中南大学工程力学、材料力学第11章(弯曲应力)

材料力学A弯曲应力作业答案

1. 图示悬臂梁,横截面为矩形,承受载荷F 1与F 2作用,且F 1=2 kN ,F 2=5 kN ,试计算梁 内的最大弯曲正应力,及该应力所在截面上K 点处的弯曲正应力。 解:(1) 画梁的弯矩图 (2) 最大弯矩(位于F 2作用点所在横截面): M max =2kNm (3) 计算应力: 最大应力:MPa W M Z 9.4661080401029 23 max max =???==-σ K 点的应力:MPa I y M Z K 2.3512 1080401021233 max =???== -σ 1 z

5. 铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示。许用拉应力[σl ]=40 MPa ,许用压应力[σc ]=160 MPa 。 试按正应力强度条件校核梁的强度。若载荷不变,但将T 形截面倒置成为⊥形,是否 合理?何故? 解:(1) 画梁的弯矩图 由弯矩图知:可能危险截面是B 和C 截面 (2) 计算截面几何性质 形心位置和形心惯性矩 mm A y A y i Ci i C 5.15730 20020030100 3020021520030=?+???+??=∑∑= 4 6232 310125.60200 30)1005.157(12 2003020030)5.157215(1230200m I zC -?=??-+?+??-+?=(3) 强度计算 B 截面的最大压应力 3max 6 20100.157552.4 []60.12510 B C C C zC M y MPa I σσ-??===?p B 截面的最大拉应力 3max 6 (0.23)2010(0.230.1575) 24.12 []60.12510B C t t zC M y MPa I σσ--?-===?p C 截面的最大拉应力 3max 6 10100.157526.2 []60.12510 C C t t zC M y MPa I σσ-??===?p 梁的强度足够。 (4) 讨论:当梁的截面倒置时,梁内的最大拉应力发生在B 截面上。 3max 6 20100.157552.4 []60.12510 B C t t ZC M y MPa I σσ-??===?f 梁的强度不够。 x

中南大学材料力学练习册答案全集

轴 向 拉 压 与 剪 切 (一) 一、概念题 1.C ;2.B ;3.B ;4. C ;5.B 6.?=0α的横截面;?=90α的纵向截面;?=45α的斜截面;?=0α的横截面和?=90α的纵向截面 7.230MPa ;325Mpa 8.0.47%;0.3% 9.26.4%;65.2%;塑性材料 10.杯口状;粒状;垂直;拉;成?45左右的角;切 11.s σ;s s n σ;b σ;b b n σ 二、计算题 1. 2.解:横截面上应力 M P a Pa A F N 1001010010 2010200643 =?=??==-σ AB 斜截面(?=50α): MPa MPa AB AB 2.49100sin 2 100 2sin 2 3.4150cos 100cos 22=?===??==αστασσ BC 斜截面(?-=40α): MPa MPa BC BC 2.49)80sin(2 100 2sin 2 7.58)40(cos 100cos 22-=?-===?-?==αστασσ 杆内最大正应力和最大切应力分别为: MPa MPa 502 100max max ====σ τσσ 3.解:根据活塞杆的强度条件确定最大油压P 1: 62 11212101304 4 ) (??= -d p d D ππ M P a p 1.181=

根据螺栓的强度条件确定最大油压P 2: 62 22121011064 4 ) (???= -d p d D ππ M P a p 5.62= 所以最大油压MPa p p 5.62== 4.解: 研究A 轮,由静力平衡方程得 N A B AB F kN W F ===604 查型钢表得角钢的横截面面积 2410058.4m A -?= []σσ<=*??==-MPa A F NAB AB 93.7310 058.42106024 3 所以斜杆AB 是安全的。 5.解:杆的轴力图为 492 3max max 105101004 107.15-?=???=== d AE F E Nt t πσε mm d 20= 6.解:(1)MPa Pa E 7351035.70035.01021089=?=??==εσ (2) mm m l l l l l l 7.831037.810035.1)()(2 222222=?=-=-+=-+?=?-ε (3)A F N σ= N F F N P 3.965 .10037 .834 001.0107352sin 22 6 =? ????==πθ 轴 向 拉 压 与 剪 切 (二) 一、概念题 1. D ;2.A ;3.B ;4.D ;5.D ;6.D ;7.C 8. A P 25(压);)(27←EA Pa

材料力学复习总结

材料力学复习总结 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

《材料力学》第五版 刘鸿文 主编 第一章 绪论 一、材料力学中工程构件应满足的3方面要求是:强度要求、刚度要求和稳定 性要求。 二、强度要求是指构件应有足够的抵抗破坏的能力;刚度要求是指构件应有足 够的抵抗变形的能力;稳定性要求是指构件应有足够的保持原有平衡形态的能力。 三、材料力学中对可变形固体进行的3个的基本假设是:连续性假设、均匀性 假设和各向同性假设。 第二章 轴向拉压 一、轴力图:注意要标明轴力的大小、单位和正负号。 二、轴力正负号的规定:拉伸时的轴力为正,压缩时的轴力为负。注意此规定 只适用于轴力,轴力是内力,不适用于外力。 三、轴向拉压时横截面上正应力的计算公式:N F A σ= 注意正应力有正负号,拉伸时的正应力为正,压缩时的正应力为负。 四、斜截面上的正应力及切应力的计算公式:2cos ασσα=,sin 22αστα= 注意角度α是指斜截面与横截面的夹角。 五、轴向拉压时横截面上正应力的强度条件[],max max N F A σσ=≤ 六、利用正应力强度条件可解决的三种问题:1.强度校核[],max max N F A σσ=≤

一定要有结论 2.设计截面[],max N F A σ≥ 3.确定许可荷载[],max N F A σ≤ 七、线应变l l ε?=没有量纲、泊松比'εμε =没有量纲且只与材料有关、 胡克定律的两种表达形式:E σε=,N F l l EA ?= 注意当杆件伸长时l ?为正,缩短时l ?为负。 八、低碳钢的轴向拉伸实验:会画过程的应力-应变曲线,知道四个阶段及相 应的四个极限应力:弹性阶段(比例极限p σ,弹性极限e σ)、屈服阶段(屈服极限s σ)、强化阶段(强度极限b σ)和局部变形阶段。 会画低碳钢轴向压缩、铸铁轴向拉伸和压缩时的应力-应变曲线。 九、衡量材料塑性的两个指标:伸长率1100l l l δ-?=??及断面收缩率1100A A A ?-?=??,工程上把5δ?≥?的材料称为塑性材料。 十、卸载定律及冷作硬化:课本第23页。对没有明显屈服极限的塑性材料,如 何来确定其屈服指标见课本第24页。 十一、 重点内容:1.画轴力图;2.利用强度条件解决的三种问题;3.强 度校核之后一定要写出结论,满足强度要求还是不满足强度要求;4.利用胡克定律N F l l EA ?=求杆的变形量:注意是伸长还是缩短。 典型例题及习题:例 例 习题 第三章 扭转 一、如何根据功率和转速计算作用在轴上的外力偶矩,注意功率、转速和外力偶矩的单位。9549e P M n = 二、扭矩及扭矩图:利用右手螺旋规则(见课本75页倒数第二段)判断的是扭 矩的正负号而不是外力偶矩的正负号,扭矩是内力而外力偶矩是外力 。

材料力学习题解答弯曲应力

6.1. 矩形截面悬臂梁如图所示,已知l =4 m , b / h =2/3,q =10 kN/m ,[σ]=10 MPa ,试确 定此梁横截面的尺寸。 解:(1) 画梁的弯矩图 由弯矩图知: 2max 2 ql M = (2) 计算抗弯截面系数 32 323669 h bh h W === (3) 强度计算 2 2max max 33912[]29 416 277ql M ql h W h h mm b mm σσ= ==?≤∴≥==≥ 6.2. 20a 工字钢梁的支承和受力情况如图所示,若[σ]=160 MPa ,试求许可载荷。 解:(1) 画梁的弯矩图 由弯矩图知: No20a x ql 2x

max 23 P M = (2) 查表得抗弯截面系数 6323710W m -=? (3) 强度计算 max max 66 22 3[] 33[]3237101601056.8822 P M P W W W W P kN σσσ-===?≤????∴≤== 取许可载荷 []57P kN = 6.3. 图示圆轴的外伸部分系空心轴。试作轴弯矩图,并求轴内最大正应力。 解:(1) 画梁的弯矩图 由弯矩图知:可能危险截面是C 和B 截面 (2) 计算危险截面上的最大正应力值 C 截面: 3max 33 32 1.341063.20.0632 C C C C C M M MPa d W σππ??====? B 截面: 3max 34 3444 0.91062.10.060.045(1)(1)32320.06B B B B B B B M M MPa D d W D σππ?====?-- (3) 轴内的最大正应力值 MPa C 2.63max max ==σσ x

材料力学复习总结

《材料力学》第五版 刘鸿文 主编 第一章 绪论 一、材料力学中工程构件应满足的3方面要求是:强度要求、刚度要求和稳定性 要求。 二、强度要求是指构件应有足够的抵抗破坏的能力;刚度要求是指构件应有足够 的抵抗变形的能力;稳定性要求是指构件应有足够的保持原有平衡形态的能 力。 三、材料力学中对可变形固体进行的3个的基本假设是:连续性假设、均匀性假 设和各向同性假设。 第二章 轴向拉压 一、轴力图:注意要标明轴力的大小、单位和正负号。 二、轴力正负号的规定:拉伸时的轴力为正,压缩时的轴力为负。注意此规定只 适用于轴力,轴力是内力,不适用于外力。 三、轴向拉压时横截面上正应力的计算公式:N F A σ= 注意正应力有正负号,拉伸时的正应力为正,压缩时的正应力为负。 四、斜截面上的正应力及切应力的计算公式:2cos ασσα=,sin 22αστα= 注意角度α是指斜截面与横截面的夹角。 五、轴向拉压时横截面上正应力的强度条件[],max max N F A σσ=≤ 六、利用正应力强度条件可解决的三种问题:1.强度校核[],max max N F A σσ=≤ 一定要有结论 2.设计截面[],max N F A σ≥ 3.确定许可荷载[],max N F A σ≤ 七、线应变l l ε?=没有量纲、泊松比'εμε =没有量纲且只与材料有关、 胡克定律的两种表达形式:E σε=,N F l l EA ?= 注意当杆件伸长时l ?为正,缩短时l ?为负。 八、低碳钢的轴向拉伸实验:会画过程的应力-应变曲线,知道四个阶段及相应 的四个极限应力:弹性阶段(比例极限p σ,弹性极限e σ)、屈服阶段(屈服

材料力学习题弯曲应力

弯 曲 应 力 基 本 概 念 题 一、择题(如果题目有5个备选答案,选出2~5个正确答案,有4个备选答案选出一个正确答案。) 1. 弯曲正应力的计算公式y I M z = σ的适用条件是( ) 。 A . 粱材料是均匀连续、各向同性的 B .粱内最大应力不超过材料的比例极限 C .粱必须是纯弯曲变形 D .粱的变形是平面弯曲 E .中性轴必须是截面的对称轴 2. 在梁的正应力公式y I M z = σ中,I z 为粱的横截面对( )轴的惯性矩。 A . 形心轴 B .对称轴 C .中性轴 D .形心主惯性轴 3. 梁的截面为空心圆截面,如图所示,则梁的抗弯截面模量W 为( )。 A . 32 3 D π B . )1(32 4 3 απ-D C . 32 3 d π D . 32 32 3 3 d D ππ- E .2 6464 44 D d D ππ- 题3图 题4图 4. 欲求图示工字形截面梁上A 点剪应力τ,那么在剪应力公式z z S bI S F *=τ中,S *z 表示 的是( )对中性轴的静矩。 A .面积I B .面积Ⅱ C .面积I 和Ⅱ D .面积Ⅱ和Ⅲ E .整个截面面积 -21-

5.欲求题4图所示工字形截面梁上A 点剪应力τ,那么在剪应力公式z z S bI S F *=τ中,b 应取( )。 A .上翼缘宽度 B .下翼缘宽度 C .腹板宽度 D .上翼缘和腹板宽度的平均值 6.图为梁的横截面形状。那么,梁的抗弯截面模量W z =( )。 A . 6 2 bh B .32632d bh π- C .2641243h d bh ? ??? ??-π D .??? ? ?-???? ??-22641243d h d bh π 7.两根矩形截面的木梁叠合在一起(拼接面上无粘胶无摩擦),如图所示。那么该组合梁的抗弯截面模量W 为( ) A . 62bh B .??? ? ??622 bh C .)2(612 h b D .h bh 21222???? ?? 8.T 形截面的简支梁受集中力作用(如图),若材料的[σ]- >[σ]+,则梁截面位置的合理放置为( )。 -22-

中南大学材料力学期末试卷6(带答案)

第 1 页 共 3 页 σ 中南大学材料力学 一、填空(每题2分,共20分) 3.为了求解静不定问题,必须研究构件的 变形 ,从而寻找出 补充方程 。 4.材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。 5.矩形截面梁的弯曲剪力为F S ,横截面积为A ,则梁上的最大切应力为 A F S 23 。 7.第四强度理论认为 畸变能密度 是引起屈服的主要因素。 8.挠曲线的近似微分方程是 EI M dx w d =22 。 9.求解组合变形的基本步骤是:(1)对外力进行分析或简化,使之对应基本变形 ,(2)求 解每一种基本变形的内力、应力及应变等,(3)将所得结果进行叠加。 10. 压杆稳定问题中,欧拉公式成立的条件是: 1λλ≥ 。 11.圆轴扭转时的强度条件为 []ττ≤=t W T max max ,刚度条件为 []??'≤='p T max max 。 13.莫尔强度理论的强度条件为 []]31}{σσσσc t - 。 14.进行应力分析时,单元体上切应力等于零的面称为 主平面,其上应力称为 主应力。 二、单项选择题 (每题2分,共20分) 1. 所有脆性材料,它与塑性材料相比,其拉伸力学性能的最大特点是( C )。 A. 强度低,对应力集中不敏感; B. 相同拉力作用下变形小; C. 断裂前几乎没有塑性变形; D. 应力-应变关系严格遵循胡克定律。 2. 在美国“9.11”事件中,恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后,该大厦起火燃烧,然后坍塌。该大厦的破坏属于( A ) A .强度坏; B .刚度坏; C .稳定性破坏; D .化学破坏。 3. 细长柱子的破坏一般是( C ) A .强度坏; B .刚度坏; C .稳定性破坏; D .物理破坏。 4. 不会引起静定结构产生内力的因素是( D ) A .集中力; B .集中力偶; C .分布力; D .温度变化。 5. “顺正逆负”的正负规定适用于( A )。 A .剪力;B .弯矩;C .轴力;D .扭矩。 6. 多余约束出现在( B )中。 A .静定结构; B .超静定结构; C .框架结构; D .桁架。 7. 雨篷过梁是( B )的组合变形。 A .轴心拉压与扭转; B .扭转与平面弯曲; C .轴心压缩与扭转; D .双向弯曲。 8. 在计算螺栓的挤压应力时,在公式bs bs bs A F = σ 中, bs A 是( B ) A .半圆柱面的面积; B. 过直径的纵截面的面积; C .圆柱面的面积; D .横截面积。 9. 如图所示的单元体,第三强度的相当应力公式是( D )。 A . 2 2 33τ σ σ+= r ;B . 2 2 3τ σ σ+= r ; C . 2 2 32τ σ σ+= r ;D . 2 2 34τ σ σ+= r 。 10. 长度和横截面面积均相同的两杆,一为钢杆,一为铝杆,在相同的拉力用下( A ) A.铝杆的应力和钢杆相同,而变形大于钢杆 B.铝杆的应力和钢杆相同,而变形小于钢杆 C.铝杆的应力和变形都大于钢杆 D.铝杆的应力和变形都小于钢杆 三、阶梯形钢 杆的两端在C T 51=时被固定,杆件上下两段的面积分别是 215cm A =,2210cm A =,见图1。当温度升高至C T 252=时,试求杆件各部分的温度应力。钢材的 1 610 5.12--?=C l α,GPa E 200=。(15分) 解:(1)若解除一固定端,则杆的自由伸长为: T a T a T a T l l l l l l T ?=?+?=?=?αααα2 (5分) (2)由于杆两端固定,所以相当于受外力F 作用 产生T l ?的压缩,如图1所示。因此有: T a EA a F EA a F l l N N T ?-=+=?-α221 ∴[]KN A A T E F l N 33.33/1/1/221-=+?-=α (5分)

材料力学知识点总结.doc

一、基本变形 轴向拉压材料力学总结 扭转弯曲 外外力合力作用线沿杆轴 力线 内轴力: N 规定: 力拉为“ +” 压为“-” 几 变形现象: 何 平面假设: 应 方应变规律: 面 d l 常数 dx 力 应 力 N 公 A 式 力偶作用在垂直于轴 的平面内 扭转: T 规定: 矩矢离开截面为“ +” 反之为“ - ” 变形现象: 平面假设: 应变规律: d dx T T I P max W t 外力作用线垂直杆轴,或外力偶作用 在杆轴平面 剪力: Q 规定:左上右下为“ +” 弯矩: M 规定:左顺右逆为“ +” 微分关系: dQ ; dM q Q dx dx 弯曲正应力 变形现象: 平面假设:弯曲剪应力 应变规律: y My QS*z I Z I z b M QS max max max W Z I z b

应 力 分 布 应 等直杆 用 外力合力作用条 线沿杆轴线 件 应力-应 E 变 (单向应力状态)关系 强N max 度 A max u 条 n 件塑材:u s 脆材:u b 圆轴平面弯曲 应力在比例极限内应力在比例极限内 G (纯剪应力状态) 弯曲正应力 T 1.t c max 弯曲剪应力W t max max 2. t c Q max S max max I z b t max t cmac c 轴向拉压扭转弯曲刚 度T 180 0 y max y max GI P 条注意:单位统一max 件 d l N ; L NL d T 1 M ( x) EA 变dx EA dx GI Z ( x) EI TL y '' M (x) GI P EI EA—抗拉压刚度GI p—抗扭刚度EI —抗弯刚度

中南大学材料力学试卷(有答案)

中南大学材料力学试卷 一、填空(每题2分,共20分) 3.为了求解静不定问题,必须研究构件的 变形 ,从而寻找出 补充方程 。 4.材料力学中求内力的基本方法是 截面法 。 5.矩形截面梁的弯曲剪力为F S ,横截面积为A ,则梁上的最大切应力为 A F S 23 。 7.第四强度理论认为 畸变能密度 是引起屈服的主要因素。 8.挠曲线的近似微分方程是 EI M dx w d =22 。 9.求解组合变形的基本步骤是:(1)对外力进行分析或简化,使之对应基本变形 ,(2)求解每一种基本变形的内力、应力及应变等,(3)将所得结果进行叠加。 10. 压杆稳定问题中,欧拉公式成立的条件是: 1λλ≥ 。 11.圆轴扭转时的强度条件为 []ττ≤=t W T m ax m ax ,刚度条件为 []??'≤='p T m ax m ax 。 13.莫尔强度理论的强度条件为 [][]31}{σσσσc t - 。 14.进行应力分析时,单元体上切应力等于零的面称为 主平面,其上应力称为 主应力。 二、单项选择题 (每题2分,共20分) 1. 所有脆性材料,它与塑性材料相比,其拉伸力学性能的最大特点是( C )。 A. 强度低,对应力集中不敏感; B. 相同拉力作用下变形小; C. 断裂前几乎没有塑性变形; D. 应力-应变关系严格遵循胡克定律。 2. 在美国“9.11”事件中,恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后,该大厦起火燃烧,然后坍塌。该大厦的破坏属于( A ) A .强度坏; B .刚度坏; C .稳定性破坏; D .化学破坏。 3. 细长柱子的破坏一般是( C ) A .强度坏; B .刚度坏; C .稳定性破坏; D .物理破坏。 4. 不会引起静定结构产生内力的因素是( D ) A .集中力; B .集中力偶; C .分布力; D .温度变化。 5. “顺正逆负”的正负规定适用于( A )。 A .剪力; B .弯矩; C .轴力; D .扭矩。 6. 多余约束出现在( B )中。 A .静定结构; B .超静定结构; C .框架结构; D .桁架。 7. 雨篷过梁是( B )的组合变形。

材料力学习题册答案-第5章 弯曲应力

第 五 章 弯 曲 应 力 一、是非判断题 1、设某段梁承受正弯矩的作用,则靠近顶面和靠近底面的纵向纤维分别是伸长的和缩短的。 ( × ) 2、中性轴是梁的横截面与中性层的交线。梁发生平面弯曲时,其横截面绕中性轴旋转。 ( √ ) 3、 在非均质材料的等截面梁中,最大正应力max σ 不一定出现在max M 的截面上。( × ) 4、等截面梁产生纯弯曲时,变形前后横截面保持为平面,且其形状、大小均保持不变。 ( √ ) 5、梁产生纯弯曲时,过梁内任一点的任一截面上的剪应力都等于零。 ( × ) 6、控制梁弯曲强度的主要因素是最大弯矩值。 ( × ) 7、横力弯曲时,横截面上的最大切应力不一定发生在截面的中性轴上。 ( √ ) 二、填空题 1、应用公式y I M z = σ时,必须满足的两个条件是 满足平面假设 和 线弹性 。 2、跨度较短的工字形截面梁,在横力弯曲条件下,危险点可能发生在 翼缘外边缘 、 翼缘腹板交接处 和 腹板中心 处。 3、 如图所示的矩形截面悬臂梁,其高为h 、宽为b 、长为l ,则在其中性层的水平剪力 =S F bh F 23 。 4、梁的三种截面形状和尺寸如图所示,则其抗弯截面系数分别为 226 1 61bH BH -、 H Bh BH 66132- 和 H bh BH 66132 - 。 x

三、选择题 1、如图所示,铸铁梁有A,B,C和D四种截面形状可以供选取,根据正应力强度,采用( C )图的截面形状较合理。 2、 如图所示的两铸铁梁,材料相同,承受相同的载荷F。则当F 增大时,破坏的情况是( C )。 A 同时破坏; B (a)梁先坏; C (b)梁先坏 3、为了提高混凝土梁的抗拉强度,可在梁中配置钢筋。若矩形截面梁的弯矩图如图所示,则梁内钢筋(图中虚线所示)配置最合理的是( D ) A B C D A B D x

最新材料力学思考题答案

材料力学复习思考题 1. 材料力学中涉及到的内力有哪些?通常用什么方法求解内力? 轴力,剪力,弯矩,扭矩。用截面法求解内力 2. 什么叫构件的强度、刚度与稳定性?保证构件正常或安全工作的基本要求是 什么?杆件的基本变形形式有哪些? 构件抵抗破坏的能力称为强度。 构件抵抗变形的能力称为刚度。 构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。 基本要求是:强度要求,刚度要求,稳定性要求。 基本变形形式有:拉伸或压缩,剪切,扭转,弯曲。 3. 试说出材料力学的基本假设。 连续性假设:物质密实地充满物体所在空间,毫无空隙。 均匀性假设:物体内,各处的力学性质完全相同。 各向同性假设:组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设:材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形或位移,其大小远小于其原始尺寸 。 4. 什么叫原始尺寸原理?什么叫小变形?在什么情况下可以使用原始尺寸原 理? 可按结构的变形前的几何形状与尺寸计算支反力与内力叫原始尺寸原理。 可以认为是小到不至于影响内力分布的变形叫小变形。 绝大多数工程构件的变形都极其微小,比构件本身尺寸要小得多,以至在分析构件所受外力(写出静力平衡方程)时可以使用原始尺寸原理。 5. 轴向拉伸或压缩有什么受力特点和变形特点。 受力特点:外力的合力作用线与杆的轴线重合。 变形特点:沿轴向伸长或缩短 6. 低碳钢在拉伸过程中表现为几个阶段?各有什么特点?画出低碳钢拉伸时 的应力-应变曲线图,各对应什么应力极限。 弹性阶段:试样的变形完全弹性的,此阶段内的直线段材料满足胡克定律εσE =。 p σ --比例极限。 e σ—弹性极限。 屈服阶段:当应力超过b 点后,试样的荷载基本不 变而变形却急剧增加,这种现象称为屈服。s σ--屈 服极限。 强化阶段:过屈服阶段后,材料又恢复了抵抗变 形的能力, 要使它继续变形必须增加拉力.这种 现象称为材料的强化。b σ——强度极限 局部变形阶段:过e 点后,试样在某一段内的横截 面面积显箸地收缩,出现 颈缩 (necking)现象, 一直到试样被拉断。对应指标为伸长率和断面收缩率。 7. 什么叫塑性材料与脆性材料?衡量材料塑性的指标是什么?并会计算延伸 率和断面收缩率。

材料力学答案

弯曲应力 6-1 求图示各梁在m -m 截面上A 点的正应力和危险截面上最大正应力。 题 6-1图 解:(a )m KN M m m ?=-5.2 m KN M ?=75.3max 488 44 108.49064 1010 64 m d J x --?=??= = ππ MPa A 37.20108.490104105.28 2 3=????=--σ (压)

MPa 2.3810 8.4901051075.38 23max =????=--σ (b )m KN M m m ?=-60 m KN M ?=5.67max 488 331058321210181212m bh J x --?=??== MPa A 73.6110583210610608 2 3=????= --σ (压) MPa 2.10410 5832109105.678 23max =????=--σ (c )m KN M m m ?=-1 m KN M ?=1max 4 8106.25m J x -?= 3 6108.7m W x -?= cm y A 99.053.052.1=-= MPa A 67.38106.251099.01018 2 3=????= --σ (压) MPa 2.12810 6.251018 3 max =??=-σ 6-2 图示为直径D =6 cm 的圆轴,其外伸段为空心,内径d =4cm ,求轴内最大正应力。

解:)1(32 43 1απ-= D W x ??? ? ? -???= -463 )64(11032 6π 3 6 1002.17m -?= 346 33 21021.2132 10632 m D W x --?=??= = ππ MPa 88.521002.17109.06 3 1=??=-σ MPa 26.551021.2110172.16 3 1=??= -σ MPa 26.55max =σ 6-3 T 字形截面铸铁梁的尺寸与所受载荷如图示。试求梁内最大拉应力与最大压应力。已知I z =10170cm 4,h 1=9.65cm ,h 2=15.35cm 。 解:A 截面: Mpa 95.371065.910 101701040283 1 max =????=--σ (拉)

中南大学材料力学A习题册答案(最新完整版)

轴 向 拉 压 与 剪 切 (一) 一、 概念题 1.C ;2.B ;3.B ;4. C ;5.B 6.?=0α的横截面;?=90α的纵向截面;?=45α的斜截面;?=0α的横截面和?=90α的纵向截面 7.230MPa ;325Mpa 8.0.47%;0.3% 9.26.4%;65.2%;塑性材料 10.杯口状;粒状;垂直;拉;成?45左右的角;切 11.s σ;s s n σ;b σ;b b n σ 二、 计算题 1. 2.解:横截面上应力 MPa Pa A F N 1001010010 20102006 4 3=?=??==-σ AB 斜截面(?=50α): MPa MPa AB AB 2.49100sin 2 100 2sin 2 3.4150cos 100cos 22=?===??==αστασσ

BC 斜截面(?-=40α): MPa MPa BC BC 2.49)80sin(2 100 2sin 2 7.58)40(cos 100cos 22-=?-===?-?==αστασσ 杆内最大正应力和最大切应力分别为: MPa MPa 502 100max max ====σ τσσ 3.解:根据活塞杆的强度条件确定最大油压P 1: 62 11212101304 4 ) (??= -d p d D ππ MPa p 1.181= 根据螺栓的强度条件确定最大油压P 2: 62 22121011064 4 ) (???= -d p d D ππ MPa p 5.62= 所以最大油压MPa p p 5.62== 4.解: 研究A 轮,由静力平衡方程得 N A B AB F kN W F ===604 查型钢表得角钢的横截面面积 2410058.4m A -?= []σσ<=*??==-MPa A F NAB AB 93.7310058.42106024 3 所以斜杆AB 是安全的。 5.解:杆的轴力图为

中南大学材料力学大纲

中南大学土木工程学院948《材料力学》考试大纲 本考试大纲由土木工程学院教授委员会于2012年7月7日通过。 I.考试性质 材料力学是工科院校土木建筑、交通运输、采矿地质、机电机械、材料和力学等各专业的一门重要技术基础课。材料力学考试是为高等院校和科研院所招收硕士研究生而设置的具有选拔性质的全国统一入学考试科目,其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段材料力学理论课的基本知识、基本理论,要求考生能熟练掌握材料力学的基本理论,具有分析和处理一些基本问题的能力,保证被录取者具有较好的分析和解决工程问题的基本素质,以有利于各高等院校和科研院所在专业的择优选拔。 II.考查目标 要求考生明确材料力学的研究对象、基本假设,掌握分析、研究问题的基本方法,并熟练应用材料力学问题的基本方法分析、解决工程实际简单问题的综合能力。具体要求考生: 1、对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识。 2、能熟练地作出杆件在基本变形下的内力图,并进行应力和位移、强度和刚度计算。 3、掌握应力状态理论,掌握组合变形下杆件的强度的计算。 4、掌握简单一次超静定问题的求解方法。 5、了解能量法的基本原理,掌握计算位移的能量方法。 6、了解压杆的稳定性概念,掌握轴向受压杆的临界力与临界应力的计算方法。 7、掌握构件作等加速运动、匀速转动及受冲击作用时的应力和变形计算方法。 8、了解疲劳破坏的特点和基本概念,疲劳极限与影响构件疲劳极限的主要因素。 Ⅲ.考试形式和试卷结构 1、试卷满分及考试时间 本试卷满分为150 分,考试时间为180 分钟

2、答题方式 答题方式为闭卷,笔试。 3、试卷内容结构 轴向拉伸与压缩、剪切与扭转、交变应力约15 % 截面几何性质约 5 % 弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形约30 % 组合变形、应力和应变状态分析、强度理论约20 % 能量方法、静不定结构约10 % 动载荷约10 % 压杆稳定约10 % Ⅳ.试卷题型结构 选择题、填空题、证明题、计算题 Ⅴ.考查内容 (一)材料力学概述 材料力学的任务与该课程同相关学科的关系,变形固体的基本假设,截面法和内力,应力、变形、应变的概念。 (二)轴向拉伸、压缩与剪切 轴力与轴力图,直杆横截面及斜截面的应力,圣维南原理,应力集中的概念;轴向拉压杆的强度条件,安全因数及许用应力;轴向拉压杆的变形,纵向变形与横向变形,胡克定律,弹性模量,泊松比,节点位移计算方法;拉压超静定问题,温度应力及装配应力;结构优化设计的概念;剪切与挤压的实用计算。 (三)扭转 扭转概念,扭矩及扭矩图,纯剪切,剪应力互等定理,剪切胡克定律,圆轴扭转的应力与应变,扭转强度及刚度条件,简单扭转超静定问题,矩形截面杆的扭转,开口、闭口薄壁杆件的自由扭转简介。 (四)弯曲内力 平面弯曲的内力,剪力、弯矩方程,剪力图与弯矩图,剪力、弯矩与载荷集度间的关系,利用微分关系画梁的剪力、弯矩图,画曲杆、刚架内力图。 (五)弯曲应力

材料力学试题及答案73241

一、判断题(正确打“√”,错误打“X ”,本题满分为10分) 1、拉杆伸长后,横向会缩短,这是因为杆有横向应力的存在。( ) 2、圆截面杆件受扭时,横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。( ) 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同,但材料和横截面面积不同,因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( ) 4、交变应力是指构件内的应力,它随时间作周期性变化,而作用在构件上的载荷可能是动载荷,也可能是静载荷。( ) 5、弹性体的应变能与加载次序无关,只与载荷的最终值有关。( ) 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。( ) 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。( ) 8、动载荷作用下,构件内的动应力与材料的弹性模量有关。( ) 9、构件由突加载荷所引起的应力,是由相应的静载荷所引起应力的两倍。( ) 10、包围一个点一定有一个单元体,该单元体各个面上只有正应力而无切应力。( ) 二、选择题(每个2分,本题满分16分) 1.应用拉压正应力公式A F N =σ的条件是( )。 A 、应力小于比例极限; 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.梁拟用图示两种方式搁置,则两种情况下的最大弯曲正应力之比 ) (m ax )(m ax b a σσ 为 ( )。 A 、1/4; B 、1/16; C 、1/64; D 3 A B C 、有应力不一定有应变,有应变一定有应力; D 、有应力一定有应变,有应变一定有应力。 4、火车运动时,其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法,正确的是 。 A :脉动循环应力: B :非对称的循环应力; C :不变的弯曲应力;D :对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用,其合理的截面形状应为图( ) 6、对钢制圆轴作扭转校核时,发现强度和刚度均比规定的要求低了20%,若安全因数不 (a (b

中南大学2017年《材料力学》硕士考试大纲_中南大学考研网

中南大学2017年《材料力学》硕士考试大纲 I.考试性质 材料力学考试是为测试所招收硕士研究生掌握材料力学基本概念和计算方法的水平的考试,其目的是科学、公平、有效地测试学生大学本科阶段所掌握的材料力学基本理论和基本计算,以及初步运用相关原理进行实验和实际工程问题的分析能力,评价的标准是高等学校本科毕业生能达到的及格或及格以上水平,以保证被录取者具有基本的专业基础,并有利于学校在专业上进行择优选拔。 II.考查目标 本科目的考试内容涵盖材料力学的基本概念,轴向拉伸、压缩与剪切,扭转,弯曲内力,弯曲应力,弯曲变形,截面几何性质,应力和应变分析与强度理论,组合变形,压杆稳定,能量方法,超静定结构等部分。着重观察其基本概念和基本方法熟练程度,也注意辨析其计算能力和掌握初步的实验分析能力的情况。要求考生: 1.对材料力学的基本概念和分析方法有明确的认识; 2.具有对常见的构件简化为力学简图的初步能力; 3.能够分析杆件在拉或压、剪切、扭转、弯曲时的内力,作出相应的内力图,并对其应力、位移、强度和刚度进行计算; 4.对应力状态和强度理论有明确的认识,并能将其应用于组合变形下杆件的强度计算; 5.能够正确运用强度、刚度和稳定性条件对构件进行计算; 6.掌握简单超静定问题的求解方法。 Ⅲ.考试形式和试卷结构 1.试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分,考试时间为180分钟。 2.答题方式 答题方式为闭卷,笔试。 3.试卷内容结构 (1)轴向拉伸与压缩、剪切与扭转约15%; (2)截面几何性质约5%; (3)弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形约30%; (4)组合变形、应力和应变状态分析、强度理论约30%; (5)压杆稳定约10%; (6)能量方法、超静定结构约10%。 Ⅳ.试卷题型结构(可适当调整) 1.作图题20分(2小题,每小题10分) 2.计算题130分(7小题,每小题10-20分) Ⅴ.考查内容 (一)绪论及基本概念: 1.构件承载能力的强度、刚度和稳定性的概念。 2.理解变形固体的基本假设。 3.了解截面法和内力,应力、变形、应变的概念。 4.了解材料力学研究对象及杆件变形基本形式。 (二)轴向拉伸、压缩与剪切: 1.理解轴向拉压杆的外力及变形特征。熟练掌握用截面法计算轴力,以及画轴力图。 2.初步了解对工程实际中梁的简化方法;掌握平面弯曲的概念;了解单跨静定梁的三种形式(简支梁、

材料力学有答案2

材料力学二 1、横力弯曲梁,横截面上()。[C] A、仅有正应力 B、仅有切应力 C、既有正应力,又有切应力 D、切应力很小,忽略不计 2、一圆型截面梁,直径d=40mm,其弯曲截面系数W Z为()。[B] A、1000πmm3 B、2000πmm3 C、400πmm2 D、400πmm3 3、弯曲梁上的最大正应力发生在危险截面()各点处。[B] A、中性轴上 B、离中性轴最远 C、靠近中性轴 D、离中性轴一半距离 4、考虑梁的强度和刚度,在截面面积相同时,对于抗拉和抗压强度相等的材料(如碳钢),最合理的截面形状是()。[D] A、圆形 B、环形 C、矩形 D、工字型 5、两梁的横截面上最大正应力相等的条件是()。[B] A、M MAX与横截面积A相等 B、M MAX与W Z(抗弯截面系数)相等 C、M MAX与W Z相等,且材料相同 D、都正确 6、提高梁的强度和刚度的措施有()。[c] A、变分布载荷为集中载荷 B、将载荷远离支座 C、将梁端支座向内侧移动 D、撤除中间支座 7、一铸铁梁,截面最大弯矩为负,其合理截面应为(B)。 A、工字形 B、“T”字形 C、倒“T”字形 D、“L”形 8、图示三种截面的截面积相等,高度相同,试按其抗弯截面模量由大到小依次排列( B ) A、ABC B、CBA C、CAB D、BAC 9、几何形状完全相同的两根梁,一根为铝材,一根为钢材,若两根梁受力状态也相同,则它们的( A ) A、弯曲应力相同,轴线曲率不同 B、弯曲应力不同,轴线曲率相同 C、弯曲应力和轴线曲率均相同 D、弯曲应力和轴线曲率均不同 10、设计钢梁时,宜采用中性轴为( A )的截面 A、对称轴 B、靠近受拉边的非对称轴 C、靠近受压边的非对称轴 D、任意轴 11、关于图示梁上a点的应力状态有下列四种答案:正确答案是( D )

中南大学材料力学答案

静 不 定 结 构 一. 概念题 1静不定结构与静定结构的区别是什么? 答:静不定结构有多余约束,只用静力学平衡方程不能求出全部的约束力或内力。 2与静定结构相比,静不定结构有哪些特性 答:静不定结构的强度、刚度、稳定性更好。 静不定结构的某个约束失效,整个结构的平衡不会破坏。 3什么是力法的基本体系和基本未知量,为什么首先要计算基本未知量 答:静不定结构中,解除多余约束后得到的静定结构称为原静不定结构的基本体系或称静定基。 解除多余约束并以多余约束力代替,多余约束力又称原静不定结构的基本未知量。 一般多余约束处的变形量已知。所以由该处的变形条件方程首先求出基本未知量。 4对称结构在对称力或反对称力的作用下,结构的内力各有何特点? 答:对称结构在正对称力的作用下,沿结构对称轴切开,则两对称截面上的内力对称,反对称内力为0。 对称结构在反对称力的作用下,沿结构的对称轴切开,两对称截面上的内力反对称,正对称内力为零。 5去除多余约束的方式有哪几种? 二计算题 1 如图示ABC 梁,已知力P F ,长度a l ,,弯曲刚度EI 。以固定端外力偶A M 作为多余约束力,分别用卡氏定理和单位力法求梁的约束力,作梁的弯矩图,求C 点的挠度。 解 1)以固定端外力偶A M 作为多余约束力,则静定基本结构如图示 由平衡方程 0=∑B m 0=--a F M l F P A A 得:l a F M F P A A += (向下) 2)用卡氏定理求梁的约束力 a) AB 段弯矩方程 111x l a F M M x F M M P A A A A +- =-=, )0(1l x ≤≤ 1111x l M M A - =?? CB 段弯矩方程 22 x F M P = )0(2a x ≤≤ 02=??A M M

材料力学考研真题汇编

全国名校材料力学考研真题汇编,益星学习网可免费下载题库 目录 1.华南理工大学材料力学考研真题 2015年华南理工大学801材料力学考研真题 2014年华南理工大学801材料力学考研真题 2013年华南理工大学801材料力学考研真题 2012年华南理工大学801材料力学考研真题 2011年华南理工大学801材料力学考研真题 2.大连理工大学材料力学(土)考研真题 2012年大连理工大学829材料力学(土)考研真题 2011年大连理工大学材料力学(土)考研真题 2010年大连理工大学829材料力学(土)考研真题 3.中南大学材料力学考研真题 2011年中南大学948材料力学考研真题 2010年中南大学948材料力学考研真题 4.南京航空航天大学材料力学考研真题 2015年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2014年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2013年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2012年南京航空航天大学816材料力学考研真题 2011年南京航空航天大学816材料力学考研真题 5.中国科学院金属研究所材料力学考研真题 2014年中国科学院金属研究所材料力学考研真题 2013年中国科学院金属研究所材料力学考研真题 2012年中国科学院金属研究所材料力学考研真题 2011年中国科学院金属研究所材料力学考研真题 2010年中国科学院金属研究所材料力学考研真题 6.北京科技大学材料力学考研真题 2014年北京科技大学813材料力学C考研真题 2013年北京科技大学813材料力学C考研真题 2012年北京科技大学813材料力学C考研真题 2012年北京科技大学822材料力学D考研真题 2011年北京科技大学813材料力学C考研真题 2011年北京科技大学822材料力学D考研真题 7.暨南大学材料力学考研真题 2013年暨南大学819材料力学考研真题 2012年暨南大学材料力学考研真题 2011年暨南大学材料力学考研真题 8.中国科学院大学材料力学考研真题 2013年中国科学院大学材料力学考研真题

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