材料力学答案第三版单辉祖
材料力学答案单辉祖版全部答案
第二章轴向拉压应力与材料的力学性能2-1 试画图示各杆的轴力图。
解：各杆的轴力图如图2-1所示。
lb)题2-2图(a)解：由图2-2a(1)可知，F N(X) 2qa qx轴力图如图2-2a(2)所示，FN,max 叩图2-2a 2-2 试画图示各杆的轴力图, 均沿杆轴均匀分布，集度为q。
并指出轴力的最大值。
图a与b所示分布载荷(b)解：由图2-2b(2)可知，F R q aF N (X I)F RqaF N(X2)F R q(x2 a) 2qa qx2(350 106N 21.00 1 08 Pa 100MPa500 10 6m 2斜截面mm 的方位角50，故有(ocos 2 a 100MPa cos 2( 50 ) 41.3MPa题2-5解：由题图可以近似确定所求各量。
6E 山 220 10 Pa 220 109Pa 220GPa Ae 0.001-220MPa ,- 240MPa-440MPa ,3 29.7%T ax-50MPa2-5 某材料的应力-应变曲线如图所示，图中还同时画出了低应变区的详图。
试确定材料的弹性模量 E 、比例极限p 、屈服极限s 、强度极限b 与伸长率，并 判断该材料属于何种类型(塑性或脆性材料)。
121图 2-2b2-3 图示轴向受拉等截面杆，横截面面积A =500mrH 载荷F =50kN 。
试求图示斜截面m m 上的正应力与切应力，以及杆内的最大正应力与最大切应力。
A题 解：该拉杆横截面上的正应力为-sin2 a50MPa sin( 100 )49.2MPa2杆内的最大正应力与最大切应力分别为轴力图如图2-2b(2)所示, °maxb100MPa该材料属于塑性材料。
FN,maxqa2-7 一圆截面杆，材料的应力-应变曲线如题2-6图所示。
若杆径d =10mm 杆长I =200mm杆端承受轴向拉力F = 20kN作用，试计算拉力作用时与卸去后杆的轴向变形。
《材料力学》答案_材料力学单辉祖答案
《材料力学》答案_材料力学单辉祖答案. 一、单选题（共 30 道试题，共 60 分。
） 1. 厚壁玻璃杯倒入开水发生破裂时，裂纹起始于（） A. 内壁 B. 外壁 C. 壁厚的中间 D. 整个壁厚正确答案：B 满分：2 分 2. 图示结构中，AB杆将发生的变形为（） A. 弯曲变形 B. 拉压变形 C. 弯曲与压缩的组合变形 D. 弯曲与拉伸的组合变形正确答案：D 满分：2 分 3. 关于单元体的定义，下列提法中正确的是（） A. 单元体的三维尺寸必须是微小的 B. 单元体是平行六面体 C. 单元体必须是正方体 D. 单元体必须有一对横截面正确答案：A 满分：2 分 4. 梁在某一段内作用有向下的分布力时,则在该段内M图是一条 ( ) A. 上凸曲线；B. 下凸曲线；C. 带有拐点的曲线；D. 斜直线正确答案：A 满分：2 分 5. 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 6. 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7. 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 8. 梁在集中力作用的截面处，它的内力图为（） A. Q图有突变， M图光滑连续；B. Q图有突变，M图有转折；C. M图有突变，Q图光滑连续；D. M图有突变，Q图有转折。
正确答案：B 满分：2 分 9. 空心圆轴的外径为D，内径为d，α= d / D。
其抗扭截面系数为（） A B C D A. A B. B C. C D. D 正确答案：D 满分：2 分 10. 在对称循环的交变应力作用下，构件的疲劳强度条件为公式：；若按非对称循环的构件的疲劳强度条件进行了疲劳强度条件校核，则（） A. 是偏于安全的；B. 是偏于不安全的；C. 是等价的，即非对称循环的构件的疲劳强度条件式也可以用来校核对称循环下的构件疲劳强度D. 不能说明问题，必须按对称循环情况重新校核正确答案：C 满分：2 分 11. 关于单元体的定义，下列提法中正确的是（） A. 单元体的三维尺寸必须是微小的；B. 单元体是平行六面体；C. 单元体必须是正方体；D. 单元体必须有一对横截面。
材料力学(单辉祖)课后习题答案
2
＝6.45
×
10
7
Pa
= 64.5MPa
2-10 图示板件，承受轴向载荷 F 作用。试求板件横截面上的最大拉应力（考虑应
力集中）。已知载荷 F=36kN，板宽 b1=90mm，b2=60mm，板厚 δ =10mm，孔径 d =10mm， 圆角半径 R =12mm。
解：1.在圆孔处 根据
查圆孔应力集中因素曲线，得
2-18 .......................................................................................................................................................7
分别为
FN
=
1 2
σmax A
=
1 2
× (100 ×106 Pa) × (0.100m × 0.040m)
=
2.00 ×105 N
=
200kN
Mz
=
FN
(
h 2
−
h )
3
=
1 6
FN h
=
1 × (200 ×103 N) × (0.100m) 6
= 3.33×103 N ⋅ m
=
3.33kN ⋅ m
题 2-10 图
d b1
=
0.010m 0.090m
=
0.1111
4
K1 ≈ 2.6
故有
σ max
= K1σ n1
=
K1F (b1－d )δ
=
2.6 × 36 ×103 N (0.090－0.010) × 0.010m 2
材料力学答案_单辉祖_习题答案第3版.
(2）考虑变形
（1）
比较式（1）、（2），取 返回
（2）
3-7(3-16) 阶梯形圆杆，AE 段为空心，外径 D=140mm，内径
d=100mm；BC 段为实心，直径 d=100mm。外力偶矩
，
，
。已知：
，
，
。试校核该轴的强度和刚度。
解：扭矩图如图（a） （1）强度
=
= 故强度满足。 （2）刚度
， BC 段强度基本满足
作用在轴两端面内的外力偶矩为 180
。试确定管中的最大切应力，并求
管内的应变能。已知材料的切变模量
。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 解：
3-11(3-21) 簧杆直径 作用，弹簧的平均直径为
mm 的圆柱形密圈螺旋弹簧，受拉力
mm，材料的切变模量
。试求：
（1）簧杆内的最大切应力；
（2）为使其伸长量等于 6mm 所需的弹簧有效圈数。
知屋面承受集度为
的竖直均布荷载。试求拉杆 AE 和 EG 横截面上的
应力。
解：
=
1） 求内力
取 I-I 分离体
得
（拉）
取节点 E 为分离体
，
故
（拉）
2） 求应力
75×8 等边角钢的面积 A=11.5 cm2
(拉)
（拉）
返回
2-5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力
，杆的横截面面积
如以 表示斜截面与横截面的夹角，试求当
第 二 章
轴 向 拉伸和压缩
2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9
下
页
2-1 试求图示各杆 1-1 和 2-2 横截面上的轴力，并作轴力图。
材料力学单祖辉第三版课后答案
第一章 绪 论1-2如图所示，在杆件的斜截面m-m 上，任一点A 处的总应力p ＝120MPa ，其方位角θ＝20°，试求该点处的正应力σ与切应力τ。
题1-2图解：总应力p 与截面m-m 的法线间的夹角为 10203030=-=-=θα所以， MPa 2.11810cos == p σMPa 8.2010sin == p τ1-3 已知杆内横截面上的内力主矢F R与主矩M 如图所示，且均位于x-y 平面内。
试问杆件横截面上存在何种内力分量，并确定其大小。
图中，C 为截面形心。
题1-3图解：2,R N S F F F M M y y ===1-4 图示矩形截面杆，横截面上的正应力沿截面高度线性分布，截面顶边各点处的正应力均为max σ=100MPa ，底边各点处的正应力均为零。
试问杆件横截面上存在何种内力分量，并确定其大小。
图中，C 为截面形心。
题1-4图解：由题图所示正应力分布可以看出，该杆横截面上存在轴力N F 和弯矩z M ，其大小分别为200kN N 10002m)0400m 100.0(Pa)10100(212156max N =⨯=⨯⨯⨯⨯==..A σFm kN 333m N 10333m)1000(N)10200(6161)32(33N N ⋅=⋅⨯=⨯⨯⨯==-=...h F h h F M z1-5 图a 与b 所示两个矩形微体，虚线表示其变形或位移后的情况，该二微体在A点处的切应变分别记为(γA )a 与(γA )b ，试确定其大小。
题1-5图(a)解： (γA )a =0(b)解：αααγ2)()(-=+-=b A1-6 板件变形如图中虚线所示。
试求棱边AB 与AD 的平均正应变以及A 点处直角BAD 的切应变。
题1-6图解：平均正应变为33av,1000.1m 100.0m 100.1--⨯=⨯=AB ε33av,1000.2m100.0m 102.0--⨯=⨯=ADε由转角 rad 1000.20.100m m 102.033--⨯=⨯=AD αrad 1000.10.100mm 101.033--⨯=⨯=ABα得A 点处直角BAD 的切应变为rad 1000.13-⨯=-==AB AD BAD A ααγγ第二章轴向拉压应力与材料的力学性能2-1试画图示各杆的轴力图。
材料力学单辉祖第一章答案
第一章 绪 论1-2如图所示，在杆件的斜截面m-m 上，任一点A 处的总应力p ＝120MPa ，其方位角θ＝20°，试求该点处的正应力σ与切应力τ。
题1-2图解：总应力p 与截面m-m 的法线间的夹角为10203030=-=-=θα 所以，MPa 2.11810cos == p σ MPa 8.2010sin == p τ1-3 已知杆内横截面上的内力主矢F R与主矩M 如图所示，且均位于x-y 平面内。
试问杆件横截面上存在何种内力分量，并确定其大小。
图中，C 为截面形心。
题1-3图解： 2 ,RN S F F F M M y y ===1-4 图示矩形截面杆，横截面上的正应力沿截面高度线性分布，截面顶边各点处的正应力均为max σ=100MPa ，底边各点处的正应力均为零。
试问杆件横截面上存在何种内力分量，并确定其大小。
图中，C 为截面形心。
题1-4图解：由题图所示正应力分布可以看出，该杆横截面上存在轴力N F 和弯矩z M ，其大小分别为200kN N 10002m)0400m 100.0(Pa)10100(212156max N =⨯=⨯⨯⨯⨯==..A σFm kN 333m N 10333m)1000(N)10200(6161)32(33N N ⋅=⋅⨯=⨯⨯⨯==-=...h F h h F M z 1-5 图a 与b 所示两个矩形微体，虚线表示其变形或位移后的情况，该二微体在A 点处的切应变分别记为(γA )a 与(γA )b ，试确定其大小。
题1-5图 (a)解：(γA )a =0 (b)解： αααγ2)()(-=+-=b A1-6 板件变形如图中虚线所示。
试求棱边AB 与AD 的平均正应变以及A 点处直角BAD 的切应变。
题1-6图解：平均正应变为33av,1000.1m 100.0m 100.1--⨯=⨯=AB ε33av,1000.2m 100.0m 102.0--⨯=⨯=AD ε 由转角rad 1000.20.100m m 102.033--⨯=⨯=AD α rad 1000.10.100m m 101.033--⨯=⨯=AB α 得A 点处直角BAD 的切应变为rad 1000.13-⨯=-==AB AD BAD A ααγγ。
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第二章 轴向拉压应力与材料的力学性能2-1 试画图示各杆的轴力图。
题2-1图解：各杆的轴力图如图2-1所示。
图2-12-2试画图示各杆的轴力图，并指出轴力的最大值。
图a 与b 所示分布载荷均沿杆轴均匀分布，集度为q 。
题2-2图(a)解：由图2-2a(1)可知，qx qa x F -=2)(N轴力图如图2-2a(2)所示， qa F 2m ax ,N =图2-2a(b)解：由图2-2b(2)可知， qa F =R qa F x F ==R 1N )(22R 2N 2)()(qx qa a x q F x F -=--=轴力图如图2-2b(2)所示， qa F =m ax N,图2-2b2-3 图示轴向受拉等截面杆，横截面面积A =500mm 2，载荷F =50kN 。
试求图示斜截面m -m 上的正应力与切应力，以及杆内的最大正应力与最大切应力。
题2-3图解：该拉杆横截面上的正应力为100MPa Pa 1000.1m10500N 10508263=⨯=⨯⨯==－A F σ 斜截面m -m 的方位角， 50-=α故有MPa 3.41)50(cos MPa 100cos 22=-⋅== ασσαMPa 2.49)100sin(MPa 502sin 2-=-⋅== αστα杆内的最大正应力与最大切应力分别为MPa 100max ==σσMPa 502max ==στ 2-5 某材料的应力-应变曲线如图所示，图中还同时画出了低应变区的详图。
试确定材料的弹性模量E 、比例极限p σ、屈服极限s σ、强度极限b σ与伸长率δ，并判断该材料属于何种类型（塑性或脆性材料）。
题2-5解：由题图可以近似确定所求各量。
220GPa Pa 102200.001Pa 10220ΔΔ96=⨯=⨯≈=εσEMPa 220p ≈σ, MPa 240s ≈σMPa 440b ≈σ, %7.29≈δ该材料属于塑性材料。
2-7 一圆截面杆，材料的应力-应变曲线如题2-6图所示。
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第二章 轴向拉压应力与材料的力学性能2-1 试画图示各杆的轴力图。
题2-1图解：各杆的轴力图如图2-1所示。
图2-12-2试画图示各杆的轴力图，并指出轴力的最大值。
图a 与b 所示分布载荷均沿杆轴均匀分布，集度为q 。
,题2-2图(a)解：由图2-2a(1)可知，qx qa x F -=2)(N轴力图如图2-2a(2)所示，qa F 2m ax ,N =图2-2a(b)解：由图2-2b(2)可知， qa F =Rqa F x F ==R 1N )($22R 2N 2)()(qx qa a x q F x F -=--=轴力图如图2-2b(2)所示，qa F =m ax N,图2-2b2-3 图示轴向受拉等截面杆，横截面面积A =500mm 2，载荷F =50kN 。
试求图示斜截面m -m 上的正应力与切应力，以及杆内的最大正应力与最大切应力。
题2-3图解：该拉杆横截面上的正应力为100MPa Pa 1000.1m10500N 10508263=⨯=⨯⨯==－A F σ ？斜截面m -m 的方位角， 50-=α故有MPa 3.41)50(cos MPa 100cos 22=-⋅==ασσαMPa 2.49)100sin(MPa 502sin 2-=-⋅== αστα杆内的最大正应力与最大切应力分别为MPa 100max ==σσMPa 502max ==στ 2-5 某材料的应力-应变曲线如图所示，图中还同时画出了低应变区的详图。
试确定材料的弹性模量E 、比例极限p σ、屈服极限s σ、强度极限b σ与伸长率δ，并判断该材料属于何种类型（塑性或脆性材料）。
题2-5解：由题图可以近似确定所求各量。
[220GPa Pa 102200.001Pa 10220ΔΔ96=⨯=⨯≈=εσEMPa 220p ≈σ, MPa 240s ≈σMPa 440b ≈σ, %7.29≈δ该材料属于塑性材料。
2-7 一圆截面杆，材料的应力-应变曲线如题2-6图所示。