材料力学作业(五)
材料力学书面作业
2-1 试求图示各杆1-1和2-2截面上的轴力。
2-2 试画下列杆件的轴力图。
2-5 在图示结构中，所有各杆都是钢制的，横截面面积均等于0.003m2，力F等于100KN。
试求各杆的应力。
（注意：假设内力时必须设拉力）2-8 图示结构中，杆①和杆②均为圆截面钢杆，其直径分别为d1=16mm，d2=20mm，已知F=40KN，钢材的许用应力[σ]=160MPa，试分别校核二杆的强度。
（杆①σ=103MPa；杆②σ=93.2MPa）2-9 图示为钢杆组成的桁架，已知F=20KN，钢材的许用应力[σ]=160MPa。
试求CD所需的横截面面积。
（A=125mm2）2-10 图示结构中，AB和BC均为直径d=20mm的钢杆，钢材许用应力[σ]=160MPa。
试求该结构的许用荷载[F]。
（[F]=35.5KN）2-13 图示钢杆的横截面面积为200mm2，钢的弹性模量E=200GPa。
试求各段杆的应变、伸长及全杆的总伸长。
3-3 图示铆接接头中，已知F=60KN，t=12mm，b=80mm，铆钉直径d=16mm，铆钉材料的许用切应力[τ]=140MPa，许用挤压应力[σ]=300MPa，板的许用拉应力bs[σ]=160MPa。
试分别校核铆钉和板的强度。
3-5 图示一正方形截面的混凝土柱，浇注在混凝土基础上。
基础分两层，每层厚为t。
已知F=200KN，假定地基对混凝土板的反力均匀分布，混凝土的许用切应力[τ]=1.5MPa。
试计算为使基础不被破坏，所需的厚度t值。
（t=95.5mm）3-8 试画下列各杆的扭矩图。
3-13 图示受扭圆杆中，d=100mm，材料的许用切应力[τ]=40MPa。
试校核该杆的强度。
（τmax=35.7MPa）3-15 圆杆受力如图所示，已知材料的许用切应力[τ]=40MPa，切变模量G=8×104MPa，单位长度杆的许用扭转角[θ]=1.2°/m。
试求杆所需的直径。
FXQ-材料力学-第5章
FQ
例题1
FP l 4
5 4
2
1
x
1
2
TSINGHUA UNIVERSITY
3 2
Mz
S平面
2
x
2
1
3
3
5
一点处应力状态描述及其分类
TSINGHUA UNIVERSITY
l
FP
例题2
S
a
5
一点处应力状态描述及其分类
y
TSINGHUA UNIVERSITY
1 例题2
4 2
q
x'y'
x´
x'
5
平面应力状态任意方向面上的应力
微元的局部平衡
用 q 2 斜截面截取
TSINGHUA UNIVERSITY
y
´ y x'y'
y x
x'
x´
q
q 2
x
y
y y x
x'y'
x y y x
杆件横截面上正应力与剪应力分析结果 表明，一般情形下，杆件横截面上不同点 的应力是不相同的。本章还将证明，过同 一点的不同方向面上的应力，一般情形下 也是不相同的。因此，当提及应力时，必 须指明“哪一个面上、哪一点”的应力或 者“哪一点、哪一个方向面”上的应力。 此即“应力的点和面的概念”。 所谓应力状态又称为一点处的应力状态， 是指过一点不同方向面上应力的集合。
TSINGHUA UNIVERSITY
y
y
yx
y'
xy
y'x'
x
材料力学网上作业题参考答案
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；拉杆上端螺纹的小径d = 175 mm。
已知作用于拉杆上的静拉力F=850 kN，试计算大钟拉杆横截面上的最大静应力。
8 一桅杆起重机如图所示，起重杆AB为一钢管，其外径D = 20 mm，内径d≈18 mm；钢绳CB的横截面面积为10 mm2。
材料力学性能期中作业
论金属的断裂成型1班20113630王浪断裂是构件在应力作用下分离成两个或两个以上不相连部分的现象。
断裂在金属构件中经常出现，危害也最大。
金属材料的断裂过程一般包括三个阶段：裂纹萌生、扩展和最后断裂。
断裂形成的断裂面称为断口，通过断口可以分析判断断裂机理，从而找出断裂原因。
一、断裂的分类1.按断裂前变形程度，断裂可分为韧性断裂和脆性断裂。
韧性断裂在断裂前发生明显的塑性变形。
脆性断裂在断裂前几乎不发生明显的塑性变形，它因为在断裂前毫无征兆，往往会引起灾难性的突发事件。
完全的韧性或脆性断裂较少出现，更多的是韧性脆性混合型断裂。
2.按断裂过程中裂纹扩展路径，断裂可分为沿晶断裂、穿晶断裂和混晶断裂。
沿晶断裂是指裂纹沿晶界扩展，沿晶断裂多为脆性断裂，也有韧性断裂。
穿晶断裂是指裂纹穿过晶粒内部，它可能是韧性断裂，也可能是脆性断裂。
混晶断裂是指裂纹的扩展既有穿晶型，也有沿晶型。
3.按微观断裂机制，断裂可分为解理断裂、韧窝断裂、疲劳断裂、蠕变断裂等。
4.按应力类型及断面与应力的相对位置，断裂可分为正断、切断和混合型断裂。
正断断裂由正应力引起，端口表面与最大正应力垂直，正断可能是脆性的，也可能是韧性的。
切断实在切应力作用下引起的，断面与最大正应力方向成45°角，切断多为韧性。
混合型断裂是正断与切断相混合的断裂，较为多见。
二、韧性断裂断裂韧性是材料本身固有的机械性能，它是在一定外界条件下材料阻止裂纹扩展的韧性指标，其大小将决定构件的承载能力和脆断倾向。
一般希望其值越大越好。
如能提高断裂韧性，就能提高材料的抗裂能力。
因此了解断裂韧性与哪些因素有关就显得非常重要。
影响材料断裂韧性的高地，大体可分为内部因素和外部因素两种。
同其他机械性能指标类似，断裂韧性也是组织结构敏感性指标，其内部的影响因素主要为材料的组织结构、化学成分、晶粒尺寸以及第二相粒子等。
影响断裂韧性的外部因素主要有试样的几何尺寸、加载速率以及温度等，比如使用三点弯曲试样或紧凑拉伸试样进行断裂韧性实验时，其试样的几何因素以及加载速率等外部因素会对实验结果产生影响。
《材料力学 》在线作业参考资料
一、单选题（共 10 道试题，共 20 分。
）V1. 如图：A. AB. BC. CD. D正确答案：C 满分：2 分2.材料的持久极限与试件的（）无关A.材料B.变形形式C.循环特征D.最大应力正确答案：D 满分：2 分在相同的交变载荷作用下，构件的横向尺寸增大，其（）。
A.工作应力减小，持久极限提高；B.工作应力增大，持久极限降低；C.工作应力增大，持久极限提高；D.工作应力减小，持久极限降低。
正确答案：D 满分：2 分4.圆截面杆受扭转作用，横截面任意一点（除圆心）的切应力方向（）A.平行于该点与圆心连线B.垂直于该点与圆心连线C.不平行于该点与圆心连线D.不垂直于该点与圆心连线正确答案：B 满分：2 分在以下措施中（）将会降低构件的持久极限A.增加构件表面光洁度；B.增加构件表面硬度；C.加大构件的几何尺寸；D.减缓构件的应力集中正确答案：C 满分：2 分6. 如图2：A. AB. BC. CD. D正确答案：A 满分：2 分7.截面上的切应力的方向（）A.平行于截面B.垂直于截面C.可以与截面任意夹角D.与截面无关正确答案：A 满分：2 分8. 如图3：A. AB. BC. CD. D正确答案：A 满分：2 分9. 如图1：A. AB. BC. CD. D正确答案：C 满分：2 分10.脆性材料的破坏应力是（）A.比例极限B.弹性极限C.屈服极限D.强度极限正确答案：D 满分：2 分二、判断题（共 40 道试题，共 80 分。
）V1.拉伸（压缩）和弯曲组合变形时中性轴一定不过截面的形心。
A.错误B.正确正确答案：B 满分：2 分2.. 用力法解超静定问题时，由于有标准形式的正则方程，故不需要考虑静力平衡、变形几何和物理关系三个方面。
A.错误B.正确正确答案：A 满分：2 分3.当受力构件内最大工作应力低于构件的持久极限时，通常构件就不会发生疲劳破坏的现象。
A.错误B.正确正确答案：B 满分：2 分4.力法的正则方程是解超静定问题的变形协调方程。
材料力学作业题解_第5-9章
1
ρ
于是，有
=
M EI EI
M=
代入弯曲正应力公式，得
ρ
σ max =
Mymax Eymax = I ρ
空心圆截面比实心圆截面最大正应力减少了
5.4 矩形截面悬臂梁如图所示，已知 l = 4 m ， 确定此梁横截面的尺寸。 解：梁的最大弯矩发生在固定端处，其值为
b 3 = ， q = 10 kN/m ， [σ ] = 10 MPa 。试 h 5
q A
l
M max =
梁的强度条件
1 2 1 ql = ×10 × 42 =80 (kN ⋅ m) 2 2 M 80 ×106 = = ≤ [σ ] 1 2 W bh 6
m
n
8
m
22
n
13
发生，应加以比较，方可决定割刀内的最大正应力。 n-n 截面
2.5
4
1 WI = × 2.5 × 132 =70.4 (mm3 ) 6
M I = 1× 103 × 8=8 ×103 (N ⋅ mm)
σI =
n-n 截面
M I 8 ×103 = = 114 (MPa ) WI 70.4
− = σ max
C 截面
+ σ max =
10 × 106 ×158 = 26.3 (MPa)<[σ t ]=40 MPa 60.1× 106 10 × 106 × (230 − 158) = 12 (MPa)<[σ c ]=160 MPa 60.1×106
第五版材料力学答案
第五版材料力学答案1. 什么是材料的弹性模量？材料的弹性模量是描述材料在受力作用下的变形能力的物理量，它是应力和应变之间的比值。
弹性模量越大，材料的刚度越大，变形能力越小；弹性模量越小，材料的刚度越小，变形能力越大。
常见的弹性模量有弹性模量、剪切模量和体积模量等。
2. 什么是材料的屈服强度？材料的屈服强度是指材料在受到外力作用下开始发生塑性变形的应力值。
超过屈服强度后，材料将发生不可逆的塑性变形。
屈服强度是材料的重要力学性能参数，对于材料的强度和使用性能有重要影响。
3. 什么是材料的断裂韧性？材料的断裂韧性是描述材料在受到外力作用下抵抗断裂的能力。
断裂韧性越大，材料在受到外力作用下越不容易发生断裂。
断裂韧性是衡量材料抗断裂能力的重要指标，对于材料的使用安全性具有重要意义。
4. 什么是材料的疲劳强度？材料的疲劳强度是指材料在交变应力作用下能够承受的最大应力值。
材料在长期交变应力作用下容易发生疲劳破坏，疲劳强度是描述材料抗疲劳破坏能力的重要参数，对于材料的使用寿命具有重要影响。
5. 什么是材料的弹性极限？材料的弹性极限是指材料在受到外力作用下发生弹性变形的极限应力值。
超过弹性极限后，材料将发生塑性变形。
弹性极限是描述材料在受力作用下的弹性变形能力的重要参数，对于材料的设计和使用具有重要意义。
6. 什么是材料的刚度？材料的刚度是描述材料在受力作用下的变形能力的物理量，它是应力和应变之间的比值。
刚度越大，材料在受力作用下的变形能力越小；刚度越小，材料在受力作用下的变形能力越大。
刚度是描述材料力学性能的重要参数，对于材料的设计和使用具有重要影响。
7. 什么是材料的蠕变强度？材料的蠕变强度是指材料在高温和持续应力作用下发生蠕变变形的能力。
蠕变强度是描述材料在高温条件下的稳定性能的重要参数，对于材料在高温环境下的使用具有重要影响。
总结，材料力学是工程学、材料学和力学的交叉学科，对于材料的性能分析和设计具有重要意义。
2021年华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13)
2021年华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13) 材料力学作业第一题绪论和轴向拉压问答题 1. 杆件变形的基本形式有哪几种？答：拉伸（压缩），扭转，弯曲2何谓构件的强度和刚度？答：强度是在遭到外力时，材料抵抗破坏的能力；刚度是在遭到外力时，材料抵抗变形的能力 3．何谓轴力图？答：表示轴力沿杆轴线方向变化的图形，称为轴力图4.何谓截面法？叙述截面法的三个步骤？.答：1.计算杆件内力的基本方法称为截面法。
2. 截面法的三个步骤是： 1.沿该截面假想地把构件分成两部分。
任意取出一部分作为研究对象，并弃去另一部分2.用作用于截面上的内力代替弃去部分对取出部分的作用3.建立取出部分的平衡方程，确定未知的内力第二题轴向拉压单选1关于约束的说法是（ D ）A、柔体约束，沿柔体轴线背离物体。
B、光滑接触面约束，约束反力沿接触面公法线，指向物体。
C、固定端支座，反力可以正交分解为两个力方向假设。
D、以上A B正确。
2 .构件的刚度是指构件（ C ） A、抵抗破坏的能力 B、不产生变形的能力 C、抵抗变形的能力 D、保持平衡的能力3.材料力学中的内力是指（B ） A.物体内部的力B.物体内部各质点间的相互作用力C.由外力作用引起的变形量D.由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量4 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力，它们的应力是否相等？B（A）不相等；（B）相等；（C）不能确定；5.拉（压）杆应力公式的应用条件是：（ B ）A.应力在比例极限内；B.外力合力作用线必须沿着杆的轴线；C.应力在屈服极限内；D.杆件必须为矩型截面杆。
6 下列结论哪些是错误的__D________： A.构件的强度表示构件抵抗破坏的能力， B.构件的刚度表示构件抵抗变形的能力，C.构件的稳定性表示构件维持其原有平衡形式的能力，D.构件的强度、刚度和稳定性愈高愈好。
7.构件的强度是指构件（ A ） A.抵抗破坏的能力 B.不产生变形的能力 C.抵抗变形的能力 D.保持平衡的能力正确答案：1.D、2.C、3.B.、4.B、5.B、6.D、7.A第三题轴向变形分析1 .直杆如图所示，已知横截面面积为A，材料弹性模量为E，分析：（1）杆的轴力图是否正确？；（2）全杆的总变形计算是否正确？。
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材料力学作业（五）
一、单选题
1、在杆件的某一截面上，各点的剪应力（ C ）。
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
2、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（ D ）。
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
3、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（ B ）。
A τ/2
B τ
C 2τ
D 0
4、当横向力作用于杆件的纵向对称面内时，关于杆件横截面上的内力与应力有以下四个结论。
其中（ C ）是错误的。
A若有弯矩M，则必有正应力σ
B若有正应力σ，则必有弯矩M
C若有弯矩M，则必有剪应力τ
D若有剪力G，则必有剪应力τ
5、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面
（D ）。
A分别是横截面、45o斜截面B都是横截面
C分别是45o斜截面，横截面 D 都是45o斜截面
二、简答题
1、在推导纯弯曲正应力公式时，作了哪些基本假设？.
平面假设：梁弯曲变形后，其横截面仍然保持为一平面，并仍与变形后梁的轴线垂直，只是转了一个角度。
这个假设称为平面假设。
2、正应力的“正”指的是正负的意思，所以正应力恒大于零，
这种说法对吗？为什么？
这种说法不对。
正应力的“正”指的是正交的意思，即垂直于截面。
其本身有正负规定：拉为正，压为负。
3、为什么不用危险应力作为许用应力？
不允许超过的应力值统称为极限应力，也叫危险应力。
为了保证构件能安全地工作，还须将其工作应力限制在比极限应力（危险应力）更低的范围内，也就是将材料的破坏应力（危险应力）打一个折扣，即除以一个大于1的系数n以后，作为构件工作应力所不允许超过的数值，这个应力值称为材料的许用应力。
如果
直接把危险应力作为许用应力，构件破坏的几率大些，不能保证构件充分的安全。
4、何为纯弯矩？
纯弯矩是受在纵向的两侧金属的拉伸或者压缩且大于了它的屈服力而使其弯曲变形。