。2．均匀性假设认为，材料内部各点的C是相同的。(A)应力；(B)应变；(C)位移；(C)力学性质。3．构件在外力作用下 B 的能力称为稳定性。A）不发生断裂；（B）保持原有平衡状态；（C）不产生变形；（D）保持静止。4．杆件的刚度是指 D 。（A）杆件的软硬程度；（B）件的承载能力；（C）杆件对弯曲变形的抵抗能力；（D）杆件对弹性变形的抵抗能力。 1．低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于 D 的数值，A）比例极限；（B）许用应力；（C）强度极限；（D）屈服极限。2．对于低碳钢，当单向拉伸应力不大于 C 时，虎克定律σ=Eε成立。(A) 屈服极限σs；(B)弹性极限σe；(C)比例极限σp；(D)强度极限σb。 3．没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的 B 。（A）比例极限σp；（B）名义屈服极限σ；（C）强度极限σb；（D）根据需要确定。4．低碳钢的应力应变曲线如图所示，其上 C 点的纵坐标值为该钢的强度极限b。(A)e；(B)f；(C)g；(D)h。 3题图 5、三种材料的应力—应变曲线分别如图所示。其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是。 (A)a、b、c；(B)b、c、a； (C)b、a、c；(D)c、b、a。 5．材料的塑性指标有 C 。 (A)σs和δ；(B)σs和ψ；(C)δ和ψ；(D)σs,δ和ψ。 6．确定安全系数时不应考虑 D 。 (A)材料的素质；(B)工作应力的计算精度；(C)构件的工作条件；(D)载荷的大小。 7．低碳钢的许用力［σ］= C 。(A)σp/n；(B)σe/n；(C)σs/n；(D)σb/n。 8．系统的温度升高时，下列结构中的____A______不会产生温度应力。 A B C D 材料力学 一、填空题： 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。 2.构件抵抗的能力称为强度。 3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。 4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。 5.偏心压缩为的组合变形。 6.柔索的约束反力沿离开物体。 7.构件保持的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为。 10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。 12.外力解除后可消失的变形，称为。 13.力偶对任意点之矩都。 14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力 为。 15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。 16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形，称为。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的 充要条件。 19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。 20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。 22.在截面突变的位置存在集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。 24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。 27.作用力与反作用力的关系是。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。 29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为 。 30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。 二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。 试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。 一点的应力状态 一、判断 1、"单元体最大剪应力作用面上必无正应力” 答案此说法错误 答疑在最大、最小正应力作用面上剪应力一定为零；在最大剪应力作用面上正应力不一定为零。拉伸变形时，最大正应力发生在横截面上，在横截面上剪应力为零；最大剪应力发生在45度角的斜截面上，在此斜截面上正应力为o /2。 2、”单向应力状态有一个主平面，二向应力状态有两个主平面” 答案此说法错误 答疑无论几向应力状态均有三个主平面，单向应力状态中有一个主平面上的正应力不为零；二向应力状态中有两个主平面上的正应力不为零。 3、"受拉构件内B点的正应力为o =P/A” q B 、------------- -- ---------------- 答案此说法错误 答疑受拉构件内的B点在a =0度的方位上的正应力为a =P/A. 4、'‘弯曲变形时梁中最大正应力所在的点处于单向应力状态。” 答案此说法正确 答疑最大正应力位于横截面的最上端和最下端，在此处剪应力为零。 5、过一点的任意两平面上的剪应力一定数值相等，方向相反” 答案此说法错误 答疑过一点的两相互垂直的平面上的剪应力一定成对出现，大小相等，方向同时指向共同棱边或同时远离共同棱边 6、“梁产生纯弯曲时，过梁内任意一点的任意截面上的剪应力均等于零” 答案此说法错误 答疑梁产生纯弯曲时，横截面上各点在a =0的方位上剪应力为零，过梁内任意一点的任意截面上的剪应力不一定为零。11、“从横力弯曲的梁上任意一点取出的单元体均处于二向应力状态" 答案此说法错误 答疑从横力弯曲的梁的横截面上距离中性轴最远的最上边缘和最下边缘的点取出的单元体为单向应力状态。 12、“受扭圆轴除轴心外，轴内各点均处于纯剪切应力状态” 答案此说法正确 答疑在受扭圆轴内任意取出一点的单元体如图所示，均为纯剪切应力状态。 选择一点的应力状态（共2页） 1、在单元体中可以认为：。 A：单元体的三维尺寸必须为无穷小；B：单元体必须是平行六面体。 C:单元体只能是正方体。D：单元体必须有一对横截面 答案 正确选择：A 答疑单元体代表一个点，体积为无穷小。 2、滚珠轴承中，滚珠与外圆接触点为应力状态。 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分) 1.轴的扭转剪应力公式τρ =T I P ρ适用于如下截面轴( ) A.矩形截面轴 B.椭圆截面轴 C.圆形截面轴 D.任意形状截面轴 2.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则抗扭刚度较大 的是哪个?( ) A.实心圆轴 B.空心圆轴 C.两者一样 D.无法判断 3.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承 载能力的变化为( ) A.不变 B.增大一倍 C.减小一半 D.增大三倍 4.图示悬臂梁自由端B 的挠度为( ) A.ma a EI ()l -2 B. ma a EI 32()l - C.ma EI D. ma a EI 22()l - 5.图示微元体的最大剪应力τmax 为多大?( ) A. τmax =100MPa B. τmax =0 C. τmax =50MPa D. τmax =200MPa 6.用第三强度理论校核图示圆轴的强度时，所采用的 强度条件为( ) A. P A M W T W Z P ++()()242≤［σ］ B.P A M W T W Z P ++≤［σ］ C. ()()P A M W T W Z P ++22≤［σ］ D. ( )()P A M W T W Z P ++242≤［σ］ 7.图示四根压杆的材料、截面均相同，它 们在纸面内失稳的先后次序为( ) A. (a),(b),(c),(d) B. (d),(a),(b),(c) C. (c),(d),(a),(b) D. (b),(c),(d),(a) 8.图示杆件的拉压刚度为EA，在图示外力作用下其变形能U的下列表达式哪个是正确的?( ) A. U=P a EA 2 2 B. U=P EA P b EA 22 22 l + C. U=P EA P b EA 22 22 l - D. U=P EA P b EA 22 22 a + 9图示两梁抗弯刚度相同，弹簧的刚度系 数也相同，则两梁中最大动应力的关系 为( ) A. (σd) a =(σd) b B. (σd) a >(σd) b C. (σd) a <(σd) b D. 与h大小有关 二、填空题(每空1分，共20分) 1.在材料力学中，为了简化对问题的研究，特对变形固体作出如下三个假设：_______，_______，_______。 2.图示材料和长度相同而横截面面积不同的两杆，设材料的重度为γ，则在杆件自重的作用下，两杆在x截面处的应力分别为σ(1)=_______，σ(2)=_______。 3.图示销钉受轴向拉力P作用，尺寸如图，则销钉内的剪应力τ=_______，支承面的挤压应力σbs=_______。 东北农业大学网络教育学院 材料力学网上作业题（2015更新版） 绪论 一、名词解释 1.强度 2. 刚度 3. 稳定性 4. 变形 5. 杆件 6.板或壳 7.块体 二、简答题 1．构件有哪些分类？ 2. 材料力学的研究对象是什么？ 3. 材料力学的任务是什么？ 4. 可变形固体有哪些基本假设？ 5. 杆件变形有哪些基本形式？ 6. 杆件的几何基本特征？ 7.载荷的分类？ 8. 设计构件时首先应考虑什么问题？设计过程中存在哪些矛盾？ 第一章轴向拉伸和压缩 一、名词解释 1.内力 2. 轴力 3.应力 4.应变 5.正应力 6.切应力 7.伸长率 8.断面收缩率 9. 许用应力 10.轴 向拉伸 11.冷作硬化 二、简答题 1.杆件轴向拉伸或压缩时，外力特点是什么？ 2.杆件轴向拉伸或压缩时，变形特点是什么？ 3. 截面法求解杆件内力时，有哪些步骤？ 4.内力与应力有什么区别？ 5.极限应力与许用应力有什么区别？ 6.变形与应变有什么区别？ 7.什么是名义屈服应力？ 8.低碳钢和铸铁在轴向拉伸时，有什么样的力学特性？ 9.强度计算时，一般有哪学步骤？ 10.什么是胡克定律？ 11.表示材料的强度指标有哪些？ 12.表示材料的刚度指标有哪些？ 13.什么是泊松比？ 14. 表示材料的塑性指标有哪些？ 15.拉压杆横截面正应力公式适用范围是什么？ 16.直杆轴向拉伸或压缩变形时，在推导横截面正应力公式时，进行什么假设？ 三、计算题 1. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。 2. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。 3. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。 4. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。 5. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。 6. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。 7 高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b所示； 1.材料力学不涉及（材料物理性能）。 2.工程材料使用产生（弹性变形）。 3.工程构件生产（提高）塑性（降低）强度。 4.工程构件使用（降低）塑性（提高）强度。 5.断裂力学处理（含缺陷材料抗断裂）。 6.拉伸试样，抗拉强度（越低）。 7.拉伸试样，延伸率（越低）。8.拉伸试样，断面收缩率（不变）。9.拉伸试件标距长度满足（Lo=5.65o A 或Lo=10do 亦Lo=11.3o A 或Lo=5do ）。10.在均匀变形阶段满足（δ=Ψ/（1-Ψ））。11.与抗拉强度关系的是（布氏硬度）。12.材料失效最危险形式是（断裂）。13.解理断裂是（穿晶脆断）。14.下述断口延性断口（韧窝断口）。15.双原子模型，是因为（实际材料有缺陷）。16.韧性材料在（增大加载速度）可能变脆性材料。17.构件上的孔最高为（Kt=3）。18.在试验中不同材料（冲击）可比性差。19.试验中材料（疲劳）数据分散性大。20.在实验中（有机高分子）出现粘弹性。21.材料弹性常数是（E,G ,v ）。22.影响弹性模量原因是（点阵间距）。23.加载速率不影响材料的（弹性）。24.机床底座主要原因是（价格低，内耗大，模量大）。25.多晶体金属塑性变形特点是（非同时性）。26.位错增殖理论解释（屈服现象）。27.细晶强化是，不适用于（高温）。28.应力状态柔度系数最大的是（压）。29.工程中测定材料硬度最常用（压入法）。30.同种材料硬度可相互参比（布氏与维氏）。31.拉伸试验中两种材料塑性（甲>乙）。32.表征脆性材料力学性能参量是（E ，σb ）。33.在设计时确定截面大小机械性能指标是（σb ，σ0.2）。34.用10mm 直径淬火钢球，正确表示应为（150HBS10/3000/30）。35.（韧窝断口）是非脆性断裂。 36.裂纹体变形的最危险形式是（张开型）。37.σ600103=200MPa 表示的是（持久强度）。38.当合金中晶粒愈细小时，其（耐热性降低）。39.真应力-真应变曲线，工程应力应变曲线的（左上方）。40.若材料的断面收缩率小于延伸率，则材料属于（低塑性）材料。41.Griffith 强度理论适用于（陶瓷）。42.理论断裂强度适用于（晶须）。43.材料疲劳极限载荷是（对称循环）。44.同种材料的数据分散性（低）。45.何种材料应力疲劳数据分散性最大（陶瓷）。 46.为提高材料疲劳寿命采取措施（引入表面压应力）。47.疲劳裂纹最易在材料（表面）产生。48.那种材料疲劳裂纹扩展速率曲线位置最低（钢）。49.采用三点弯曲和四点弯曲，得到的结果（前者高）。50.工程上产生疲劳断裂应力水平一般都比条件屈服强度（低）。 学年第二学期材料力学试题(A卷) 题号一二三四五六总分得分 一、选择题（20分） 1、图示刚性梁AB由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A1和A2，若载荷P使刚梁平行下移，则其横截面面积（）。 A、A1〈A2 题一、1图 B、A1〉A2 C、A1=A2 D、A1、A2为任意 2、建立圆轴的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（） （1）扭矩M T与剪应力τρ的关系M T=∫AτρρdA （2）变形的几何关系（即变形协调条件） （3）剪切虎克定律 （4）极惯性矩的关系式I T=∫Aρ2dA A、（1） B、（1）（2） C、（1）（2）（3） D、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（ ） A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ 4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（ ） A 、提高到原来的2倍 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍 D 、降低到原来的1/4倍 5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则P 1/P 2=（ ） A 、2 B 、4 C 、8 D 、16 题一、3图 题一、5图 题一、4 二、作图示梁的剪力图、弯矩图。（１５分） 三、如图所示直径为d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。（15分） 四、电动机功率为9kW ，转速为715r/min ，皮带轮直径D =250mm ，主 轴外伸部分长度为l =120mm ，主轴直径d =40mm ，〔σ〕=60MPa ，用第三强度理论校核轴的强度。（15分） 五、重量为Q 的重物自由下落在图示刚架C 点，设刚架的抗弯刚度为 三题图 四题图 二 题 图 姓名____________ 学号 ----------------------------------------------------------- 材料力学复习题 一、填空题： 1、材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性计算的科学。 2、固体的变形可分为：弹性变形和塑性变形。 3、构件在外力作用下，抵抗破坏的能力称为强度, 抵抗变形的能力称为刚 度，维持原有平衡状态的能力称为稳定性。 4、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有强度要求、刚度要求和稳定性要求。 5、在强度计算中，根据强度条件可以解决三方面的问题：即校核强度、设计 杆件尺寸、和计算许用载荷。 6、研究杆件内力的基本方法是截面法。 7、材料的破坏通常分为两类，即塑性变形和断裂。 8、在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的现象称为 屈服。 9、因截面形状尺寸突变而引起局部应力增大的现象，称为应力集中。 10、扭转的变形特点是截面绕轴线发生相对转动。 11、杆件变形的基本形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。 12、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸；汽车行驶时，传动轴的变形是扭 转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形。 13、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有AB CD BC ；受力压缩杆件有BD EB。 14、图中σε-曲线上，对应p点的应力为比例极限，符号σp 、对应y点的 应力称为屈服极限，符号σs、对应b点的应力称为强度极限符号σ b 。 15、内力是外力作用引起的，不同的 外力 引起不同的内力，轴向拉、压变形时 的内力为 拉力或压力 。剪切变形时的内力为 剪切力 ，扭转变形时内力为 扭矩，弯曲变形时的内力为 剪力和弯矩 。 16、杆件轴向拉压胡克定律的两种表达式为?=l Nl EA 和 。E 称为材料 的 。它是衡量材料抵抗 能力的一个指标。E 的单位为MPa ， 1 MPa= Pa 。 14、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 。 15、通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生 现象。 16、低碳钢拉伸图可以分为四个阶段，它们分别是 阶段， 阶段， 阶 段和 阶段。 19、描述梁变形通常有 挠度 和 两个位移量。 20、静定梁有三种类型，即 、 和 悬臂梁 。 21、单元体内切应力等于零的平面称为 ，该平面上的应力称为 。 22、由构件内一点处切取的单元体中，正应力最大的面与切应力最大的面夹角为 度。 23、构件某点应力状态如右图所示，则该点的主应力分别为 。 24 应力状态。 25、梁的弯矩方程对轴线坐标x 的一阶导数等于 方程。 σ k'τ 1,为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同? 答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性. 材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外). 2, 分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征. 答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状, 且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织。. 3,分析铸铁试件压缩破坏的原因. 答：铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°~50°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面剪切破坏. 4,低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同? 结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料? 答：低碳钢为塑性材料，抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近，此时试件不会发生断裂，随荷载增加发生塑性形变；铸铁为脆性材料，抗压强度远大于抗拉强度，无屈服现象。压缩试验时，铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。 通过试验可以发现低碳钢材料塑性好，其抗剪能力弱于抗拉；抗拉与抗压相近。铸铁材料塑性差，其抗拉远小于抗压强度，抗剪优于抗拉低于抗压。故在工程结构中塑性材料应用范围广，脆性材料最好处于受压状态，比如车床机座。 5,试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响?为什么? 答: 弹性模量是材料的固有性质，与试件的尺寸和形状无关。 6, 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同?为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量? 答: 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同，采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差，同时可以验证材料此时是否处于弹性状态，以保证实验结果的可靠性。 7, 试验过程中,有时候在加砝码时,百分表指针不动,这是为什么?应采取什么措施? 答：检查百分表是否接触测臂或超出百分表测量上限，应调整百分表位置。 8,测G时为什么必须要限定外加扭矩大小? 答：所测材料的G必须是材料处于弹性状态下所测取得，故必须控制外加扭矩大小。 9, 碳钢与铸铁试件扭转破坏情况有什么不同?分析其原因. 《材料力学》填空题 1．材料力学的三个关键词是：作用、作用效应、抗力。 2．材料力学中所指的作用是：力、引起变形的因素。 3．除力之外，引起构件变形的因素通常还有：支座移动、温度变化、制造误差、材料收缩。 4．荷载是指作用在结构上的主动力。外力包括主动力、约束反力。 5．作用效应是指：作用施加在构件后，构件所产生的响应。 6．作用效应包括内力、变形。 7．内力包括弯矩、剪力、轴力、扭矩。 8．构件的基本变形包括：轴心拉（压）变形、扭转变形、平面弯曲变形、剪切变形。 9．弯矩是指分布内力系在垂直于横截面上的合力偶矩。 10．剪力是指分布内力系在横截面上的合力。 11．扭矩是指分布内力系在横截面上的合力偶矩。 12．轴力是指分布内力系在轴线上的合力。 13．轴心受压（拉）杆的受力特点是外力合力的作用线与杆件的中心轴线重合。14．扭转轴的受力特点是在垂直于轴的平面上作用着等值、反向的外力偶。15．平面弯曲梁的受力特点是在梁的纵向对称平面上，作用有横力、外力偶； 或者在平行于纵向对称平面的平面上，作用有外力偶。 16．剪切变形的受力特点是在垂直于杆轴方向上，作用有等值、反向、平行、相距很近的两个力。 17．构件的抗力包括强度、刚度、稳定性。 18．强度是指构件抵抗破坏的能力。 19．刚度是指构件抵抗变形的能力。 20．稳定性是指构件保持稳定平衡的能力。 21．平面弯曲梁的变形有挠度、转角两个分量。它们可用微分方程，即 )("x M EIw -=积分求得。 22．平面应力状态是指有一对坐标面上的应力为零的状态。平面应力状态的求解 有数解法、图解法/应力圆法/莫尔圆法两种方法。 23．当截面有两个惯性矩z I 和y I ，并且y z I I >，则此时欧拉临界力的公式为 2 2)(l EI F y cr μπ= 。 24．A3钢的拉伸曲线如图所示。图中P σ叫做比例极限，e σ叫做弹性极限， s σ叫做屈服极限，b σ叫做强度极限。弹性模量E=αtan 。 25．铸铁的拉伸曲线如图所示。其名义屈服极限为：应变等于0.2%时所对应的应力，记作2.0σ。 选择题（20分） 1、图示刚性梁AB 由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A 1和A 2，若载荷P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（ ）。 A 、A 1〈A 2 B 、A 1 〉A 2 C 、A 1=A 2 D 、A 1、A 2为任意 2、建立圆周的扭转应力公式τρ =M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几 个？答：（ ） （1）扭矩M T 与剪应力τ ρ 的关系M T =∫A τ ρ ρdA （2）变形的几何关系（即变形协调条件） （3）剪切虎克定律 （4）极惯性矩的关系式I T =∫A ρ2dA A 、（1） B 、（1）（2） C 、（1）（2）（3） D 、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（ ） A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ 4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（ ） A 、提高到原来的2倍 题一、3图 题一、1图 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍 D 、降低到原来的1/4倍 5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则P 1/P 2=（ ） A 、2 B 、4 C 、8 D 、16 二、作图示梁的剪力图、弯矩图。（１５分） 三、如图所示直径为d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。（15分） 四、电动机功率为9kW ，转速为715r/min ，皮带轮直径D =250mm ，主轴外伸部分长度为l =120mm ，主轴直径d =40mm ，〔σ〕=60MPa ，用第三强度理论校核轴的强度。（15分） 题一、5图 三题图 8-1 试求图示各杆的轴力，并指出轴力的最大值。 解：(a) (1) 用截面法求内力，取1-1、2-2截面； (2) 取1-1截面的左段； 110 0 x N N F F F F F =-==∑ (3) 取2-2截面的右段； (a (b) (c (d 220 0 0x N N F F F =-==∑ (4) 轴力最大值： max N F F = (b) (1) 求固定端的约束反力； 0 20 x R R F F F F F F =-+-==∑ (2) 取1-1截面的左段； 110 0 x N N F F F F F =-==∑ (3) 取2-2截面的右段； 1 1 2 220 0 x N R N R F F F F F F =--==-=-∑ (4) 轴力最大值： max N F F = (c) (1) 用截面法求内力，取1-1、2-2、3-3截面； (2) 取1-1截面的左段； 110 20 2 x N N F F F kN =+==-∑ (3) 取2-2截面的左段； 220 230 1 x N N F F F kN =-+==∑ (4) 取3-3截面的右段； 1 1 330 30 3 x N N F F F kN =-==∑ (5) 轴力最大值： max 3 N F kN = (d) (1) 用截面法求内力，取1-1、2-2截面； (2) 取1-1截面的右段； 110 210 1 x N N F F F kN =--==∑ (2) 取2-2截面的右段； 3 1 2 220 10 1 x N N F F F kN =--==-∑ (5) 轴力最大值： max 1 N F kN = 8-2 试画出8-1所示各杆的轴力图。 解：(a) (b) (c) F 第一章 一、选择题 1、均匀性假设认为，材料内部各点的是相同的。 A：应力 B：应变 C：位移 D：力学性质 2、各向同性认为，材料沿各个方向具有相同的。 A：力学性质 B：外力 C：变形 D：位移 3、在下列四种材料中，不可以应用各向同性假设。 A：铸钢 B：玻璃 C：松木 D：铸铁 4、根据小变形条件，可以认为： A：构件不变形 B：构件不破坏 C：构件仅发生弹性变形 D：构件的变形远小于原始尺寸 5、外力包括: A:集中力和均布力 B:静载荷和动载荷 C:所有作用在物体外部的力 D:载荷与支反力 6、在下列说法中，正确的是。 A：内力随外力的增大而增大； B：内力与外力无关； C：内力的单位是N或KN； D：内力沿杆轴是不变的； 7、静定杆件的内力与其所在的截面的有关。 A：形状；B：大小；C：材料；D：位置 8、在任意截面的任意点处，正应力σ与切应力τ的夹角α＝。 A：α＝90O； B：α＝45O； C：α＝0O；D：α为任意角。 9、图示中的杆件在力偶M的作用下，BC段上。 A：有变形、无位移； B：有位移、无变形； C：既有位移、又有变形；D：既无变形、也无位移； 10、用截面法求内力时，是对建立平衡方程而求解的。 A：截面左段 B：截面右段 C：左段或右段 D：整个杆件 11、构件的强度是指，刚度是指，稳定性是指。 A：在外力作用下抵抗变形的能力； B：在外力作用下保持其原有平衡态的能力； C：在外力的作用下构件抵抗破坏的能力； 答案：1、D 2、A 3、C 4、D 5、D 6、A 7、D 8、A 9、B 10、C 11、C、B、A 二、填空 1、在材料力学中，对变形固体作了，，三个基本假设，并且是在，范围内研究的。 答案：均匀、连续、各向同性；线弹性、小变形 2、材料力学课程主要研究内容是：。 答案：构件的强度、刚度、稳定性； 材料力学复习选择题 1、构件的强度、刚度、稳定性 C:与二者都有关 2、 均匀性假设认为，材料内部各点的 D 是相同的。 A :应力 B :应变 C:位移 D:力学性质 3、 各向同性认为，材料沿各个方向具有相同的 _A_。 A :力学性质 B:外力 C:变形 D:位移 4、在下列四种材料中， C 不可以应用各向同性假设。 C:松木 D:铸铁 D B :构件不破坏 D:构件的变形远小于原始尺寸 B:静载荷和动载荷 D:载荷与支反力 A 。 9、在任意截面的任意点处，正应力c 与剪应力T 的夹角a = 10、图示中的杆件在力偶 M 的作用下，BC 段上 B ___________ A :只与材料的力学性质有关 B :只与构件的形状尺寸有关 A :铸钢 B:玻璃 5、根据小变形条件，可以认为: A:构件不变形 C:构件仅发生弹性变形 6外力包括：D A:集中力和均布力 C:所有作用在物体外部的力 7、在下列说法中，正确的是_ A :内力随外力的增大而增大； C:内力的单位是N 或KN 8、静定杆件的内力与其所在的截面的 A :形状； B:大小； B :内力与外力无关； D :内力沿杆轴是不变的; _______ D ____ 有关。 C:材料； D:位置 D:与二者无关 A ：a= 90°; B:a= 45° ； C: D ：a 为任意角。 12、 用截面法求内力时，是对 C 建立平衡方程而求解的。 A : 截面左段 B:截面右段 C:左段或右段 D:整个杆件 13、 构件的强度是指 C ，刚度是指 A ，稳定性是指 B 。 A :在外力作用下抵抗变形的能力； B :在外力作用下保持其原有平衡态的能力； C:在外力的作用下构件抵抗破坏的能力； 14、 计算M — M 面上的轴力 D ______________ 。 A:— 5P B:— 2P C: — 7P D:— P M 5? 2P ■■ ? J M A:有变形、无位移； C:既有位移、又有变形; B :有位移、无变形; D:既无变形、也无位移； D: —样大 11、等直杆在力P 作用下： D 材料力学实验 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688] 实验一实验绪论 一、材料力学实验室实验仪器 1、大型仪器： 100kN（10T）微机控制电子万能试验机；200kN（20T）微机控制电子万能试验机；WEW-300C微机屏显式液压万能试验机；WAW-600C微机控制电液伺服万能试验机 2、小型仪器： 弯曲测试系统；静态数字应变仪 二、应变电桥的工作原理 三、材料力学实验与材料力学的关系 四、材料力学实验的要求 1、课前预习 2、独立完成 3、性能实验结果表达执行修约规定 4、曲线图一律用方格纸描述，并用平滑曲线连接 5、应力分析保留小数后一到二位 实验二轴向压缩实验 一、实验预习 1、实验目的 I、测定低碳钢压缩屈服点 II、测定灰铸铁抗压强度 2、实验原理及方法 金属的压缩试样一般制成很短的圆柱，以免被压弯。圆柱高度约为直径的倍~3倍。混凝土、石料等则制成立方形的试块。 低碳钢压缩时的曲线如图所示。实验表明：低碳钢压缩时的弹性模量E和屈服极限σε，都与拉伸时大致相同。进入屈服阶段以后，试样 越压越扁，横截面面积不断增大，试样抗压能力也继续增强，因而得不 到压缩时的强度极限。 3、实验步骤 I、放试样 II、计算机程序清零 III、开始加载 IV、取试样，记录数据 二、轴向压缩实验原始数据 指导老师签名：徐 三、轴向压缩数据处理 测试的压缩力学性能汇总 强度确定的计算过程： 实验三轴向拉伸实验 一、实验预习 1、实验目的 （1）、用引伸计测定低碳钢材料的弹性模量E； （2）、测定低碳钢的屈服强度，抗拉强度。断后伸长率δ和断面收缩率； （3）、测定铸铁的抗拉强度，比较两种材料的拉伸力学性能和断口特征。 2、实验原理及方法 I．弹性模量E及强度指标的测定。（见图） 低碳钢拉伸曲线铸铁拉伸曲线 （1）测弹性模量用等增量加载方法：F o ＝（10%～20%）F s ， F n ＝（70%～80%）F s 加载方案为：F 0=5，F 1 =8，F 2 =11，F 3 =14，F 4 =17 ，F 5 =20 （单位：kN） 数据处理方法： 平均增量法 ) , ( ) ( 0取三位有效数 GPa l A l F E m om ? ? ? = δ（1） 线性拟合法 () GPa A l l F n l F F n F E om o i i i i i i? ? ∑ - ∑? ∑ ∑ - ∑ = 2 2 ) ( （2） 《材料力学》考试题集 一、单选题 1.构件的强度、刚度和稳定性________。 (A)只与材料的力学性质有关(B)只与构件的形状尺寸有关 (C)与二者都有关(D)与二者都无关 2.一直拉杆如图所示，在P力作用下。 (A) 横截面a上的轴力最大(B) 横截面b上的轴力最大 (C) 横截面c上的轴力最大(D) 三个截面上的轴力一样大 3.在杆件的某一截面上，各点的剪应力。 (A)大小一定相等(B)方向一定平行 (C)均作用在同一平面内(D)—定为零 4.在下列杆件中，图所示杆是轴向拉伸杆。 (A) (B) (C) (D) 5.图示拉杆承受轴向拉力P的作用，斜截面m-m的面积为A，则σ=P/A为。 (A)横截面上的正应力(B)斜截面上的剪应力 (C)斜截面上的正应力(D)斜截面上的应力 P 6.解除外力后，消失的变形和遗留的变形 。 (A)分别称为弹性变形、塑性变形(B)通称为塑性变形 (C)分别称为塑性变形、弹性变形(D)通称为弹性变形 7.一圆截面轴向拉、压杆若其直径增加—倍，则抗拉。 (A)强度和刚度分别是原来的2倍、4倍(B)强度和刚度分别是原来的4倍、2倍 (C)强度和刚度均是原来的2倍(D)强度和刚度均是原来的4倍 8.图中接头处的挤压面积等于。 (A)ab (B)cb (C)lb (D)lc 9.微单元体的受力状态如下图所示，已知上下两面的剪应力为τ则左右侧面上的剪应力为。 (A)τ/2(B)τ(C)2τ(D)0 10.下图是矩形截面，则m—m线以上部分和以下部分对形心轴的两个静矩的。 (A)绝对值相等，正负号相同(B)绝对值相等，正负号不同 (C)绝对值不等，正负号相同(D)绝对值不等，正负号不同 11.平面弯曲变形的特征是。 (A)弯曲时横截面仍保持为平面(B)弯曲载荷均作用在同—平面内； (C)弯曲变形后的轴线是一条平面曲线 (D)弯曲变形后的轴线与载荷作用面同在—个平面内 12.图示悬臂梁的AC段上，各个截面上的。 P材料力学复习考试题及答案解析
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