材料力学试题及答案
材料力学试题及答案

材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 导电性答案:D2. 根据胡克定律,当材料受到正应力时,其应变与应力成正比,比例系数称为:A. 杨氏模量B. 剪切模量C. 泊松比D. 屈服强度答案:A3. 在材料力学中,材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料发生弹性变形的应力D. 材料发生脆性断裂的应力答案:A4. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关?A. 材料的疲劳极限B. 应力循环次数C. 材料的弹性模量D. 应力循环的幅度答案:C5. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的力学性能指标?A. 硬度B. 韧性C. 密度D. 冲击韧性答案:C二、简答题(每题5分,共10分)6. 简述材料力学中弹性模量和剪切模量的区别。
答:弹性模量,也称为杨氏模量,是描述材料在受到正应力作用时,材料的纵向应变与应力成正比的比例系数。
剪切模量,也称为刚度模量,是描述材料在受到剪切应力作用时,材料的剪切应变与剪切应力成正比的比例系数。
7. 什么是材料的疲劳寿命,它与哪些因素有关?答:材料的疲劳寿命是指材料在反复加载和卸载过程中,从开始加载到发生疲劳断裂所需的循环次数。
它与材料的疲劳极限、应力循环的幅度、材料的微观结构和环境因素等有关。
三、计算题(每题15分,共30分)8. 一根直径为20mm的圆杆,材料的杨氏模量为200GPa,当受到100N的拉力时,求圆杆的伸长量。
答:首先计算圆杆的截面积A = π * (d/2)^2 = π * (0.02/2)^2m^2 = 3.14 * 0.01 m^2。
然后根据胡克定律ΔL = F * L / (A * E),其中 L 为杆长,假设 L = 1m,代入数值得ΔL = 100 * 1 / (3.14* 0.01 * 200 * 10^9) m = 7.96 * 10^-6 m。
材料力学复习试题

材料力学考试题及答案一、选择题(每题10分,共40分)1. 下列哪个选项不属于材料力学的研究范畴?A. 材料的力学性能B. 材料的微观结构C. 材料的应力与应变D. 材料的破坏规律答案:B2. 在下列哪种情况下,杆件可能发生失稳现象?A. 受拉B. 受压C. 受弯曲D. 受扭转答案:B3. 下列哪个因素会影响梁的弯曲刚度?A. 材料的弹性模量B. 梁的截面形状C. 梁的长度D. 所有以上选项答案:D4. 下列哪个选项是描述材料屈服行为的参数?A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 断面收缩率答案:A二、填空题(每题10分,共30分)1. 材料力学中,应力是指单位面积上的______。
答案:内力2. 在弹性范围内,材料的应力与应变之间的关系可用______表示。
答案:胡克定律3. 梁的弯曲刚度与______、______和______有关。
答案:材料的弹性模量、梁的截面形状、梁的长度三、判断题(每题10分,共20分)1. 在弹性范围内,材料的应力与应变成正比。
()答案:√2. 杆件的失稳现象只会发生在受压情况下。
()答案:×(失稳现象也可能发生在受拉、受弯曲等情况下)四、简答题(每题20分,共40分)1. 请简述材料力学中弹性模量的概念及其物理意义。
答案:弹性模量是指材料在弹性范围内,应力与应变的比值。
它表示材料抵抗变形的能力,是材料力学性能的重要指标。
物理意义是单位应变所需的应力。
2. 请简述梁的弯曲正应力分布规律。
答案:梁的弯曲正应力分布规律如下:(1)正应力沿梁的截面高度线性分布;(2)中性轴上的正应力为零;(3)离中性轴越远的点,正应力越大;(4)中性轴两侧的正应力方向相反。
五、计算题(每题20分,共40分)1. 已知一简支梁,跨度l=6m,受均布载荷q=10kN/m,求梁的最大弯矩。
答案:最大弯矩Mmax=ql^2/8=10*6^2/8=45kN·m2. 一圆形截面钢杆,直径d=20mm,弹性模量E=200GPa,受轴向拉伸力F=40kN,求杆的伸长量。
材料力学试卷及答案7套

材料力学试卷1一、绘制该梁的剪力、弯矩图。
(15分)二、梁的受力如图,截面为T 字型,材料的许用拉应力[σ+]=40MPa ,许用压应力[σ-]=100MPa 。
试按正应力强度条件校核梁的强度。
(20分)m8m 2m2M三、求图示单元体的主应力及其方位,画出主单元体和应力圆。
(15分)四、图示偏心受压柱,已知截面为矩形,荷载的作用位置在A 点,试计算截面上的最大压应力并标出其在截面上的位置,画出截面核心的形状。
(15分) 30170302002m3m1m30五、结构用低碳钢A 3制成,A 端固定,B 、C 为球型铰支,求:允许荷载[P]。
已知:E=205GPa ,σs =275MPa ,σcr =338-1.12λ,,λp =90,λs =50,强度安全系数n=2,稳定安全系数n st =3,AB 梁为N 016工字钢,I z =1130cm 4,W z =141cm 3,BC 杆为圆形截面,直径d=60mm 。
(20分)六、结构如图所示。
已知各杆的EI 相同,不考虑剪力和轴力的影响,试求:D 截面的线位移和角位移。
(15分)材料力学2一、回答下列各题(共4题,每题4分,共16分)1、已知低碳钢拉伸试件,标距mm l 1000=,直径mm d 10=,拉断后标距的长度变为mm l 1251=,断口处的直径为mm d 0.61=,试计算其延伸率和断面收缩率。
2、试画出图示截面弯曲中心的位置。
aa3、梁弯曲剪应力的计算公式zzQS =τ,若要计算图示矩形截面A 点的剪应力,试计算z S 。
4、试定性画出图示截面截面核心的形状(不用计算)。
4/h矩形 圆形 矩形截面中间 挖掉圆形圆形截面中间 挖掉正方形二、绘制该梁的剪力、弯矩图。
(15分) 三、图示木梁的右端由钢拉杆支承。
已知梁的横截面为边长等于0.20m 的正方形,q=4OKN/m,弹性模量E 1=10GPa ;钢拉杆的横截面面积A 2=250mm 2,弹性模量E 2=210GPa 。
材料力学考试题及答案

材料力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 材料力学中,下列哪项不是应力的分类?A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 扭应力答案:C2. 材料力学中,下列哪项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案:D3. 在拉伸试验中,下列哪项是正确的?A. 弹性模量是应力与应变的比值B. 屈服强度是材料开始发生塑性变形的应力C. 抗拉强度是材料在拉伸过程中的最大应力D. 所有选项都是正确的答案:D4. 根据胡克定律,下列哪项描述是错误的?A. 弹性范围内,应力与应变成正比B. 弹性模量是比例极限C. 应力是单位面积上的力D. 应变是单位长度的变形量答案:B5. 材料力学中,下列哪项不是材料的失效形式?A. 屈服B. 断裂C. 疲劳D. 腐蚀答案:D二、填空题(每空1分,共10分)1. 材料在受到拉伸力作用时,其内部产生的应力称为________。
答案:正应力2. 材料在受到剪切力作用时,其内部产生的应力称为________。
答案:剪应力3. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力去除后,材料能够恢复原状的性质称为________。
答案:弹性4. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力去除后,材料不能恢复原状的性质称为________。
答案:塑性5. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力去除后,材料部分恢复原状的性质称为________。
答案:韧性三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述材料力学中应力和应变的关系。
答案:材料力学中,应力和应变的关系可以通过胡克定律来描述,即在弹性范围内,应力与应变成正比,比例系数即为弹性模量。
2. 描述材料力学中材料的屈服现象。
答案:材料力学中,屈服现象指的是材料在受到外力作用时,从弹性变形过渡到塑性变形的临界点,此时材料的应力不再随着应变的增加而增加。
3. 解释材料力学中的疲劳破坏。
答案:材料力学中的疲劳破坏是指材料在循环加载下,即使应力水平低于材料的静态强度极限,也会在经过一定循环次数后发生破坏的现象。
(完整版)材料力学试题及答案

一、一结构如题一图所示。
钢杆1、2、3的横截面面积为A=200mm 2,弹性模量E=200GPa,长度l =1m 。
制造时3杆短了△=0。
8mm.试求杆3和刚性梁AB 连接后各杆的内力。
(15分)aalABC123∆二、题二图所示手柄,已知键的长度30 mm l =,键许用切应力[]80 MPa τ=,许用挤压应力bs[]200 MPa σ=,试求许可载荷][F 。
(15分)三、题三图所示圆轴,受eM 作用。
已知轴的许用切应力[]τ、切变模量G ,试求轴直径d 。
(15分)四、作题四图所示梁的剪力图和弯矩图。
(15分)五、小锥度变截面悬臂梁如题五图所示,直径2bad d =,试求最大正应力的位置及大小。
(10分)六、如题六图所示,变截面悬臂梁受均布载荷q 作用,已知q 、梁长l 及弹性模量E .试用积分法求截面A 的得分评分人F键40633400Aal bM eBd a a aqqaqa 2dbBda AF挠度w A 和截面C 的转角θC .(15分)七、如图所示工字形截面梁AB ,截面的惯性矩672.5610zI -=⨯m 4,求固定端截面翼缘和腹板交界处点a 的主应力和主方向。
(15分)一、(15分)(1)静力分析(如图(a))1N F2N F3N F图(a)∑=+=231,0N N N yF F F F(a)∑==31,0N N CF F M(b)(2)几何分析(如图(b))1l∆2l∆3l∆∆图(b)wql /3x lhb 0b (x )b (x )BAC 50kN AB0.75m303030140150zya∆=∆+∆+∆3212l l l(3)物理条件EA l F l N 11=∆,EA l F l N 22=∆,EAl F l N 33=∆ (4)补充方程∆=++EAlF EA l F EA l F N N N 3212 (c) (5)联立(a)、(b)、(c)式解得:kN FkN FF N N N 67.10,33.5231===二、(15分)以手柄和半个键为隔离体,S0, 204000OM F F ∑=⨯-⨯=取半个键为隔离体,bsS20F F F ==由剪切:S []s FA ττ=≤,720 N F = 由挤压:bs bs bs bs[][], 900N FF Aσσ=≤≤取[]720N F =.三、(15分)eABM M M +=0ABϕ=, A B M a M b ⋅=⋅得 e B a M M a b =+, e A b MM a b=+当a b >时 e316π ()[]M ad a b τ≥+;当b a >时 e316π ()[]M bd a b τ≥+。
材料力学试题及答案

材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 韧性2. 材料在拉伸过程中,当应力达到屈服点后,材料将:A. 断裂B. 产生永久变形C. 恢复原状D. 保持不变3. 材料的弹性模量是指:A. 材料的密度B. 材料的硬度C. 材料的抗拉强度D. 材料在弹性范围内应力与应变的比值4. 根据材料力学的胡克定律,下列说法正确的是:A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变成线性关系5. 材料的疲劳寿命是指:A. 材料的总寿命B. 材料在循环加载下达到破坏的周期数C. 材料的断裂寿命D. 材料的磨损寿命6. 材料的屈服强度是指:A. 材料在弹性范围内的最大应力B. 材料在塑性变形开始时的应力C. 材料的抗拉强度D. 材料的极限强度7. 材料的断裂韧性是指:A. 材料的硬度B. 材料的抗拉强度C. 材料抵抗裂纹扩展的能力D. 材料的屈服强度8. 材料力学中的泊松比是指:A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料在拉伸时横向应变与纵向应变的比值D. 材料的断裂韧性9. 在材料力学中,下列哪一项是衡量材料脆性程度的指标?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 断裂韧性D. 泊松比10. 材料在受力过程中,当应力超过其极限强度时,将:A. 发生弹性变形B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 恢复原状答案1. C2. B3. D4. A5. B6. B7. C8. C9. C10. C试题二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学中材料的三种基本力学性质。
2. 解释什么是材料的疲劳现象,并简述其对工程结构的影响。
3. 描述材料在拉伸过程中的四个主要阶段。
答案1. 材料的三种基本力学性质包括弹性、塑性和韧性。
弹性指的是材料在受到外力作用时发生变形,当外力移除后能够恢复原状的性质。
塑性是指材料在达到一定应力水平后,即使外力移除也无法完全恢复原状的性质。
材料力学考试和答案
材料力学考试和答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪个量是标量?A. 应力B. 应变C. 位移D. 力答案:C2. 材料力学中,下列哪个量是矢量?A. 应力B. 应变C. 位移D. 温度答案:A3. 材料力学中,下列哪个量是二阶张量?A. 应力B. 应变C. 位移D. 力答案:A4. 在材料力学中,下列哪个量是描述材料弹性特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 屈服强度答案:C5. 材料力学中,下列哪个量是描述材料塑性特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 屈服强度答案:D6. 在材料力学中,下列哪个量是描述材料断裂特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 断裂韧性答案:D7. 材料力学中,下列哪个量是描述材料硬度特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 布氏硬度答案:D8. 在材料力学中,下列哪个量是描述材料疲劳特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 疲劳寿命答案:D9. 材料力学中,下列哪个量是描述材料蠕变特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 蠕变速率答案:D10. 在材料力学中,下列哪个量是描述材料热膨胀特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 热膨胀系数答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,应力的单位是________。
答案:帕斯卡(Pa)2. 材料力学中,应变的单位是________。
答案:无单位(无量纲)3. 材料力学中,弹性模量的单位是________。
答案:帕斯卡(Pa)4. 材料力学中,屈服强度的单位是________。
答案:帕斯卡(Pa)5. 材料力学中,断裂韧性的单位是________。
答案:帕斯卡·平方米根号米(Pa·m^(1/2))6. 材料力学中,布氏硬度的单位是________。
答案:布氏硬度值(HB)7. 材料力学中,疲劳寿命的单位是________。
材料力学的试题及答案
材料力学的试题及答案一、选择题1. 材料力学中,下列哪个选项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案:D2. 根据材料力学的理论,下列哪个选项是正确的?A. 材料在弹性范围内,应力与应变成正比B. 材料在塑性变形后可以完全恢复原状C. 材料的屈服强度总是高于其抗拉强度D. 材料的硬度与弹性模量无关答案:A二、填空题1. 材料力学中,应力是指_______与_______的比值。
答案:单位面积上的压力;受力面积2. 在材料力学中,材料的弹性模量E与_______成正比,与_______成反比。
答案:杨氏模量;泊松比三、简答题1. 简述材料力学中材料的三种基本变形类型。
答案:材料力学中材料的三种基本变形类型包括拉伸、压缩和剪切。
2. 描述材料的弹性模量和屈服强度的区别。
答案:弹性模量是指材料在弹性范围内应力与应变的比值,反映了材料的刚性;屈服强度是指材料开始发生永久变形时的应力值,反映了材料的韧性。
四、计算题1. 已知一材料的弹性模量E=200 GPa,杨氏模量E=210 GPa,泊松比ν=0.3,试计算该材料的剪切模量G。
答案:G = E / (2(1+ν)) = 200 / (2(1+0.3)) = 200 / 2.6 ≈ 76.92 GPa2. 某材料的抗拉强度为σt=300 MPa,若该材料承受的应力为σ=200 MPa,试判断材料是否发生永久变形。
答案:由于σ < σt,材料不会发生永久变形。
五、论述题1. 论述材料力学在工程设计中的重要性。
答案:材料力学是工程设计中的基础学科,它提供了对材料在力作用下行为的深入理解。
通过材料力学的分析,工程师可以预测材料在各种载荷下的响应,设计出既安全又经济的结构。
此外,材料力学还有助于新材料的开发和现有材料性能的优化。
2. 讨论材料的疲劳寿命与其力学性能之间的关系。
答案:材料的疲劳寿命与其力学性能密切相关。
材料的疲劳寿命是指在循环载荷作用下材料能够承受的循环次数。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪个选项是材料力学的基本假设之一?A. 材料是各向同性的B. 材料是各向异性的C. 材料是均匀的D. 材料是线弹性的答案:A2. 在材料力学中,下列哪个公式表示杆件的正应力?A. σ = F/AB. τ = F/AC. σ = F/LD. τ = F/L答案:A3. 当材料受到轴向拉伸时,下列哪个选项是正确的?A. 拉伸变形越大,材料的强度越高B. 拉伸变形越小,材料的强度越高C. 拉伸变形与材料的强度无关D. 拉伸变形与材料的强度成正比答案:B4. 下列哪种材料在拉伸过程中容易发生断裂?A. 钢材B. 铸铁C. 铝合金D. 塑料答案:B5. 下列哪个选项表示材料的泊松比?A. μ = E/GB. μ = G/EC. μ = σ/εD. μ = ε/σ答案:C二、填空题(每题10分,共30分)6. 材料力学研究的是材料在______作用下的力学性能。
答案:外力7. 材料的强度分为______强度和______强度。
答案:屈服强度、断裂强度8. 材料在受到轴向拉伸时,横截面上的正应力公式为______。
答案:σ = F/A三、计算题(每题25分,共50分)9. 一根直径为10mm的圆钢杆,受到轴向拉伸力F=20kN 的作用,求杆件横截面上的正应力。
解:已知:d = 10mm,F = 20kNA = π(d/2)^2 = π(10/2)^2 = 78.5mm^2σ = F/A = 20kN / 78.5mm^2 = 255.8N/mm^2答案:杆件横截面上的正应力为255.8N/mm^2。
10. 一根长度为1m的杆件,受到轴向拉伸力F=10kN的作用,已知材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.3,求杆件的伸长量。
解:已知:L = 1m,F = 10kN,E = 200GPa,μ = 0.3ε = F/(EA) = 10kN / (200GPa × π(10mm)^2) =0.025δ = εL = 0.025 × 1000mm = 25mm答案:杆件的伸长量为25mm。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案一、选择题1. 材料力学中,下列哪个参数是用来描述材料在受力时抵抗变形的能力?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 抗拉强度D. 断裂韧性答案:A2. 以下哪种材料在受力后能够完全恢复原状?A. 弹性体B. 塑性体C. 粘弹性体D. 脆性体答案:A3. 应力集中现象主要发生在哪种情况下?A. 材料表面存在缺陷B. 材料内部存在孔洞C. 材料受到均匀分布的载荷D. 材料受到单一集中载荷答案:D4. 根据胡克定律,当应力不超过比例极限时,应力与应变之间的关系是:A. 线性的B. 非线性的C. 指数的D. 对数的答案:A5. 材料的疲劳破坏是指在何种条件下发生的?A. 单次超负荷B. 长期重复载荷C. 瞬间高温D. 腐蚀环境答案:B二、填空题1. 在简单的拉伸和压缩实验中,应力(σ)是力(F)与横截面积(A)的比值,即σ=______。
答案:F/A2. 材料的韧性是指其在断裂前能够吸收的能量,通常通过______试验来测定。
答案:冲击3. 当材料在受力时发生塑性变形,且变形量随时间增加而增加,这种现象称为______。
答案:蠕变4. 剪切应力τ是剪切力(V)与剪切面积(A)的比值,即τ=______。
答案:V/A5. 材料的泊松比是指在单轴拉伸时,横向应变与纵向应变的比值,通常用希腊字母______表示。
答案:ν三、简答题1. 请简述材料弹性模量的定义及其物理意义。
答:弹性模量,又称杨氏模量,是指材料在弹性范围内抵抗形变的能力的量度。
它定义为应力与相应应变的比值。
物理意义上,弹性模量越大,表示材料在受力时越不易发生形变,即材料越硬。
2. 描述材料的屈服现象,并解释屈服强度的重要性。
答:屈服现象是指材料在受到外力作用时,由弹性状态过渡到塑性状态的过程。
在这个过程中,材料首先经历弹性变形,当应力达到某个特定值时,即使应力不再增加,材料也会继续发生显著的塑性变形。
屈服强度是衡量材料开始屈服的应力值,它对于工程设计和材料选择具有重要意义,因为它决定了结构在载荷作用下的安全性和可靠性。
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1.轴的扭转剪应力公式τρ=T
I P
ρ
适用于如下截面轴( C )
A.矩形截面轴
B.椭圆截面轴
C.圆形截面轴
D.任意形状截面轴
2.用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴,若长度和横截面面积均相同,则抗扭刚度较大的是哪个( C )
A.实心圆轴
B.空心圆轴
C.两者一样
D.无法判断
3.矩形截面梁当横截面的高度增加一倍、宽度减小一半时,从正应力强度考虑,该梁的承载能力的变化为( B )
A.不变
B.增大一倍
C.减小一半
D.增大三倍
4.图示悬臂梁自由端B的挠度为( B )
A.
ma
a
EI
()
l-
2 B.
ma
a
EI
3
2
()
l-
C.
ma
EI
D.
ma
a
EI
2
2
()
l-
5.图示微元体的最大剪应力τmax为多大( A )
A. τmax=100MPa
B. τmax=0
C. τmax=50MPa
D. τmax=200MPa
6.用第三强度理论校核图示圆轴的强度时,所采
用的强度条件为( D )
A.
P
A
M
W
T
W
Z P
++
()()
242≤[σ]
B.
P
A
M
W
T
W
Z P
++≤[σ]
C. ()()
P
A
M
W
T
W
Z P
++
22≤[σ]
D. ()()
P
A
M
W
T
W
Z P
++
242≤[σ]
7.图示四根压杆的材料、截面均相
同,它们在纸面内失稳的先后次序为
( A )
A. (a),(b),(c),(d)
B. (d),(a),(b),(c)
C. (c),(d),(a),(b)
D. (b),(c),(d),(a)
8.图示杆件的拉压刚度为EA,在图
示外力作用下
其变形能U的下列表达式哪个是正确的( A )
A. U=
P a
EA
2
2
B. U=
P
EA
P b
EA
22
22
l
+
C. U=P EA P b EA 2222l -
D. U=P EA P b EA
2222a + 9图示两梁抗弯刚度相同,弹簧的
刚度系数也相同,则两梁中最大动应力
的关系为( C )
A. (σd ) a =(σd ) b
B. (σd ) a >(σd ) b
C. (σd ) a <(σd ) b
D. 与h 大小有关
二、填空题(每空1分,共20分)
1.在材料力学中,为了简化对问题的研究,特对变形固体作出如下三个假设: 连续性假设 、 均匀性假设 、 各向同性假设 。
2.图示材料和长度相同而横截面面积不同的两杆,设材料的重度为γ,则在杆件自重的作用下,两杆在x 截面处的应力分别为σ(1)= γ (l -x),σ(2)= γ (l -x)。
3.图示销钉受轴向拉力P 作用,尺寸如图,则销钉内的剪应力τ= P d h
π⋅,支承面的挤压应力σbs = 422P D d π()
-。
4.图示为一受扭圆轴的横截面。
已知横截面上的最大剪应力τmax = 40MPa ,则横截面上A 点的剪应力τA = 。
5.阶梯形轴的尺寸及受力如图所示,其AB 段的最大剪应力τmax1与BC 段的最大剪应力τmax2
之比
ττmax max 12
= 3/8。
6.图示正方形截面简支梁,若载荷不变而将截面边长增加一倍,则其最大弯曲正应力为原来的 1/8 倍,最大弯曲剪应力为原来的 1/4 倍。
7.矩形截面悬臂梁的尺寸及受载如图所示, (1)若梁长l 增大至2l ,则梁的最大挠度增大至原来的 8 倍;
(2)若梁截面宽度由b 减为b 2
,则梁的最大挠度增大至原来的 2 倍; (3)若梁截面高度由h 减为h 2
,则梁的最大挠度增大至原来的 8 倍。
8.图示为某构件内危险点的应力状态,若用第四强度理论校核其强度,则相当应力
σeq4= στ223+。
9.将圆截面压杆改为面积相等的圆环截面压杆,其它条件不变,则其柔度将 降低,临界载荷将 增大。
三、分析题(每小题5分,共20分)
1.在图示低碳钢和铸铁拉伸试验的“应力—应变”图上,注明材料的强度指标(名称和代表符号),并由图判断: 低碳钢强度指标:强度极限σb ,屈服极限σs
铸铁强度指标:拉伸强度极限σb +
铸铁是脆性材料,低碳钢是塑性材料。
2.画出图示阶梯形圆轴的扭矩图,用图中m 和d 写出圆轴最大剪应力的计算式,并指出其作用点位置。
3.图示矩形截面悬臂梁,若已知危险截面上E 点的应力为σE =-40MPa ,试分析该截面上四个角点A 、B 、C 、D 的应力(不必写出分析过程,只须写出分析结果,即四个角点的应力值)。
四、计算题(每小题10分,共40分)
1.钢杆1,2吊一刚性横梁AB。
已知钢杆的弹性模量E=200GPa,两杆的横截面面积均为A=100mm2,载荷
P=20KN,试求两钢杆的应力、伸长量及P力作用点F的位移δF。
解:两钢杆轴力:N1=8KN(拉),N2=12KN(拉)
杆1:σ1=80MPa,△l1=
杆2:σ2=120MPa,△l2=
P力作用点位移:δF=23
5
12∆∆
l l
+
=
2.外伸木梁各部分的尺寸和所受载荷如图所示。
设梁材料的许用应力[σ]=10MPa。
试:(1)作梁的剪力图和弯矩图;(2)校核梁的正应力强度。
解:支反力:R A=(↑),R B=(↑)
剪力图:
弯矩图:
强度校核:σmax=<[σ]
3.弓形夹紧器如图,若夹紧力P=2KN,距离e=120mm,立柱为矩形截面,其h=25mm,[σ]=160MPa,试设计截面尺寸b。
解: N=p,M=pe σ=N A M W P bh pe bh +=+62
≤[σ] b ≥[][]
p h pe h σσ+62=
4.图示曲柄轴直径d=50mm ,受集中力P=1KN 作用,试:(1)画出危险点A 的应力状态并计算其应力值;(2)若材料的许用应力[σ]=70MPa,试按第四强度理论校核其强度。
解:应力状态
应力值:σ=,τ=
强度校核:σeq4=στ223+=。