材料力学重修课大作业
材料力学作业参考解答
材料⼒学作业参考解答2-1 试绘出下列各杆的轴⼒图。
2-2（b ）答：MPa 100cm 80kN82N ===AB AB AB A F σ MPa 950cm 209kN12N ===BC BC BC A F σ MPa 7.16cm120kN22N ===CD CD CD A F σ MPa 950max =∴σ2-3答：以B 点为研究对象，由平⾯汇交⼒系的平衡条件kN12.12kN 14.97-==BC AB F FMPa1.12MPa5.137-==BC AB σσ2-2 求下列结构中指定杆内的应⼒。
已知(a)图中杆的横截⾯⾯积A 1=A 2=1150mm 2；解：（1）分析整体，作⽰⼒图∑=0)(i BF M：F NF NA ECDB FAF BF ABWF N1F N2(c)041088=??-?A F 40kN A F =（2）取部分分析，⽰⼒图见（b ）∑=0)(i CF M：02442.22=?+?-?q F F A N2(404402)36.36kN 2.2N F ?-?==3262236.361031.62MPa 115010N F A σ-?===?杆（3）分析铰E ，⽰⼒图见（c ）∑=0ixF：0sin 12=-βN N F F1240.65kN N N F F ==3161137.961035.3MPa 115010N F A σ-?===?杆2-3 求下列各杆内的最⼤正应⼒。
（3）图(c)为变截⾯拉杆，上段AB 的横截⾯积为40mm 2，下段BC 的横截⾯积为30mm 2，杆材料的ρg =78kN/m 3。
解：1.作轴⼒图，BC 段最⼤轴⼒在B 处6N 120.530107812.0kN B F -=+=AB 段最⼤轴⼒在A 处6N 1212(0.5300.540)107812.0kN A F -=++?+=F A F CxN2(b)ABC12.012.0F N (kN)3N 2612.010400MPa 30mm 3010BB F σ--?===?3N 2612.010300MPa 40mm 4010AA F σ--?===?杆件最⼤正应⼒为400MPa ，发⽣在B 截⾯。
材料力学作业答案(7-14)
D
6m 1m
B
a
800
20
620 120
解：求反力作剪力图 和弯矩图，如图 计算截面几何性质：
240 4803 230 8003 Iz 12 12 2.04 103 m 4
FS (kN)
M(kN.m)
640 820 640
IZ 2.04 10 3 WZ ymax 420 10 3 4.86 10 3 m3
2
1 x 33.3 45.9 79.2 MPa, x 2 y 66.7 MPa, 3 0
r 3 1 3 79.2MPa < [] 120MPa
8-7
A
500kN
500kN
40kN/m C
1m
660
240 20 10
FP
FN F1 F2 FP 120 100 77 297kN
I
40
I
z 20 40 20
M F1 0.2 F2 0.4 16kN .m
C max
FN M 297 103 16 103 1.82MPa, A Wz 0.208 0.0404 297 103 16 103 1.03MPa 0.208 0.0404
τ
7-3(c)
60 20MPa
30MPa 80MPa
30
A3 30 O 30 60 C 30 2α0 60
D1
σ
A1
D2
60°
80 20 80 20 2 1 ( ) 302 30 58.3 88.3MPa 2 2 80 20 80 20 2 3 ( ) 302 30 58.3 28.3MPa 2 2
材料力学上机大作业(matlab编)
一、可实现课题在如图所示的悬臂梁中，杆件为圆杆。
杆长为L，直径为D，材料弹性模量为E。
输入集中力F大小，作用点a，弯矩M，作用点b，即可求得悬臂梁的挠度曲线图。
二、程序代码clear alldisp('请给定材料信息'); %输入材料信息L=input('圆杆长度L(/M)=');D=input('圆杆直径D(/M)=');E=input('弹性模量E(/GPa)=');I=double(D^4*3.14/32);disp('请给定受力情况'); %输入受力情况F=input('切向集中力大小F(/N)=');a=input('切向集中力作用位置(/M)=');M=input('弯矩大小M(/N*M)=');b=input('弯矩作用位置(/M)=');x1=0:0.01:a; %F引入的挠度vx1=(-F*x1.^2*3*a+F*x1.^3)*(1/(6*E*10^9*I));x2=a:0.01:L;vx2=(-F*a.^2*3*x2+F*a.^3)*(1/(6*E*10^9*I));v11=[vx1,vx2];x11=[x1,x2];x3=0:0.01:b; %M引入的挠度vx3=(-M*x3.^2)*(1/(2*E*10^9*I));x4=b:0.01:L;vx4=(-M*b*x4+M*0.5*b.^2)*(1/(E*10^9*I));x22=[x3,x4];v22=[vx3,vx4];v33=v22+v11; %叠加plot(x11,v33),xlabel('x /M'),ylabel('v(x) /M')title('挠曲线图')grid on;三、使用方法运行代码输入圆杆长度（单位：m）输入圆杆直径（单位：m）输入弹性模量（单位：GPa）输入集中力大小（单位：N）（向下为正，若无请输入0）输入集中力作用位置（单位：m）（若无请输入0）输入弯矩大小（单位：N*m）（逆时针为正，若无请输入0）输入弯矩作用位置（单位：m）（若无请输入0）输出挠曲线图四、运行实例【实例1】圆杆同时受集中力与弯矩作用，输入、输出见下图。
材料力学作业与答案02(1)
一、冲床的最大冲力为，被剪钢板的剪切极限应力，冲头材料的[]kN 400MPa 3600=τMPa 440=σ，试求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔的最小直径和板的最大厚度。
min d maxt 解：[]mm 4.10cm 4.314.341091.01091.010*********maxmaxmax 3363=≤≥==××≥×=××=≥−−τπτπτσd F t dtF d FA二、在厚度mm 5=t 的钢板上，冲出一个形状如图所示的孔，钢板剪切时的剪切极限应力，求冲床所需的冲力。
MPa 3000=τ解:kN 771105)10025014.32(10300)22(6600=×××+×××=+=≥−t l R A F πττ三、图示螺钉在拉力作用下。
已知材料的剪切许用应力F []τ和拉伸许用应力[]σ之间的关系为：[][]στ6.0=，试求螺钉直径与钉头高度的合理比值。
d h 解：[][][][][]4.26.046.042=×====σσσπτπσπh d dh dh d F四、木榫接头如图所示。
mm 120==b a ，mm 350=h ，mm 45=c ，。
试求接头的剪切和挤压应力。
kN 40=F 解：4MPa.7MPa 450121040c 95MPa .0MPa 4535010403bs bs 3=××====××===h F A F bh F A F στ五、试作出图示各轴的扭矩图。
六、直径的圆轴，受到扭矩mm 50=D m kN 15.2⋅=T 的作用，试求在距离轴心处的切应力，并求该轴横截面上的最大切应力。
mm 10 解：MPa 6.87MPa 50161015.20MPa .35MPa 5032101015.236max46=×××===××××==πτπρτρt p W T I Tm KN ⋅单位：()a ()b m/m KN ⋅：沿轴长均匀分布，单位m七、设圆轴横截面上的扭矩为T ，试求四分之一截面上内力系的合力的大小、方向及作用点。
材料力学作业(8-11)
第八章 应力状态 班级（ ）学号（ ）姓名（ ） 第八章 应力应变状态分析 一、选择或填空题 1、过受力构件内任一点，取截面的不同方位，各个面上的（ ）。 A、正应力相同，切应力不同； B、正应力不同，切应力相同； C、正应力相同，切应力相同； D、正应力不同，切应力不同。 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、切应力一定最小； D、切应力一定为零。 3、图示矩形截面悬臂梁，A-A为任意横截面，1点位于截面上边缘，3点位于中性层，则1、2、3点的应力状态单元体分别为（ ）。 A-A
A B C
4、图示单元体，其最大主应力为（ ） A、σ； B、2σ； C、3σ； D、4σ。
5、下面 单元体表示构件A点的应力状态。
6、图示单元体，如果MPa30=ασ
，则βσ=（ ）
A、100Mpa； B、50Mpa； C、20MPa； D、0MPa。
(C)(D)
(B) (A)第八章 应力状态 班级（ ）学号（ ）姓名（ ） 7、图示单元体应力状态，沿x方向的线应变εx可表示为（ ） A、E
y
σ； B、)(1yxEμσσ−；
σy
τ
σx
C、)(
1
xyE
μσσ−
； D、
G
τ。
8、图示应力圆对应于单元体( )。
9、已知单元体及应力圆如图所示，σ1所在主平面的法线方向为( )。 A、n1； B、 n2； C、n3； D、n4。
二、计算题 1、已知应力状态如图所示，试用解析法计算图中指定截面上的正应力和切应力。 第八章 应力状态 班级（ ）学号（ ）姓名（ ） 2、试画图示应力状态的三向应力圆，并求主应力、最大正应力和最大切应力。
3、边长为20mm的钢立方块置于刚性模中，在顶面受力F=14kN作用。已知材料的泊松比为0.3，求立方体各个面上的正应力。 第八章 应力状态 班级（ ）学号（ ）姓名（ ） 4、图示矩形截面梁某截面上的弯矩和剪力分别为M=10 kN.m，Q=120 kN。试绘出截面上1、2、3、4各点的应力状态单元体，并求其主应力。
天大《--材料力学》2017年6月考试期末大作业
材料力学要求：一、独立完成，下面已将五组题目列出，请任选一组题目作答，总分值100分；二、答题步骤：1.使用A4纸打印学院指定答题纸〔答题纸请详见附件〕；2.在答题纸上使用黑色水笔．．作答；答题纸上全部信息要求手．．．．按题目要求手写写，包括中心、学号、、科目、答题组数等根本信息和答题容，请写明题型、题号；三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个．．．．．．．．．．．Word文档中．．．上传〔只粘贴局部容的图片不给分〕，图片请保持正向、清晰；1.上传文件命名为“中心-学号--科目.doc〞2.文件容量大小：不得超过10MB。
提示：未按要求作答题目．．．．0．分记．．！．．．．．，成绩以．．．与雷同作业．．．．．．．．的作业题目如下：第一组：计算题〔每题25分，共100分〕1. 图示结构中AC为刚性梁，BD为斜撑杆，载荷F可沿梁AC水平移动。
试问：为使斜杆的重量最小，斜撑杆与梁之间的夹角θ应取何值？2. 如下图，一半圆拱由刚性块AB和BC与拉杆AC组成，受的均布载荷q=作用。
假设半圆拱半径12 m90 kN/mσ=，试设R=，拉杆的许用应力[]150 MPa计拉杆的直径d。
3. 如下图结构中，悬臂梁AC 为No.10工字钢，惯性矩z I =2454cm ， A 端铰支于空心钢管AB 上。
钢管的径和外径分别为30mm 和40mm ，B 端也是铰支。
当重为500N 的重物从h=5mm 处自由落于A 端时，试校核杆AB 的稳定性。
规定稳定安全系数n=2.5。
钢梁和钢管的模量为：E=210GPa 。
4. 如下图，重量kN Q 2=的冰块以s m v /1=的速度冲击长为m L 3=，直径mm d 200=的木桩顶部。
木材弹性模量GPa E W 11=，求木桩的最大正应力。
第二组：计算题〔每题25分，共100分〕1. 试求千斤顶丝杠的工作安全因数。
最大承载kN F 120=，有效直径mm d 521=。
材料力学作业参考题解(2)
1 1
F F
(d) 如图取隔离体，有： 如图取隔离体， FN1 = F FN2 = F-qa -2F = F-F -2F = -2F 可由受力与轴力图的特点，检查内力图： 轴力图在集中载荷作用处有突变， 轴力图在集中载荷作用处有突变，突变 值与集中力的大小相等； 值与集中力的大小相等； 在分布载荷作用处轴力图斜率的值等于 该处分布载荷的分布集度大小， 该处分布载荷的分布集度大小，则分布 载荷的起点和终点处为轴力图折点。 载荷的起点和终点处为轴力图折点。
(轴力图 轴力图) 轴力图
FN1 FN2
2 2
1 1
2F
FN ：
+
即: 指定截面上轴力的大小等于该截面任一侧所 有轴向力(包括支反力 的代数和。 包括支反力)的代数和 有轴向力 包括支反力 的代数和。 轴力图画在与受力图对应的位置， 轴力图画在与受力图对应的位置，注意标注出 特征位置内力大小。 特征位置内力大小。可用正负标记表示基线某 一侧的内力值的正负。对水平放置的杆件， 一侧的内力值的正负。对水平放置的杆件，习 惯上将正值轴力画在基线以上。 惯上将正值轴力画在基线以上。
FN 1 = F ρgA1 x
FN 2 = F ρgA1l1 ρgA2 ( x l1 )
混凝土柱各段危险截面分别为柱中截面和柱底截面，其轴力分别为： 混凝土柱各段危险截面分别为柱中截面和柱底截面，其轴力分别为： FN 1max = F + ρgA1l1 FN 2 max = F + ρg ( A1l1 + A2l2 ) ( 受压 )
(拉)
求各杆变形(伸长 ： 求各杆变形 伸长)： 伸长
F
FNAC l AC 25.622 × 103 ×1.6 l AC = = = 1.104mm EAAC 210 ×109 × π × 0.0152 / 4 FNAB l AB 18.117 ×103 × 2 l AB = = = 1.078mm 9 2 EAAB 210 ×10 × π × 0.012 / 4
(2015更新版)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。
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一、概念性题型
1.据均匀性假设，可认为构件的下列各量中的某个量在各点处都相同：
（A） 应力； （B）应变； （C） 材料的弹性常数； （D）位移； 正确答案是 。
2.根据各向同性假设，可认为构件的下列各量中的某一种量在各方向都相同：
(A) 应力； （B） 应变； （C）材料的弹性常数； （D） 位移； 正确答案是 。
3.关于确定截面内力的截面法的适用范围，有下列四种说法：
(A) 仅适用于等截面直杆；
(B) 仅适用于直杆承受基本变形；
(C) 适用于不论基本变形还是组合变形，但限于直杆的横截面；
(D) 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；
正确答案是 。
4.判断下列结论的正确性：
（A） 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和；
（B） 杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值；
（C） 应力是内力的集度；
（D） 内力必大于应力； 正确答案是 。
5.甲、乙两杆，几何尺寸相同，轴向拉力P相同，材料不同，它们的应力和变形有四种可能：
（A） 应力和变形l相同；
（B） 应力不同和变形l相同；
（C） 应力相同和变形l不同；
（D） 应力不同和变形l不同； 正确答案是 。
6.关于下列结论：
1） 应变分为线应变和角应变 ；
2） 应变为无量纲量；
3） 若物体的各部分均无变形，则物体内各点的应变均为零；
4） 若物体内各点的应变均为零，则物体无位移；
现有四种答案：（A）1、2对；（B）3、4对； （C）1、2、3对； （D）全对； 正确答案是 。
7.等截面直杆受轴向拉力P作用而产生弹性伸长，已知杆长为l ，截面积为A，材料弹性模量为E ，泊松比为，拉
伸理论告诉我们，影响该杆横截面上应力的因素是：
（A）E、、P； （B）l、A、P； （C）l、A、E、、P； （D） A、P； 正确答案是 。
8.低碳钢试件拉伸时，其横截面上的应力公式 AN；
（A） 只适用于p；（Ｂ） 只适用于；（C） 只适用于s； （D） 在试件拉断前都适用；
正确答案是 。
9.当低碳钢试件的试验应力s时，试件将：
（A） 完全失去承载能力；（B） 破断； （C） 发生局部颈缩现象；（D） 产生很大的塑性变形；正确答案是 。
10.伸长率（延伸率）公式 lll1100% 中 1l 指的是什么？
（A） 断裂时试件的长度； （B） 断裂后试件的长度；
（C） 断裂时试验段的长度； （D） 断裂后试验段的长度； 正确答案是 。
11.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； 正确答案是 。
12.脆性材料具有以下哪种力学性质：
（A） 试件拉伸过程中出现屈服现象；
（B） 压缩强度极限比拉伸强度极限大得多；
（C） 抗冲击性能比塑性材料好；
（D） 若构件因开孔造成应力集中现象，对强度无明显影响； 正确答案是 。
13.剪切力互等定理适用情况有下列四种答案：
（A） 仅适用于纯剪切应力状态；
（B） 仅适用于平面应力状态，但不论有无正应力作用；
（C） 仅适用于弹性范围（即前应力不超过剪切比例极限）；
（D） 适用于空间任意应力状态； 正确答案是 。
14.薄壁圆管受扭转时的剪应力公式为 tRT22/ ，（R为圆管的平均半径，t为壁厚）。关于下列叙述，
（1） 该剪应力公式可根据平衡关系导出；
（2） 该剪应力公式可根据平衡。几何。物理三方面条件导出；
（3） 该剪应力公式符合“平面假设”；
（4） 该剪应力公式仅适用于t《R的圆管。
（A） （1）、（3）对； （B） （1）、（4）对； （C） （2）、（3）对； （D） 全对； 正确答案是 。
15.建立圆轴的扭转应力公式 ppIT/时，“平面假设”起到的作用有下列四种答案：
（A） “平面假设”给出了横截面上内力与应力的关系AdAT；
（B） “平面假设”给出了圆轴扭转时的变形规律；
（C） “平面假设”使物理方程得到简化；
（D） “平面假设”是建立剪应力互等定理的基础。 正确答案是 。
16.满足平衡条件，但剪应力超过比例极限时，有下述四种结论：
（A） （B） （C） （D）
剪应力互等定理： 成立 不成立 不成立 成立
剪切虎克定律 ： 成立 不成立 成立 不成立 正确答案是 。
二、计算题 17.图示刚性梁受均布荷载作用，梁在A端铰支，在B点和C点由两根钢杆BD和CE支承。已知钢杆
BD和CE的横截面面积21400mmA，22200mmA，钢的许用应力MPa170][，试校核钢杆的强度。
18.图示受扭圆轴的直径d=50mm，外力偶矩m = 2 KNm，材料的切变模量G = 82 GPa。
试求：（1） 横截面上A点处（4/dA）的剪应力和相应的剪应变；
（2） 最大剪应力和单位长度相对扭转角。
2m 1m
30kN/m
l
1
.
8
l
A
B
C
D
E
m
m
A
19.作梁的Q、M图。
20.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，461064.7mIz。
材料的许用拉应力[t] = 30MPa ，许用压应力 [c] =90 MPa 。试校核结构的强度。
a a a
Pa
P
A
D
B
E
F
1m
10kN
1m
1m
1m
4kN
52
20
20
120
z
80