工程力学-四种基本变形阶段测验
钢结构本形考任务1-4 阶段性学习测验1-4参考答案
钢结构本形考任务1-4 阶段性学习测验1-4参考答案题目101.下面关于钢结构特点的说法有误的一项是（）D.耐热性差、耐火性好题目202.相比较而言，最适合强震区的结构类型是（）B.钢结构题目303.下列均为大跨度结构体系的一组是（）D.网壳、悬索、索膜题目404.结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的（）A.可靠性题目505.下列均为承载能力极限状态范畴的一组是（）C.构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂题目606.钢结构设计最基本的要求不包括()C.造型美观题目707.用来衡量承载能力的强度指标指的是()A.屈服强度题目808.钢材一次拉伸过程中可分为4个阶段，其中第2阶段是()B.强化阶段题目909.钢材拉伸过程中，随变形的加快，应力应变曲线出现锯齿形波动，直到出现应力保持不变而应变仍持续增大的现象，此阶段应为()D.弹塑性阶段题目1010.钢材的抗拉强度能够直接反映()A.结构承载能力题目1111.钢材的强屈比越高，则钢材的安全储备()C.越大题目1212.钢材在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力称为（）B.韧性题目1313.伸长率越大，则钢材的塑性越()A.越好题目1414.下列关于碳元素对钢材性质的影响说法有误的一项是（）没有明显的格式错误或问题，因此不需要删除或改写。
B.两端小、中间大C.均匀分布D.无法确定题目1313.钢结构中常用的连接件有螺栓、焊接件和（）A.铆接件B.XXXC.销轴D.胀紧螺栓题目1414.螺栓连接中，螺栓的抗剪承载力取决于（）A.螺栓的材料和长度B.螺栓孔的大小和螺栓直径的大小C.板件的厚度和强度D.预紧力和板件接触面间的摩擦系数的大小题目1515.在钢结构中，焊接件的连接方式主要有对接焊、角接焊和（）A.搭接焊B.对角焊C.熔焊D.埋弧焊题目1616.焊接件的连接方式中，对接焊的优点是（）A.焊缝强度高B.施工简便C.适用范围广D.以上都是题目1717.在进行焊接前，应对接缝进行（）A.清理B.打磨C.涂漆D.以上都是题目1818.焊接时，应保证焊缝的形状和（）A.尺寸B.颜色C.光泽度D.形态题目1919.常见的焊缝缺陷包括裂纹、气孔、夹渣等，其中夹渣是指（）A.焊缝中夹杂的渣滓B.焊接过程中未熔化的金属C.焊接时产生的气泡D.以上都不是题目2020.焊接时，应注意防止（）A.火花飞溅B.电流过大C.气孔产生D.以上都是13.直角角焊缝的强度计算公式中，符号表示角焊缝的强度设计值、垂直于焊缝长度方向的应力、正面角焊缝的强度设计值增大系数和平行于焊缝长度方向的剪应力。
工程力学4.1到4.5
1)建立轴力FN－x直角坐标系，
2)根据杆件上的外力， 把杆件分为若干段 3)应用截面法分别求出各段截面上的轴力
4)然后在FN－x坐标系中绘出轴力的图象，即为轴力
图。
4．3 轴力与轴力图
例4-1 如图4-4a所 示，一等截面直杆受 到轴向外力作用，其
中F1 =15kN，F2=10kN，
1．内力的概念 由外力引起，在构件内部各部分之间产生的相 互作用力称为内力。确定构件的内力，是解决构件强度与刚度问题 的重要环节。
2．截面法 确定杆件内力的大小和方向， 通常采用“截面法”。即假想将构件截开， 作其中任意部分的受力图，在截面上用内力 代替另一部分对它的作用，再用平衡方程把 求内力。
3．轴力与轴力图 如图4-3a所示，一直 杆两端受轴向拉力F作用而平衡。现求m－m 横截面上的内力。由静力平衡条件 ：
4．4 轴向拉伸与压缩杆件截面上的应力
4．4．2 轴向拉伸与压缩杆件横截面上的应力
图4-7 轴向拉伸杆件的应力分布 a）杆件表面上画有均匀的纵、横直线 b) 直杆受轴向拉伸作
用 c) 横截面上的正应力均匀分布
4．4 轴向拉伸与压缩杆件截面上的应力
如图4-7a所示，由演示实验可以得到如下结论：横截面
图4-2 受拉伸与压缩变形的杆件 a）三角桁架中的拉压杆 b) 拧紧的螺栓受拉伸作用 c）受压缩的立柱
4．2 轴向拉伸与压缩的概念
4．2．2 轴向拉伸与压缩的概念 由图2-4，杆件在轴向的外力（或合外力）作用下，
产生沿轴线方向伸长或缩短的变形，称为杆件的轴向拉 伸与压缩。
4．3 轴力与轴力图
4．3．1 轴向拉伸与压缩杆件横截面上的内力
试计算各截面的轴力 并画出其轴力图。
工程力学测试题(附答案)1
1、如图1所示，已知重力G ，DC=CE=AC=CB=2l ；定滑轮半径为R ，动滑轮半径为r ，且R=2r=l, θ=45° 。
试求：A ，E 支座的约束力及BD 杆所受的力。
1、解：选取整体研究对象，受力分析如图所示，列平衡方程()045sin ,0045 cos ,002522,0=-+==+==⨯+⨯⨯=∑∑∑G F F FF F F lG l F F M Ey A yEx A xA E解得：81345 sin ,825GF G F G F A Ey A =-=-=选取DEC 研究对象，受力分析如图所示，列平衡方程()02245 cos ,0=⨯-⨯+⨯=∑l F l F l FF M Ey K DBC解得：823,85,2GF G F G F DB Ex K ===2、图2示结构中，已知P=50KN ，斜杆AC 的横截面积A1=50mm2，斜杆BC 的横截面积A2=50mm2, AC 杆容许压应力[σ]=100MPa ，BC 杆容许应力[σ]=160MPa 试校核AC 、BC 杆的强度。
解：对C 点受力分析：所以，kN F N 8.441=； kN F N 6.362= 对于AC 杆：[]MPa A F N 100892111=≥==σσ， 所以强度不够； 30cos 45cos 21⋅=⋅N N F F P F F N N =⋅+⋅30sin 45sin 21对于BC 杆：[]MPa A F N 160732222=≥==σσ， 所以强度不够。
3、图3传动轴上有三个齿轮，齿轮2为主动轮，齿轮1和齿轮3消耗的功率分别为KW 756.0和KW 98.2。
若轴的转速为min /5.183r ，材料为45钢，[]MPa 40=τ。
根据强度确定轴的直径。
3、解:(1) 计算力偶距 m N nP m .3.39954911== m N nP m .155954933== m N m m m .3.194312=+=(2) 根据强度条件计算直径从扭矩图上可以看出，齿轮2与3 间的扭矩绝对值最大。
《工程力学》课件——07 认识杆件的四种基本变形及组合变形
PART
2
杆件的组合变形
杆件的组合变形
组合变形 • 在同一杆件上同时发生两种或两种以上基本变形
烟囱受力 示意图
厂房牛腿柱 示意图
小结
CONTENTS
01 杆件的四种基பைடு நூலகம்变形形式
02
轴向拉伸或压缩变形 剪切变形 扭转变形 弯曲变形
剪切变形
• 杆件在一对大小相等、方向相反、作用线互相平行，且相距很近横向外力作用下，相 邻横截面处会沿外力作用方向发生相对错动的变形形式
杆件的基本变形
扭转变形
• 杆件在一对大小相等、转向相反、作用面垂直于杆件轴线外力偶作用下，任意两个横 截面将发生绕杆件轴线相对转动的变形形式
杆件的基本变形
弯曲变形
X
Z
Y
《工程力学》
《 认识杆件的四种基本变形及组合变形 》
PART
1
杆件的基本变形
杆件的基本变形
轴向拉伸 或
压缩变形
剪切变形
形
式
形
一
形 式
式 三
形 式
二
四
扭转变形 弯曲变形
杆件的基本变形
轴向拉伸或压缩变形
• 当杆件受到与杆轴线重合的外力作用时，杆件长度也发生伸长或缩短的变形
压杆
杆件的基本变形
杆件的组合变形形式
X
Z
Y
感谢聆听！
《 认识杆件的四种基本变形及组合变形 》
《工程力学》复习指导含答案
材料力学 重点及其公式材料力学的任务 （1）强度要求； （2）刚度要求； （3）稳定性要求。
变形固体的基本假设 （1）连续性假设；（2）均匀性假设；（3）各向同性假设；（4）小变形假设。
外力分类：表面力、体积力；内力：构件在外力的作用下，内部相互作用力的变化量，即构件内部各部分之间的因外力作用而引起的附加相互作用力 截面法：（1）欲求构件某一截面上的内力时，可沿该截面把构件切开成两部分，弃去任一部分，保留另一部分研究（2）在保留部分的截面上加上内力，以代替弃去部分对保留部分的作用。
（3）根据平衡条件，列平衡方程，求解截面上和内力。
应力： dA dPA P p A =∆∆=→∆lim 0 正应力、切应力。
变形与应变：线应变、切应变。
杆件变形的基本形式 （1）拉伸或压缩；（2）剪切；（3）扭转；（4）弯曲；静载荷：载荷从零开始平缓地增加到最终值，然后不在变化的载荷动载荷：载荷和速度随时间急剧变化的载荷为动载荷。
失效原因：脆性材料在其强度极限b σ破坏，塑性材料在其屈服极限s σ时失效。
二者统称为极限应力理想情形。
塑性材料、脆性材料的许用应力分别为：[]3n s σσ=，[]bbn σσ=，强度条件：[]σσ≤⎪⎭⎫⎝⎛=maxmax A N ，等截面杆 []σ≤A N max轴向拉伸或压缩时的变形：杆件在轴向方向的伸长为：l l l -=∆1，沿轴线方向的应变和横截面上的应力分别为：l l ∆=ε，AP A N ==σ。
横向应变为：b b b b b -=∆=1'ε，横向应变与轴向应变的关系为：μεε-='。
胡克定律：当应力低于材料的比例极限时，应力与应变成正比，即 εσE =，这就是胡克定律。
E 为弹性模量。
将应力与应变的表达式带入得：EANl l =∆ 静不定：对于杆件的轴力，当未知力数目多于平衡方程的数目，仅利用静力平衡方程无法解出全部未知力。
圆轴扭转时的应力 变形几何关系—圆轴扭转的平面假设dx d φργρ=。
国开电大 工程力学(本) 形考任务1-4答案
国开电大工程力学（本）形考任务1-4答案形考任务1一、单项选择题（每小题2分，共30分）在每小题的四个备选答案中选岀一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。
不选、错选或多选者，该题无分。
题目11.三刚片组成几何不变体系的规则是（）选择一项：r A.三链杆相连，不平行也不相交于一点r B.三絞两两相连，三钗不在一直线上r C.三钗三链杆相连，杆不通过絞r D. 一絞一链杆相连，杆不通过钗正确答案是：三钗两两相连，三钗不在一直线上题目22.在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（）选择一项：r A.可变体系r B.瞬变体系r C.无多余约束的几何不变体系r D.有多余约束的几何不变体系正确答案是：无多余约束的几何不变体系题目33.图示体系为（选择一项：r A.瞬变体系r B.常变体系r C.有多余约束的几何不变体系C D.无多余约束的几何不变体系正确答案是：无多余约束的几何不变体系题目44.下图所示平面杆件体系是何种杆件体系（选择一项：r A.常变r B.瞬变r C.不变且无多余联系r D.不变且有一个多余联系正确答案是：瞬变题目55.图示桁架有几根零杆（正确答案是：6题目66.图1所示结构的弯矩图形状应为（）I「「「「「「I] ,、卩I 丨丨11[,选择一项：r A. AB. Bc. c r D. D正确答案是：A题目77.图示结构中C截面弯矩等于（）N暨（上拉）：B也（上拉）4 2F p a F p aC（下拉）；D（下拉）4 2选择一项：r A. Ar B. Br C. Cr D. D正确答案是：B题目88.图示刚架杆端弯矩MBA等于（选择一项：c A. 30kN - m （左侧受拉）r B. 30kN・m（右侧受拉）r C. lOkN - m （左侧受拉）r D. lOkN - m （右侧受拉）正确答案是：30kN • m （左侧受拉）题目99.下图所示伸岀梁弯矩图的正确形状为（选择一项:r A. A r B.B r C.C rD. D正确答案是：C题目1010.图示刚架截面C右的弯矩等于（r A. m （上侧受拉）r B. m （下侧受拉）r C. m/2 （下侧受拉）r D. 0正确答案是：0题目1111.图示多跨静定梁的基本部分是（选择一项：r A. AB部分r B. BC部分r C. CD部分r D. DE部分正确答案是：BC部分题目1212.悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是(UEI UEI选择一项：r A. Ar B. Br C. Cr D. D正确答案是：C题目1313.对图(a)所示结构，按虚拟力状态图(b)将求出(B C选择一项:正确答案是：BD 两截面间的相对转动题目1414. 悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（选择一项：r A. Ar B. Br C. Cr D. D正确答案是：A题目1515. 图示虚拟状态是为了求（A. 截面B 的转角B. 截面D 的转角C. BD 两点间的相对移动D. BD 两截面间的相对转动3EI 2F I 3 B 二 3EI 2F p l 23EIF Z 4 D ^― 3EI选择一项：r A. A点线位移r B. A截面转角r C. A点竖向位移r D. A点水平位移正确答案是，A截面转角题目二、判断题（每小题2分，共20分）你认为正确的在题干后括号内划“，反之划“X” o题目161.两刚片用三链杆相连，且三链杆平行不等长，则构成瞬变体系。
机械基础杆件的基本变形单元检测题
《机械基础》第三章杆件的基本变形单元检测题一. 填空题1.在工程实际中，我们把长度远大于 的构件叫 。
2分析杆件内力的方法是 。
截面法可概述为四个字是 、 、 、 。
3.低碳钢整个拉伸实验可分为四个阶段分别是 、 、 、 。
4．低碳钢拉伸的屈服阶段在试件光滑表面上可以看到与轴线成 。
5．当相互挤压力很大时，作用面间可能发生 或 。
6．圆轴横截面上的切应力与该点的圆周半径成 ，方向与该点半径 ，切应力最大处发生在 。
7．梁弯曲时截面上产生的内力是一个 和一个 。
8．工程上把材料丧失正常工作的的的应力，称为 或 对脆性材料用 表示，对塑性材料用 表示。
9．单位面积上的 称为正应力，单位长度的 称为 线应变。
10.在强度条件相同的情况下，空心轴比实心轴 。
11.应力几乎不增加而变形急剧增加的现象称为 或 。
二，选择题：1. 缩径现象发生在（ ）A.弹性阶段B.屈服阶段C.强化阶段D.局部变形阶段2.安全系数是（ ）A.等于1B.大于1C.小于1D.不能确定3.正应力的单位是（ ）A.牛顿B.帕C.没单位4.如图AB 杆两端受力P 的作用，则杆内截面上的内力为（ ）A.PB.P/2C.2P 5.按照强度条件，构件危险截面上的最大工作应力不应超过其材料的（ ）A.许用应力B.极限应力C.破坏应力6. 在校核材料的箭切和挤压强度时，当其中有一个超过许用值时，强度就（ ）A.不够B.足够C.无法判断7.在纯弯曲时，梁梁的横截面上的正应力（ ）P PA BA.都相等.B.中性层上的正应力最大C.距中性层的正应力最大8.构件许用应力是保证构件安全工作的（）A.最高工作应力B.最低工作应力C.平均工作应力9.直径相同的实心轴和空心轴相比（）A．实心轴抗扭强度高 B. 空心轴抗扭强度高 C. 两者一样10.相同截面积的实心轴和空心轴相比（）A．实心轴强度高 B. 空心轴强度高 C. 两者一样三．计算：1.图示支架，杆AB是圆钢，直径为d=20mm，杆BC为正方形横截面的型钢，边长为a=15mm。
四种基本变形纲要图表
圆轴扭转 杆件两端分别受到两个在垂直轴线 平面内的等值、反向力偶作用 任意两截面发生相对转动 特点 扭矩(T) 截面法 扭矩的矢量方向与截面的外法线方向一致时， 扭矩为正，反之为负 剪力 弯矩 受力 特点 变形
直梁弯曲 外力作用线都垂直于杆的轴线，且 位于纵向对称面内 在载荷作用面内，轴线由直线变为 曲线 弯矩(M)、剪力(FQ) 截面法 左上右下，剪力为正 左顺右逆，弯矩为正
概念 变形
名称 内 力 求法 符号 规定 横截
反之为负 剪应 面上 的正
应 力 及
F N A
力公 式
FQ / A
一般 公式
T IP
一般 公式
M y IZ
应力 公式
应力 斜截 面上
变 的正 形 应力 的 表 达 式 变形 公式 绝对 变形 轴向 相对 变形
cos2 sin 2
内容
变形 受力
拉伸与压缩 受力 作用于直杆上的外力作用线与杆轴线重合 特点 特点 变形 杆只受轴线方向的伸长或缩短 特点 特点 轴力(FN) 截面法 轴力的矢量方向与截面的外法线方向一致时，轴力为正，
剪切、挤压实用计算 作用在构件两个侧面的外力等值、反向、作用 线不重合，但相距很近 作用力中间的截面沿力的方向发生相对错动 特点 剪力(FQ) 截面法 —— 受力 特点 变形
计算 挤压 实用 计算
max M max / Wz [ ]
截面不对称于中性轴
max [ ] max [ ]
刚度条件
——
——
max
T 180 [ ]( / m) GI P
ymax [ y]
max [ ]
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四种基本变形阶段测验
一、选择题（每题4分）
1、受轴向外力作用的等直杆，其m--m 横截面的轴力为（
）。
A 、P -；
B 、P ；
C 、0；
D 、P 3。
选择1图
2、在连接件上，挤压面和剪切面分别(
)于外力方向。
A、垂直、平行；B、平行、垂直；C、平行、平行；D、垂直、垂直。
3、一空心圆轴，其D
d =
α，若轴内的最大剪应力为max τ，则该横截面上内圆周界上的剪应力为()。
A 、max 21
；B 、max ατ；C 、()max 41τα-；D 、
4max 1ατ-。
4、梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（
）。
A 、s F 图有突变，M 图无变化；
B 、s F 图有突变，M 图有尖角；
C 、M 图有突变，s F 图无变化；
D 、M 图有突变，s F 图有尖角。
5、图示两铸铁梁，结构相同，材料相同，承受相同的载荷F 。
则当F 增大时，破坏的情况是（）。
A 、（a ）梁先坏；
B 、（b ）梁先坏；
C 、同时破坏；
D 、无法确定。
二、填空题（每题4分）
1、用三种不同材料制成尺寸相同的试件，在相同的试验条件下进行拉伸实验，得到应力－应变曲线图。
比较三条曲线，可知拉伸强度最高的材料是（
）；弹性模量最大的材料
是（）。
填空1图填空2图
2、销钉穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端有一拉力F 。
如图所示，该销钉的剪切应力为（），挤压应力为（）。
3、一受扭圆轴如图所示，其m-m 截面上的扭矩等于(
)。
填空3图填空5图
4、现有两根材料、长度及扭矩均相同的受扭圆轴，其两者直径之比为2:1。
则两者最大剪应力之比为（）。
5、用积分法求图示梁的挠曲轴方程时，确定积分常数的四个条件，除0=A ω，0=A θ外，另外两个条件是()和()。
二、计算题（20分）
如图所示T形截面铸铁梁：
1）画出梁的剪力图和弯矩图；
2）如已知截面对中性轴的惯性矩为z I，写出弯曲正应力强度校核条件。
3）若将“T”形倒置过来呈“⊥”放置，是否合理？。