浙江大学材料力学乙-第八讲-扭转3弯曲内力1

浙江大学材料力学乙复试经历

材料力学浙大复试经验谈：机会是留给有准备的人的，初试考完就要开始积极准备复试了。因为成绩下来不久就要开始进行复试了，而且复试所占比例相对也比较大，而且老师一般都会很看重复试成绩。所以复试是很重要的环节，应该要充分的准备，争取给老师留下好印象。不同的专业复试内容不同，对于土木系来说，包括笔试和面试两部分。笔试部分主要考土力学。网上一般没有复试时的考试范围，但主要是大学期间所学的主要课程的综合，这就要求我们平时学好各门课程，多看看书，把专业课的课本尽量多熟悉一下，一般不会太简单。时间只有一个小时，都是选择题和判断题。不过如果特难的话，大家做的就都不好了，所以也不要恢心，以免影响面试情绪。面试部分除了会考土力学、材料力学，还会有一些开放性的问题，譬如你没有被浙江大学录取你会怎么办，还可能会让你解释超孔隙水压力，为什么土体会变形等。10年复试的问题还有“你觉得参与社会活动对你的专业和科研有帮助吗？”，“阐述一下有效应力原理”、“一维固结原理的假设条件有哪些？”、“钢筋的分类以及在房屋结构中哪些位置需要设置圈梁”等。另外材料力学中的强度原理问题也是常考点。但专业课方面很随意，没有固定的问题，可能老师脑海里突然出现了一个问题就会问你。对于英语的考察，可能每年都会有所变化。去年是这样的：老师会用英语告诉你接下来你要做怎样做：首先让你先用英语做自我介绍，然后给你一篇英语专业文章（内容是相关的专业英语，很容易看懂），挑其中的一段在五分钟内读完，边读边翻译成中文。然后老师会就你读错的句子或单词提问，就里面的问题用英语提问。这是比较难的，因为里面的很多专业词汇都不认识，就算能猜出意思，说的也不那么流利。但要根据你的专业知识做出大胆的猜测。

材料力学专项习题练习扭转

扭转 1. 一直径为1D 的实心轴，另一内径为d , 外径为D , 内外径之比为22d D α=的空心轴，若两轴横截面上的扭矩和最大切应力均分别相等，则两轴的横截面面积之比12/A A 有四种答案： (A) 2 1α-； (B) (C) ； (D) 。 2. 圆轴扭转时满足平衡条件，但切应力超过比例极限，有下述四种结论： (A) (B) (C) (D) 切应力互等定理：成立不成立不成立成立剪切胡克定律：成立不成立成立不成立 3. 一内外径之比为/d D α=的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时，若横截面上的最大切应力为τ，则内圆周处的切应力有四种答案： (A) τ ； (B) ατ； (C) 3(1)ατ-； (D) 4(1)ατ-。 4. 长为l 、半径为r 、扭转刚度为p GI 的实心圆轴如图所示。扭转时，表面的纵向线倾斜了γ角，在小变形情况下，此轴横截面上的扭矩T 及两端截面的相对扭转角?有四种答案：

料的切变模量(A) 43π128d G a ?(C) 43π32d G a ? 8. 一直径为D 重量比21W W 9. 10. 矩形截面杆扭转变形的主要特征是。 1-10题答案：1. D 2. D 3. B 4. C 5. B 6. C 7. B 8. 0.47 9. 横截面上的切应力都达到屈服极限时圆轴所能承担的扭矩；4/3 10. 横截面翘曲 11. 已知一理想弹塑性材料的圆轴半径为R ，扭转加载到整个截面全部屈服，将扭矩卸掉所产生的残余应力如图所示，试证明图示残余应力所构成的扭矩为零。证：截面切应力 41 03s R R ρρττρ?? =-≤≤ ??? 截面扭矩 0 4d 12 πd 03R s s A T A R ρρτρτρρ?? ==-?= ????? 证毕。 12. 图示直径为d 的实心圆轴,两端受扭转力偶e M 用1/m C τγ=表示，式中C ，m 式为：证：几何方面 d d x ρ? γρ= 物理方面 1/1/d d m m C C x ρ?τγ ρ??== ? ?? 静力方面 1//2 1/e 0 d d 2πd d m d m A M T A C x ρ?ρτρρ ρρ??==??= ?? ??? ??

材料力学习题册答案-第3章扭转

第三章扭转一、是非判断题 1.圆杆受扭时，杆内各点处于纯剪切状态。（×） 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.薄壁圆管和空心圆管的扭转切应力公式完全一样。（×） 4.圆杆扭转变形实质上是剪切变形。（×） 5.非圆截面杆不能应用圆截面杆扭转切应力公式，是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。（√） 6.材料相同的圆杆，他们的剪切强度条件和扭转强度条件中，许用应力的意义相同，数值相等。（×） 7.切应力互等定理仅适用于纯剪切情况。（×） 8.受扭杆件的扭矩，仅与杆件受到的转矩（外力偶矩）有关，而与杆件的材料及其横截面的大小、形状无关。（√） 9.受扭圆轴在横截面上和包含轴的纵向截面上均无正应力。（√） 10.受扭圆轴的最大切应力只出现在横截面上。（×） 11.受扭圆轴内最大拉应力的值和最大切应力的值相等。（√） 12.因木材沿纤维方向的抗剪能力差，故若受扭木质圆杆的轴线与木材纤维方向平行，当扭距达到某一极限值时，圆杆将沿轴线方向出现裂纹。（×）二、选择题

1.内、外径之比为α的空心圆轴，扭转时轴内的最大切应力为τ，这时横截面上内边缘的切应力为（ B ） A τ； B ατ； C 零； D （1- 4α）τ 2.实心圆轴扭转时，不发生屈服的极限扭矩为T ，若将其横截面面积增加一倍，则极限扭矩为（ C ） 0 B 20T 0 D 40T 3.两根受扭圆轴的直径和长度均相同，但材料C 不同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力τ、τ和扭转角ψ、ψ之间的关系为（ B ） A 1τ=τ2, φ1=φ2 B 1τ=τ2, φ1≠φ2 C 1τ≠τ2, φ1=φ2 D 1τ≠τ2, φ1≠φ2 4.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。 5.空心圆轴的外径为D ，内径为d, α=d ／D,其抗扭截面系数为（ D ） A ()3 1 16p D W πα=- B ()3 2 1 16p D W πα=- C ()3 3 1 16p D W πα=- D ()3 4 1 16p D W πα=- 6.对于受扭的圆轴，关于如下结论： ①最大剪应力只出现在横截面上； ②在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力； ③圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。

材料力学案例分析

第三部分工程事故案例分析一、摘要 2003年11月，某特大桥项目部的混凝土预制件场搬迁，用门式起重机吊装钢底模板，在往5t东风货车上卸载时，由于中心偏移，钢底模板在车厢铁皮板上侧滑，将搬运工甲挤在车厢尾部与挡墙之间，搬用工甲头盖被挤破裂，当场死亡。二、事故发生经过 2003年11月3日，某特大桥项目部的混凝土预制件场，搬迁工作已处于尾声。该场的工长组织有关人员用门式起重机装车，将制作预制件的钢底模板运走，运输工具是东风牌5t载重汽车，当吊装第二车第一块钢底模板时，所吊的这块钢底模板面积为4 3.8m，重量为1.8t ，一面两角裁切，采用两根吊索对角起吊。本应用4根吊索起吊4个吊点，因为该场处于搬迁阶段且已接近尾声，当时只找到2根吊索，因此钢底模板吊起时，重心有所偏位，钢底模板处于侧斜不平稳状态。当龙门起重机吊起后往东风货车上落钩时，侧斜的钢底模板与车厢底板铁板面先接触。这时吊装指挥（信号工）乙在汽车驾驶室的一侧准备做调整，而搬运工甲则站在车厢尾部稳钩，该场的工长发现甲站位很危险，就喊他快躲开，而甲在没有接到乙发出指挥信号时，就喊落钩，落钩的同时，甲也看到了钢底模板在车厢底板上滑动，便慌忙从车厢尾部往下跳，车厢尾部跟后面的挡墙有1.2m左右距离，挡墙高2.2m距离，这是侧滑的钢底模板正在车厢底板上往挡墙冲过来，甲躲闪不及，头部挤在砖石挡墙上，甲的头盖被挤碎，致使甲当场死亡。三、选择该事故分析原因起重事故是指在进行各种起重作业中发生的重物坠落、夹挤、物体打击、起重机倾翻、触电等事故。其中伤害事故可造成重大的人员伤亡或财产损失。根据不完全统计，在事故多发的特殊工种作业中，起重作业事故的起数高，事故后果严重，重伤死亡人数比例大，已引起有关方面的高度重视。故选择该事故进行分析。四、该工程事故原因分析 1.钢底模板吊挂方法不正确，被起吊的钢底模板应该用4根吊索吊挂在吊板的4个吊点上，可这次吊装作业却只用2根吊索吊挂2个吊点，而且挂钩部位不正确，使吊装的钢底模板处于不稳定状态。 2.搬运工甲在稳钩作业中站位非常危险，现场作业的领导工长虽然发现，但为时已晚。而作为现场的指挥乙却没有发现这种危险情况或者发现了竟无动于衷，没有采取积极措施制止。 3.该预制件场忽视安全生产，尤其在搬迁过程中放松安全管理。首先是从事这种大件吊装，竟然连吊索都没有做好准备，野蛮作业；其次，在搬迁过程中，租用的东风运货车，不具备运输大型构件的能力，东风载重卡车也没有采取任何铺垫措施。五、事后处理及改进方案这是一起作业现场混乱，从领导到工人安全生产观念淡薄，在工厂搬迁过程，毫无章法，凑凑乎乎作业，结果酿成这次严重事故，这起事故给我们留下深刻教训。对上述起重事故事故进行分析，得出今后预防措施如下：（1）凡从事特殊工作，起重工、起重司机、挂钩工、指挥人员都应该接受岗位培训，持证上岗。（2）坚决落实岗位责任制，这些特殊岗位，必须制定好岗位操作规程，落实责任，严禁违章作业，强调劳动纪律。（3）起重装卸重物，最好使用专用吊具，如无专用吊具，吊装方法一定要科学和可靠，不能凑乎，马马虎虎就可能出大问题。

0405浙大材料力学试卷.doc

浙江大学2004 - 2005学年春夏季学期《材料力学及实验（乙）》课程期末考试试卷开课学院：机械与能源工程学院,考试形式：半开卷，允许带练习本大小一页纸入场考试时间：2005年7月10日，所需时间：120分钟考生姓名：学号：专业：题序-二⑴二⑵二⑶二⑷二⑸—*总分得分评卷人一、填空题（每空格2分，共计22分） 1、等截面铅直立柱，长为L,横截面为边长。的正方形，材料单位体积质量为则由自重产生杆下端面的最大压应力为，杆自上而下横截面边长的变化规律为o 2、直径为d的钥钉，用于连接两块厚为人的钢板，连接方式为搭接。钥钉承受了一对力F作用时，其名义切应力为、名义挤压应力为 3、空心圆截面直杆扭转时，横截面如图所示，T为扭矩。请在图上作出扭转切应力（大小与方向）沿径向线AB的变化规律。若内径为外径d的一半，则点A处扭转切应力大小为o 4、工字形截面悬臂梁，自由端受沿横截面对称轴方向的横向力作用时，横截面上的最大切应力值沿梁长度方向的变化规律为o 5、等截面直杆偏心拉伸时，横截面上形心到中性轴距离与到偏心力作用点距离之间的关系为o 请根据截面核心位置与形状的大致情况，在图上作出正三角形截面的截面核心。 6、__________________ 等截面直杆中心受压，材料弹性模量E=16GPa,压应力的比例极限％=10MPa。则该压杆临界力欧拉公式的适用条件为________ （用柔度表示）。 7、构件中某点单元体各面上的应力分量如图所示，按最大切应力强度理论，其相当应力为。二、计算题（共5小题） 1、平面刚架如图所示，杆长AB=BC=CD=a,在其平面内分别受到集中力与均匀分布力

材料力学部分答案

第一章绪论一、是非判断题 1.1 材料力学的研究方法与理论力学的研究方法完全相同。 ( × ) 1.2 内力只作用在杆件截面的形心处。 ( × ) 1.3 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和。 ( × ) 1.4 确定截面内力的截面法，适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。 ( ∨ ) 1.5 根据各向同性假设，可认为材料的弹性常数在各方向都相同。 ( ∨ ) 1.6 根据均匀性假设，可认为构件的弹性常数在各点处都相同。 ( ∨ ) 1.7 同一截面上正应力ζ与切应力η必相互垂直。 ( ∨ ) 1.8 同一截面上各点的正应力ζ必定大小相等，方向相同。 ( × ) 1.9 同一截面上各点的切应力η必相互平行。 ( × ) 1.10 应变分为正应变ε和切应变γ。 ( ∨ ) 1.11 应变为无量纲量。 ( ∨ ) 1.12 若物体各部分均无变形，则物体内各点的应变均为零。 ( ∨ ) 1.13 若物体内各点的应变均为零，则物体无位移。 ( × ) 1.14 平衡状态弹性体的任意部分的内力都与外力保持平衡。 ( ∨ ) 1.15 题1.15图所示结构中，AD 杆发生的变形为弯曲与压缩的组合变形。 ( ∨ ) 1.16 题1.16图所示结构中，AB 杆将发生弯曲与压缩的组合变形。 ( × ) 二、填空题 1.1 材料力学主要研究受力后发生的 1.2 拉伸或压缩的受力特征是，变形特征是。 1.3 剪切的受力特征是，变形特征是。 1.4 扭转的受力特征是，变形特征是。 1.5 弯曲的受力特征是，变形特征是。 1.6 组合受力与变形是指。 1.7 构件的承载能力包括，和三个方面。 1.8 所谓，是指材料或构件抵抗破坏的能力。所谓，是指构件抵抗变形的能力。所 B 题1.15图题1.16图外力的合力作用线通过杆轴线杆件沿杆轴线伸长或缩短受一对等值，反向，作用线距离很近的力的作用沿剪切面发生相对错动外力偶作用面垂直杆轴线任意二横截面发生绕杆轴线的相对转动外力作用线垂直杆轴线，外力偶作用面通过杆轴线梁轴线由直线变为曲线包含两种或两种以上基本变形的组合强度刚度稳定性强度刚度

材料力学试题

材料力学试题一、单项选择题 1.不同材料的甲、乙两杆, 的关系为( ) A.应力和变形都相同 C.应力相同，变形不同几何尺寸相同，则在受到相同的轴向拉力时, B.应力不同，变形相同 D.应力和变形都不同两杆的应力和变形 2.轴的扭转剪应力公式 ..=—适用于如下截面轴( ) I P A.矩形截面轴 C.圆形截面轴 3. 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, 是哪个?( ) A.实心圆轴 B.空心圆轴 4. 矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、能力的变化为( ) A.不变 B.增大一倍 B.椭圆截面轴 D.任意形状截面轴则抗扭刚度较大的 D.无法判断宽度减小一半时，从正应力强度考虑，该梁的承载 C.两者一样 C.减小一半鮒: D.增大三倍 5. 图示悬臂梁自由端 a mqi ) A. 厶 EI A. T max =100MPa B. T max =0 C. T max =50MPa D. T max =200MPa 6. 图示微元体的最大剪应力 B 的挠度为( 聞1 一 ■!) B. 2 EI T max 为多大?( 一史U C.ma EI ) 2 a ma (l ) 2 D. 2 El 20 Mp4 T 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. ⑻，(b),(c),(d) B. (d),(a),(b),(c) C. (c),(d),(a),(b) D. (b),(c),(d),(a) 8?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. ( d d ) a =( (T d ) b B. ( d d ) a >( d d ) b C. ( d d ) a <( d d ) b D. 与h 大小有关二、填空题 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:

材料力学试题及答案-全

江苏科技大学学年第二学期材料力学试题(A 卷) 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为任意题号一二三四五六总分得分工程技术学院 _______________专业班级姓名____________ 学号

2、建立圆周的扭转应力公式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P1/P2=（） 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） ______专业班级姓名____________

材料力学习题02扭转.doc

扭转基本概念题一、选择题(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. 图示传动轴，主动轮 A 的输入功率为P A = 50 kW ，从动轮B，C，D，E 的输出功率分别为P B = 20 kW ，P C = 5 kW ，P D = 10 kW ，P E = 15 kW 。则轴上最大扭矩T出现在 max ( )。 A．BA 段B．AC 段C．CD 段D．DE 段题1 图 2. 图示单元体的应力状态中属正确的纯剪切状态的是（）。题2 图 3. 上题图示单元体的应力状态中属正确的是（）。 4. 下列关于剪应力互等定理的论述中正确的是（）。 A．剪应力互等定理是由平衡 B．剪应力互等定理仅适用于纯剪切的情况 C．剪应力互等定理适用于各种受力杆件 D．剪应力互等定理仅适用于弹性范围 E．剪应力互等定理与材料的性能无关 5. 图示受扭圆轴，其横截面上的剪应力分布图正确的是( )。 - 1 -

题5 图 6. 实心圆轴，两端受扭转外力偶作用。直径为 D 时，设轴内的最大剪应力为，若轴的直径改为D 2，其它条件不变，则轴内的最大剪应力变为( )。 A．8 B．8 C．16 D．16 7. 受扭空心圆轴（ d D ），在横截面积相等的条件下，下列承载能力最大的轴是 ( )。 A．0 （实心轴）B．0.5 C．0.6 D．0.8 8. 扭转应力公式T I p 的适用范围是（）。 A．各种等截面直杆B．实心或空心圆截面直杆 C．矩形截面直杆D．弹性变形E．弹性非弹性范围 9. 直径为 D 的实心圆轴，最大的容许扭矩为T，若将轴的横截面积增加一倍，则其最大容许扭矩为（）。 A．2T B．2T C．2 2T D．4T 10. 材料相同的两根圆轴，一根为实心，直径为D；另一根为空心，内径为d2 ，外径 1 为 d 2 D ， 2 D 2 。若两轴横截面上的扭矩T，和最大剪应力 max 均相同，则两轴外径之比 D 1 D 2 为( )。 A． 3 1 B． 4 1 C． (1 D． 3 ) 3 ) 1 3 (1 4 )1 3 11. 阶梯圆轴及其受力如图所示，其中AB 段的最大剪应力max1与BC 段的最大剪应力max 的关系是( )。 2 3 A．max 1 max 2 B．max 1max 2 2 1 C．max 1 max 2 4 3 D．max 1max 2 8

材料力学试题及答案

材料力学试题及答案Revised on November 25, 2020

1.轴的扭转剪应力公式τρ=T I P ρ适用于如下截面轴( C ) 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( C ) 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( B ) 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( B ) 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 ) 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( D ) 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. (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 ) A. U=P a EA 22 B. U=P EA P b EA 2222l + C. U=P EA P b EA 2222l - D. U=P EA P b EA 2222a +

材料力学习题册答案-第3章-扭转资料讲解

材料力学习题册答案-第3章-扭转

第三章扭转一、是非判断题 1.圆杆受扭时，杆内各点处于纯剪切状态。（×） 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.薄壁圆管和空心圆管的扭转切应力公式完全一样。（×） 4.圆杆扭转变形实质上是剪切变形。（×） 5.非圆截面杆不能应用圆截面杆扭转切应力公式，是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。（√） 6.材料相同的圆杆，他们的剪切强度条件和扭转强度条件中，许用应力的意义相同，数值相等。（×） 7.切应力互等定理仅适用于纯剪切情况。（×） 8.受扭杆件的扭矩，仅与杆件受到的转矩（外力偶矩）有关，而与杆件的材料及其横截面的大小、形状无关。（√）9.受扭圆轴在横截面上和包含轴的纵向截面上均无正应力。（√） 10.受扭圆轴的最大切应力只出现在横截面上。（×） 11.受扭圆轴内最大拉应力的值和最大切应力的值相等。（√）

12.因木材沿纤维方向的抗剪能力差，故若受扭木质圆杆的轴线与木材纤维方向平行，当扭距达到某一极限值时，圆杆将沿轴线方向出现裂纹。（ × ）二、选择题 1.内、外径之比为α的空心圆轴，扭转时轴内的最大切应力为τ，这时横截面上内边缘的切应力为（ B ） A τ； B ατ； C 零； D （1- 4α）τ 2.实心圆轴扭转时，不发生屈服的极限扭矩为T ，若将其横截面面积增加一倍，则极限扭矩为（ C ） 0 B 20T 0 D 40T 3.两根受扭圆轴的直径和长度均相同，但材料C 不同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力τ、τ和扭转角ψ、ψ之间的关系为（ B ） A 1τ=τ2, φ1=φ2 B 1τ=τ2, φ1≠φ2 C 1τ≠τ2, φ1=φ2 D 1τ≠τ2, φ1≠φ2 4.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。 5.空心圆轴的外径为D ，内径为d, α=d ／D,其抗扭截面系数为（ D ） A ()3 1 16 p D W πα= - B ()3 2 1 16 p D W πα= -

unit5材料的变形-浙江大学材料力学性能笔记

5.1材料的拉伸试验 1 ）屈服平台或不连续塑性变形对应的应力称为屈服强度 2）形变强化段试样所能承受的最大应力称为抗拉强度。 3）试样中某处突然变小，发生所谓的“颈缩”现象。 4）脆性是指材料在断裂前不产生塑性变形的性质。 5）塑性表示材料在断裂前发生永久变形的性质。 6）材料的强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力。 7）材料的塑性大小表示材料断裂前发生塑性变形的能力（可用伸长率和断面收缩率表示）。材料脆性的大小可用材料的弹性模量和脆性断裂强度表示。 8）材料的韧性指断裂前单位体积材料所吸收的变形能和断裂能，即外力所做的功。包括三部分能量：弹性变形能、塑性变形能、断裂变形能。 r玻璃态 9）高分子，高弹态 I粘流态高分子拉伸曲线：广? T g ＞应力与应变成正比直至断裂。（脆化温度），T g（玻璃化温度）］―― '出现屈服点后应力下降略低T g，应变增加，直至断裂

I A T g ,无屈服点，应变很大。 5.2材料的其他力学试验 1）弯曲试验三点弯曲试验时：试样总在最大弯矩附近处断裂。四点弯曲试验时：在两加载点间，试样受到等弯矩的作用，试样通常在该长度内的组织缺陷处发生断裂，因此能较好地反映材料的性质，结果较准确。指标：挠度、抗弯强度。陶瓷材料拉伸试验困难，通常采用弯曲试验，用抗弯强度表征力学性能弯曲试验不能测试高塑性材料，可测脆性材料、陶瓷、灰铸铁及硬质合金2）压缩试验常用于测定脆性材料。塑性材料压缩时只发生压缩变形而不断裂，压缩曲线一直上升。指标：抗压强度、相对压缩率、相对断面扩张率。试样高径比越大，抗压强度越低。端面需光滑平整，相互平行，减小摩擦。 3）扭转试验 ①可用于测定在拉伸时表现为脆性的材料，如淬火低温回火钢的塑性。 ②扭转曲线不出现拉伸时的颈缩现象，因此可用此测定高塑性材料的变形抗力和变形能力。 ③可明确区分材料的断裂方式，正断或切断：对于塑性材料，断口与试样轴线垂直，断口平整并有回旋状塑性变形痕迹，这是由切应力造成的切断。对于脆性材料，断口约与试样轴线呈45°,断口呈螺旋状；木材、带状偏析严重的合金板材扭转断裂时可能出现层状或木片状断口。指标：扭转比例极限、切变模量、扭转屈服强度。但扭转很难测定材料的微量塑性变形抗力。 5.3弹性变形1）材料的弹性是指在外力作用下发生变形，外力去除后变形消失的性质，这种可恢复的变形就称为弹性变形。应力与应变成正比------- 金属、陶瓷

浙江大学-10级课程设计

2010级材料科学与工程专业培养方案 * 培养目标从材料学与工程专业的基础理论、前沿专业知识和科学研究实验技能等方面对学生进行系统的培养，使学生成为具备材料科学与工程专业综合基础知识和高新材料研究开发能力的高素质科技人才。培养的学生不仅具有从事本学科及相关领域的科学研究、新材料设计与开发、教学以及技术管理的综合能力，同时具有较强的创新意识以及一定的组织管理能力和团队领导能力，具备国际化竞争能力。 * 培养要求学生主要学习材料科学与工程的基础理论，学习并掌握材料的制备、组成、组织结构与性能之间关系的基本规律，接受各种先进材料的合成制备与加工、结构分析与性能检测技能等方面的综合训练，掌握材料设计和制备工艺设计、材料性能优化和产品质量控制、新材料和新工艺开发等方面的基本能力。同时，通过本专业特色课程的学习和课外科研训练，熟悉半导体材料及器件、光功能材料及器件、先进金属材料、功能陶瓷材料与器件、纳米材料与器件、新型能源材料与电池、生物及医用材料等国际前沿交叉领域的相关内容及发展趋势。毕业生应具备以下几方面的知识和能力： 1掌握材料科学的基础理论和各种先进材料的专业基础理论知识； 2.掌握材料设计、合成与制备等专业基础知识，具有进行材料设计和材料研制的基本能力； 3.掌握材料性能检测和产品质量控制的基本知识，具有新材料和新工艺研究开发的初步能力； 4.掌握材料科学与工程领域相关的研究方法和实验技能，了解材料科学国际前沿交叉领域的相关内容及发展趋势； 5.熟悉本专业必需的交叉学科相关知识和技能，具有运用英语进行交流的基本能力以及计算机应用的基本知识与技能。 * 专业核心课程物理化学材料科学基础材料工艺基础材料物理性能材料力学性能材料现代分析技术 * 特色课程双语教学课程;材料热力学材料结晶化学功能陶瓷材料与器件光电材料与器件金属玻璃研究探讨型课程：材料表面工程光电材料与器件金属玻璃智能材料与智能系统材料相变理论固体物理基础材料现代制备方法与理论计划学制：4年最低毕业学分160+5+4 授予学位工学学士课程设置与学分分布 1.通识课程 5 2.5学分 (1)思政类必修 11.5+2学分 02110081 形势与政策 +2 2.0-0.0 一秋冬,春夏 021E0010 思想道德修养与法律基础 2.5 2.0-1.0 一秋冬 021E0020 中国近现代史纲要 2.5 2.0-1.0 一春夏 021E0040 马克思主义基本原理概论 2.5 2.0-1.0 二秋冬,春夏 031E0031 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 4 3.0-2.0 三秋冬,春夏 (2)军体类必修 5.5+3学分第1、2学年，体育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为必修，每门课程1学分；高年级的体育课程为选修。学生每年的体育达标原则上低年级随课程进行，成绩不另记录；高年级独立进行测试，达标者按+0.5学分记，三、四年级合计+1学分。 03110021 军训 2 +2 O 短 03110080 体质测试Ⅰ +.5 0.0-1.0 三秋冬,春夏 03110090 体质测试Ⅱ +.5 0.0-1.0 四秋冬,春夏 031E0010 军事理论 1.5 1.0-1.0 二秋冬,春夏

材料力学习题第三章

材料力学第三章答案薄壁钢管外径为mm 114，受扭矩m kN 8?作用，用薄壁圆管的近似公式确定所需的壁厚t 值。设容许切应力[]MPa 100=τ。解：[][]mm r T t t r T 92.3100 5721082226 22=???=≥?≤=πτπτπτ，取mm t 4=。 3.1 如图所示为圆杆横截面上的扭矩，试画出截面上的切应力分布图。解： 3.2 直径为mm d 50=的圆轴受力如图所示，求：(1)截面上处A 点的切应力；(2)圆轴上的最大切应力。解：MPa I T p 4.20 5.125032 10146 =???==πρτρ MPa W T t 7.4016 5010136 max =??==πτ 3.3 图示圆轴的直径mm 100=d ，mm 500=l ， kN.m 71=M ，kN.m 52=M ，已知材料GPa 82=G 。试求：（1）轴上的最大切应力，并指出其所在位置；（2）C 截面相对于A 截面的相对扭转角。解：扭矩图如下 MPa W T t 5.2516 10010536max max =??==πτ，发生在BC 段外表面。 11.00019.03210010825001053210010825001024364362211-=-=?????-?????=+=+=rad GI l T GI l T P P BC AB AC ππ???。 3.4 图示阶梯形圆轴ABC ，其中AB 段为直径为1d 的实心轴，BC 段为空心轴，其外径125.1d D =。为了保证空心段BC 的最大切应力与实心段AB 的最大切应力相等，试确定空心段内径 d 2。解：()242422 31121max 1616t t t t W d D D d W W T W T =-==?==ππτ ()21431322292.037.1D d d D D d ==-=? 3.5 图示AB 轴的转速min 120r n =，从B 轮输入功率=kW 13.44=P ，功率的一半通过锥形齿轮传给垂直轴II ，另一半由水平轴I 输出。已知mm 6001=D ，

《材料力学》第3章扭转习题解

第三章扭转习题解 [习题3-1] 一传动轴作匀速转动，转速min /200r n =，轴上装有五个轮子，主动轮II 输入的功率为60kW ，从动轮，I ，III ，IV ，V 依次输出18kW ，12kW ，22kW 和8kW 。试作轴的扭图。解：（1）计算各轮的力偶矩（外力偶矩） n N T k e 55 . 9= 外力偶矩计算(kW 换算成kN.m) 题目编号轮子编号轮子作用功率(kW) 转速r/min Te （kN.m ）习题3-1 I 从动轮 18 200 0.859 II 主动轮 60 200 2.865 III 从动轮 12 200 0.573 IV 从动轮 22 200 1.051 V 从动轮 8 200 0.382 (2) 作扭矩图 [习题3-2] 一钻探机的功率为10kW ，转速min /180r n =。钻杆钻入土层的深度m l 40=。如土壤对钻杆的阻力可看作是均匀分布的力偶，试求分布力偶的集度m ，并作钻杆的扭矩图。解：（1）求分布力偶的集度m )(5305.0180 10 549.9549 .9m kN n N M k e ?=?== 设钻杆轴为x 轴，则： 0=∑x M e M ml = )/(0133.040 5305 .0m kN l M m e === （2）作钻杆的扭矩图 T 图(kN.m)

x x l M mx x T e 0133.0)(-=- =-=。]40,0[∈x 0)0(=T ； )(5305.0)40(m kN M T e ?-== 扭矩图如图所示。 [习题3-3] 圆轴的直径mm d 50=，转速为120r/min 。若该轴横截面上的最大切应力等于60MPa ，试问所传递的功率为多大？解：（1）计算圆形截面的抗扭截面模量： )(245445014159.316 1 161333mm d W p =??== π （2）计算扭矩 2max /60mm N W T p == τ )(473.1147264024544/6032m kN mm N mm mm N T ?=?=?= （3）计算所传递的功率 )(473.1549 .9m kN n N M T k e ?=== )(5.18549.9/120473.1kW N k =?= [习题3-4] 空心钢轴的外径mm D 100=，内径mm d 50=。已知间距为m l 7.2=的两横截面的相对扭转角o 8.1=?，材料的切变模量GPa G 80=。试求：（1）轴内的最大切应力；（2）当轴以min /80r n =的速度旋转时，轴所传递的功率。解；（1）计算轴内的最大切应力 )(9203877)5.01(10014159.3321 )1(32144444mm D I p =-???=-= απ。 )(184078)5.01(10014159.3161 )1(16134343mm D W p =-???=-=απ 式中，D d /=α。 p GI l T ?= ?， mm mm mm N l GI T p 27009203877/80000180/14159.38.142???= = ? mm N ?=45.8563014 )(563.8m kN ?=

unit5 材料的变形-浙江大学材料力学性能笔记

5.1材料的拉伸试验 1）屈服平台或不连续塑性变形对应的应力称为屈服强度。 2）形变强化段试样所能承受的最大应力称为抗拉强度。 3）试样中某处突然变小，发生所谓的“颈缩”现象。 4）脆性是指材料在断裂前不产生塑性变形的性质。 5）塑性表示材料在断裂前发生永久变形的性质。 6）材料的强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力。 7）材料的塑性大小表示材料断裂前发生塑性变形的能力（可用伸长率和断面收缩率表示）。材料脆性的大小可用材料的弹性模量和脆性断裂强度表示。 8）材料的韧性指断裂前单位体积材料所吸收的变形能和断裂能，即外力所做的功。包括三部分能量：弹性变形能、塑性变形能、断裂变形能。玻璃态 9）高分子高弹态粘流态高分子拉伸曲线： << T g ——>应力与应变成正比直至断裂。 [T b （脆化温度），T g （玻璃化温度）]——>出现屈服点后应力下降。略低T g ，应变增加，直至断裂 > T g ,无屈服点，应变很大。

5.2材料的其他力学试验 1）弯曲试验三点弯曲试验时：试样总在最大弯矩附近处断裂。四点弯曲试验时：在两加载点间，试样受到等弯矩的作用，试样通常在该长度内的组织缺陷处发生断裂，因此能较好地反映材料的性质，结果较准确。指标：挠度、抗弯强度。陶瓷材料拉伸试验困难，通常采用弯曲试验，用抗弯强度表征力学性能弯曲试验不能测试高塑性材料，可测脆性材料、陶瓷、灰铸铁及硬质合金。 2）压缩试验常用于测定脆性材料。塑性材料压缩时只发生压缩变形而不断裂，压缩曲线一直上升。指标：抗压强度、相对压缩率、相对断面扩张率。试样高径比越大，抗压强度越低。端面需光滑平整，相互平行，减小摩擦。 3）扭转试验 ○1可用于测定在拉伸时表现为脆性的材料，如淬火低温回火钢的塑性。 ○2扭转曲线不出现拉伸时的颈缩现象，因此可用此测定高塑性材料的变形抗力和变形能力。 ○3可明确区分材料的断裂方式，正断或切断：对于塑性材料，断口与试样轴线垂直，断口平整并有回旋状塑性变形痕迹，这是由切应力造成的切断。对于脆性材料，断口约与试样轴线呈45o,断口呈螺旋状；木材、带状偏析严重的合金板材扭转断裂时可能出现层状或木片状断口。指标：扭转比例极限、切变模量、扭转屈服强度。但扭转很难测定材料的微量塑性变形抗力。 5.3弹性变形 1）材料的弹性是指在外力作用下发生变形，外力去除后变形消失的性质，这种可恢复的变形就称为弹性变形。应力与应变成正比---------金属、陶瓷应力与应变非线性---------橡胶（高弹态高分子）

材料力学习题集 (有答案)

绪论一、是非题材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。（）内力只能是力。（）若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。（）截面法是分析应力的基本方法。（）二、选择题构件的强度是指（），刚度是指（），稳定性是指（）。 A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力 B. 在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力根据均匀性假设，可认为构件的（）在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移下列结论中正确的是（） A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力参考答案： √ × √ × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C 轴向拉压一、选择题 1. 等截面直杆CD 位于两块夹板之间，如图示。杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。设杆CD 两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布，且两侧摩擦力的集度均为q ，杆CD 的横截面面积为A ，质量密度为ρ，试问下列结论中哪一个是正确的 (A) q gA ρ=； (B) 杆内最大轴力N max F ql =； (C) 杆内各横截面上的轴力N 2 gAl F ρ= ； (D) 杆内各横截面上的轴力N 0F =。

2. (A) (C) 3. 在A 和B 和点B (A) 0o ；(C) 45o ；4. A (A) []2A σ(C) []A σ5. (A) (C) 6. 一种措施 (A) 加大杆(B) 减小杆(C) (D) 增大α7. 示杆1(A) 1sin l α?(B) 1cos l ?(C) 1sin l β?