材料力学第六章复习题
第二版《材料力学》第六章至第九章习题解答-(华中科大版-倪樵主编)
2 z
W
M
2 x
W2
[ ]
7-17 图示直角曲拐，C端受铅垂集中力F作用。已知a=160mm，AB杆直径D=40mm，
l=200mm ，E=200GPa， μ=0.3，实验测得D点沿45º方向的线应变 ε45º=0.265 × 10-3。试求：
（1）力F的大小；（2）若AB杆的[σ]=140MPa，试按最大切应力理论校核其强度。
T Wp
16 M 0
D3
16 125 .6
0.023
79.96MPa
单元体可画成平面单元体如图(从上往下观察)
A
6-5 试用求下列各单元体中ab面上的应力（单位MPa） 。
解：(a)
x 70
y 70
xy 0
30
x
y
2
x
y
2
cos(2 30 )
70 1 2
35
(MPa)
x y sin(2 30 ) 70
2
3 60.62 (MPa) 2
(b)
x 70
y 70
xy 0
30
x
y
2
x
y
2
cos(2 30 )
70
(MPa)
x
y
2
sin(2 30 )
0
6-6 各单元体的受力如图所示，试求：（1）主应力大小及方向并在原单元体图上绘出主 单元体；（2）最大切应力（单位MPa） 。
解： (3) My 、Mz、Mx 和F 同时作用，拉弯扭组合，任一截 面D1点是危险点
应力状态：
D1
FN M F
M
2 y
M
2 z
y
AW A
材料力学习题册答案_第6章_弯曲变形
得 x=0.519l
所以
W
m
ax
=0.00652
ql 4 EI
3 用叠加法求如图 7 所示各梁截面 A 的挠度和转角。EI 为已知常数。
解 A 截面的挠度为 P 单独作用与 M 0 单独作用所产生的挠度之和。 查表得：
y AP
Pl 3 24 EI
y = M 0l 2 Pl 3
AM 0
8EI
度 y = Fl 3 。 C 32 EI
4. 如图 4 所示两梁的横截面大小形状均相同，跨度为 l , 则两梁的力 图 相同 ，两梁的变形 不同 。（填“相同”或“不同”）
5. 提高梁的刚度措施有 提高Wz 、 降低 M MAX 等。 四、计算题 1 用积分法求图 5 所示梁 A 截面的挠度和 B 截面的转角。
8EI
y y 则 y A
AP
= Pl 3
AM0 12 EI
同理，A 截面的转角为 P 单独作用与 M 0 单独作用所产生的转角之和。
查表得
AP
Pl 2 8EI
对于 AM0 可求得该转角满足方程 EI =-Plx+C 边界条件 x=0 0 可得 C=0
现 4 个积分常数，这些积分常数需要用梁的 边界 条件和 光滑连
续 条件来确定。
2. 用积分法求图 2 所示梁变形法时，边界条件为：YA 0,A 0,YD 0 ；
连续条件为：
YA
1
YA
2
,
B
1
B
2
,
YC3.
如图
3
所示的外伸梁，已知
B
截面转角
B
=
Fl 2 16 EI
，则 C 截面的挠
于零的截面处。
《材料力学》第6章 简单超静定问题 习题解
第六章 简单超静定问题 习题解[习题6-1] 试作图示等直杆的轴力图解：把B 支座去掉，代之以约束反力B R （↓）。
设2F 作用点为C ， F 作用点为D ，则：B BD R N = F R N B CD += F R N B AC 3+=变形谐调条件为：0=∆l02=⋅+⋅+⋅EA aN EA a N EA a N BD CD AC 02=++BD CD AC N N N03)(2=++++F R F R R B B B45FR B -=（实际方向与假设方向相反，即：↑） 故：45FN BD-= 445F F F N CD -=+-=47345FF F N AC=+-= 轴力图如图所示。
[习题6-2] 图示支架承受荷载kN F 10=，1，2，3各杆由同一种材料制成，其横截面面积分别为21100mm A =，22150mm A =，23200mm A =。
试求各杆的轴力。
解：以节点A 为研究对象，其受力图如图所示。
∑=0X030cos 30cos 01032=-+-N N N0332132=-+-N N N 0332132=+-N N N (1)∑=0Y030sin 30sin 0103=-+F N N2013=+N N (2)变形谐调条件：设A 节点的水平位移为x δ，竖向位移为y δ，则由变形协调图（b ）可知：00130cos 30sin x y l δδ+=∆x l δ=∆200330cos 30sin x y l δδ-=∆03130cos 2x l l δ=∆-∆2313l l l ∆=∆-∆设l l l ==31，则l l 232=223311233EA l N EA lN EA l N ⋅⋅=- 22331123A N A N A N =- 15023200100231⨯=-N N N23122N N N =-21322N N N -= (3)(1)、(2)、(3)联立解得：kN N 45.81=；kN N 68.22=；kN N 54.111=（方向如图所示，为压力，故应写作：kN N 54.111-=）。
材料力学复习题
第一章 绪论1. 试求图示结构m-m 和n-n 两截面上的内力，并指出AB 和BC 两杆的变形属于何类基本变形。
2. 拉伸试样上A ，B 两点的距离l 称为标距。
受拉力作用后，用变形仪量出两点距离的增量为mm l 2105-⨯=∆。
若l 的原长为l ＝100mm ，试求A 与B 两点间的平均应变m ε。
第二章 轴向拉伸和压缩与剪切一、选择题１.等直杆受力如图，其横截面面积Ａ＝１００2mm ，则横截面ｍｋ上的正应力为（ ）。
（Ａ）５０ＭＰａ（压应力）； （Ｂ）４０ＭＰａ（压应力）； （Ｃ）９０ＭＰａ（压应力）；（Ｄ）９０ＭＰａ（拉应力）。
2.低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中哪种得到提高( )：（Ａ）强度极限； （Ｂ）比例极限； （Ｃ）断面收缩率； （Ｄ）伸长率（延伸率）。
3.图示等直杆，杆长为3a ，材料的抗拉刚度为EA ，受力如图。
杆中点横截面的铅垂位移为（ ）。
（Ａ）0；（Ｂ）Pa/(EA);（Ｃ）2 Pa/(EA);（Ｄ）3 Pa/(EA)。
4.图示铆钉联接，铆钉的挤压应力bs σ是（ ）。
（A ）2P/（2d π）； （B ）P/2dt; (C)P/2bt;(D)4p/(2d π)。
5.铆钉受力如图，其压力的计算有（ ） （A ）bs σ=p/(td);(B)bs σ=p/(dt/2); (C)bs σ=p/(πdt/2);(D)bs σ=p/(πdt/4)。
6.图示A 和B 的直径都为d,则两面三刀者中最大剪应力为（ ） (A)4bp/(2d απ); (B)4(αb +)P/(2d απ); (C)4(a b +)P/(2b d π); (D)4αP/(2b d π).7.图示两木杆（I 和II ）连接接头，承受轴向拉力作用，错误的是( ).（A ）1-1截面偏心受拉； （B ）2-2为受剪面；（C ）3-3为挤压面； （D ）4-4为挤压面。
二、填空题1.低碳钢的应力一应变曲线如图所示。
《材料力学》复习题及答案
《材料力学》一、单选题（每题的备选答案中只有一个最佳答案，每题2分，共30分）1、当低碳钢材料拉伸到强化阶段末期时，试件（）A.发生断裂B.出现局部颈缩现象C.有很大的弹性变形D.完全失去承载力2、在单元体的主平面上（）A. 正应力一定最大B.正应力一定为零C. 切应力一定最大D.切应力一定为零3、关于内力和应力的讨论，表述正确的是（）A.应力与内力无关B.内力是应力的代数和C.应力是内力的平均值D.应力是内力的分布集度4、若构件内危险点单元体的应力状态为二向等拉状态，则下面那一强度理论得到的相当应力是与其它三个强度理论所得到的相当应力是不相等的（）A.第一 B.第二 C.第三D.第四5、两端固定的实心圆杆在中间截面处承受扭矩M作用，该结构的超静定次数（）A．1B．2C．3D．06、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述:正确的是（）A、有应力一定有应变，有应变不一定有应力B、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力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7、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8、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%，若安全因数不变，改用屈服极限提高了30%的钢材，则圆轴的（）A、强度、刚度均足够B、强度不够，刚度足够C、强度足够，刚度不够D、强度、刚度均不够9、自由落体冲击时的动荷因数，不正确答案是（）A. 与被冲击物的刚度有关B. 与自由落体下落的高度有关C. 与被冲击物的刚度无关D. 与冲击刚发生时，自由落体下落的速度有关10、矩形截面梁受弯曲变形，如果梁横截面的高度增加一倍时，则梁内的最大正应力为原来的多少倍?梁的最大挠度为原来的多少倍?（）A. 正应力为1/4倍，挠度为1/8倍B. 正应力为1/2倍，挠度为1/4倍C. 正应力和挠度均为1/4倍D. 无法确定11、关于确定截面内力的截面法的应用范围，正确答案是（）A.适用于等截面杆。
《材料力学》第1到8章复习题
材料力学第一章复习题1，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2. 一对自平衡的外载产生杆件的哪种基本变形只对杆件的某一局部存在影响。
( )A 拉伸与压缩B 剪切C扭转D弯曲3，已设计好的构件，若制造时仅对其材料进行更换通常不会影响其( )A稳定性 B 强度C几何尺寸D刚度4. 根据均匀性假设，可认为构件的下列各量中的( )在各点处都相同A屈服极限B材料的弹性常数C应力D应变第二章轴向拉伸压缩与剪切挤压的实用计算1.塑性材料的极限应力是A屈服极限B强度极限c比例极限D弹性极限2.脆性材料的极限应力是。
A屈服极限B比例极限C强度极限D弹性极限3.受轴向拉压的杆件内最大切应力为80 Mpa，则杆内最大正应力等于A160Mpa B 80Mpa C40Mpa D20Mpa4.在低碳钢Q235的拉伸试验中，材料暂时失去了抵抗变形能力是发生在哪个阶段A弹性B屈服C强化D缩颈断裂5材料进入强化阶段卸载，在室温中放置几天再重新加载可以获得更高的()。
A比例极限B强度极限C弹性变形D塑性变形6直径为d的圆截面钢杆受轴向拉力作用，已知其纵向线应变为e，弹性模量为E，杆轴力大小为()。
填空题(5.0分)7.在连接件上，剪切面和挤压面分别（)于外力方向8.连接件剪切强度的实用计算中去，许用切应力是由( )9.插销穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端受拉力F作用。
该插销的剪切面面积和挤压面面积分别等于( a)。
填空题(5.0分)10.低碳钢拉伸试验中滑移线是( )造成的。
11.外力消失后，变形也消失,这种变形为( )12.当延伸率小于( )时为脆性材料，当延伸率大于( )时为塑性材料13.一个结构中有三根拉压杆，设由这三根杆的强度条件确定的结构许用载荷分别为F1、F2、F3，且F1<F2<F3，则该结构的实际许可载荷[F]为判断题(5.0分)14低碳钢的抗拉能力小于抗剪能力（）A对 B 错15. 试求图中1-1，2-2，3-3截面上的轴力，并作轴力图。
材料力学第六版答案第06章
材料力学(金忠谋)第六版答案第06章(总27页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2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 48844108.49064101064m d J x --⨯=⨯⨯==ππMPa A 37.20108.490104105.2823=⨯⨯⨯⨯=--σ （压）3 MPa 2.38108.4901051075.3823max =⨯⨯⨯⨯=--σ （b ）m KN M m m ⋅=-60 m KN M ⋅=5.67max488331058321210181212m bh J x --⨯=⨯⨯== MPa A 73.611058321061060823=⨯⨯⨯⨯=--σ （压） MPa 2.104105832109105.67823max =⨯⨯⨯⨯=--σ （c ）m KN M m m ⋅=-1 m KN M ⋅=1max48106.25m J x -⨯=36108.7m W x -⨯=cm y A 99.053.052.1=-=MPa A 67.38106.251099.0101823=⨯⨯⨯⨯=--σ （压） MPa 2.128106.2510183max =⨯⨯=-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。
4解：)1(32431απ-=D W x⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯=-463)64(110326π 361002.17m -⨯=3463321021.213210632m D W x --⨯=⨯⨯==ππMPa 88.521002.17109.0631=⨯⨯=-σ MPa 26.551021.2110172.1631=⨯⨯=-σ MPa 26.55max =σ6-3 T 字形截面铸铁梁的尺寸与所受载荷如图示。
材料力学第6章弯曲应力习题答案
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材料力学第六章复习题
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1
1 第六章 弯曲应力
1．图示梁的材料为铸铁，截面形式有四种如图：
最佳形式为 。
2．为了提高梁的承载能力，对同一梁、相同的均布载荷q ，下列哪一种支承条件下，梁的强度最好： 正确答案是 。
3．设计钢梁时，宜采用中性轴为（ ）的截面；设计铸铁梁时，宜采用中性轴为（ ）的截面。
正确答案是 。
(A) 对称轴 (B) 偏于受拉边的非对称轴 （C) 偏于受压边的非对称轴 (D) 对称或非对称轴
4．梁在弯曲时，横截面上正应力沿高度是按 分布的；中性轴上的正应力为 ；
矩形截面梁横截面上剪应力沿高度是按 分布的，中性轴上的剪应力为 。
5．矩形截面梁若
max Q 、m ax M 和截面宽度b 不变， 而将高度增加一倍，则最大弯曲正应力为原来的
倍，最大弯曲剪应力为原来的 倍。
6．图示正方形截面简支梁，若载荷不变， 而将边长增加一倍，其则最大弯曲正应力为原来的 倍，
最大弯曲剪应力为原来的 倍。
q
((((
(
q
l
(
q
l
l
3l (
q
l l
l
(
q
l
q
l
a
a
1 7．下图所示的梁跨中截面上A 、B 两点的应力A σ= ；
A τ= ；
B τ= 。
8．图示T 字形截面梁。
若已知A —A 截面上、下表面处沿x 方向的线应变分别是
0004.0-='ε，
0002.0=''ε，则此截面中性轴位置=c y h （C 为形心）
9．铸铁丁字形截面梁的许用应力分别为：许用拉应力 [
t σ] = 50MPa ，许用压应力[
c σ
] = 200 MPa 。
则
上下边缘距中性轴的合理比值为 21/y y 为多少？（C 为形心）
10．⊥形截面铸铁悬臂梁，尺寸及载荷如图所示。
若材料的拉伸许用应力[]MPa l 40=σ，压缩许用应
力
[]MPa c 160=σ，截面对形心轴z c
的惯性矩410180cm zc
=I ，cm h 64.91=，试计算该
梁的许可载荷P 。
11．正方形截面简支梁，受有均布载荷作用如图，若[σ
] = 6 [
τ
] ，证明当梁内最大正应力和最大剪应力同
时达到许用应力时，l / a = 6
0.l
l
q B A 0.
z c
z
y 1 y 2
C P
P
A A εε
x y
y h
A-z C P
B 2P
1400 C
A 600
y c
z c
50
150
C
50
1
12．铸铁制梁的尺寸及所受载荷如图所示。
试求最大拉应力和最大压应力。
（451098.2m I Zc -⨯=）
（单位：mm ）
13．图示矩形截面简支梁P ，a ，d ，h 已知，试计算D 左截面上K 点的正应力及剪应力。
14．图示结构中，FB 为圆杆，直径 d = 30 mm ，AE 梁为T 字形截面，尺寸如图所示，C 为形心，
461046.7m I z -⨯=。
材料的许用拉应力[t σ] = 40MPa ，许用压应力 [c σ] = 60 MPa 。
试校核结
构的强度。
15．简支梁受均布载荷，在其C 载面的下边缘贴一应变片，已知材料的E = 200 GPa ，试问该应变片所测得
的应变值应为多大
l
q
a
a
A
P
C D B M=P
a a a
b b h y
K h h
A
D B
E
F
110
1
1
14k
52
20
20
12z 80 A
B
C
b=2
h=30
q=50k
4
A
m=20kN·q=20kN/m 31
1
2
1
z c B
1
16．图示梁为两个No.10工字钢组成，一个工字钢的
3
31049mm W z ⨯=，
mm S I z z 9.85/=*
，d=4.5mm ，[σ
] = 120 MPa ，试校核梁的强度并计算
m ax τ 。
17．图示简支梁，弹性模量为E ，承受荷载后测得中间段梁侧面k 点的纵向线应变为ε ，试确定荷载P 。
18．某T 字形截面外伸梁ABC ，在端面C 处用一铰与圆截面杆相连，在1P 及2P 作用下，测得拉杆伸长
mm l 15.2=∆，试求梁中最大拉应力m ax t σ及最大压应力m ax c σ。
已知拉杆横截面积
2100mm A = ，E = 200 GPa 。
19．图示梁由三块等厚木板胶合而成，已知MPa 5][=τ，试校核胶缝的剪切强度。
d
A 7.5k
q=5k
3m
d z
P P
K l
a
K y z h
b
a
60
P=5k
20
500m
300m （mm 3
232
A
P 2=2 B C
4.
P 1=3
1m
1m 3m D
1
20．集中力P 直接作用简支梁AB 的中点时，梁内最大应力超过许用值30%，为了消除此过载现象，配置了辅助梁CD 如图所示，试求CD 的跨度a ，已知l = 6 m
21．图示矩形截面梁， 受均布载荷q 作用。
若沿中性层取水平截面，截出梁的下半部，问在水平截面上的剪
应力的分布规律如何？该面上总的水平剪力有多大？它由什么来平衡？
22．图示简支梁， 由四块尺寸相同的木板胶合而成，试校核其强度。
已知P = 4 KN ，l = 400 mm ，b = 50 mm ，
h = 80 mm ，木板的许用应力MPa 7][=σ，胶缝的许用剪应力MPa 5][=τ。
23．图示悬臂梁，N P 8001=，KN P 6.12= ，l = 1 m ，][σ = 160 MPa 。
试分别对下列两种情
况确定截面尺寸： （1） 截面为矩形，且h = 2 b ； （2）
截面为圆形。
a l
l
a P L
A
B
q
b
h
b
2
l
P
h
l
l
A y
B P 1
P 2 x
z C h
b。