材料力学作业题2
材料力学习题册答案-第2章-拉压
一、 选择题
1．图 1 所示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将（
A.平动
B.转动
C.不动
D.平动加转动
D）
2．轴向拉伸细长杆件如图 2 所示,则正确的说法是 （ C ）
A.1-1、2-2 面上应力皆均匀分布 B.1-1、2-2 面上应力皆非均匀分布 C. 1-1 面上应力非均匀分布，2-2 面上应力均匀分布 D.1-1 面上应力均匀分布，2-2 面上应力非均匀分布
30KN 1
300mm
l1 解：(1) 轴力图如下
2
400mm
l2
10KN
-
40KN
50KN 3
400mm
l3
10KN
+
10KN
（2）
(3)右端面的位移
=
= 即右端面向左移动 0.204mm。
8.一杆系结构如图所示，试作图表示节点 C 的垂直位移，设 EA 为常数。
A
30
C
30 ΔL2 60 ΔL1
CD 段：σ3＝ ＝
Pa＝25MPa
2.图为变截面圆钢杆 ABCD，已知 =20KN， = =35KN， = =300mm， =400mm,
D
3
C
P3
2
，绘出轴力图并求杆的最大最小应力。
B
1 P2
A
P1
l3 解：
-
50KN
l2 15KN
l1
20KN
+
AB 段：σ1＝
＝
＝176.9MPa
BC 段：σ2＝
反力均匀分布，圆柱承受轴向压力 P，则基座剪切面的剪力
。ห้องสมุดไป่ตู้
材料力学习题及答案
材料力学习题及答案材料力学习题一一、计算题1．（12分）图示水平放置圆截面直角钢杆（2ABC π=∠），直径mm 100d =，m l 2=，m N k 1q =，[]MPa 160=σ，试校核该杆的强度。
2．（12分）悬臂梁受力如图，试作出其剪力图与弯矩图。
3．（10分）图示三角架受力P 作用，杆的截面积为A ，弹性模量为E ，试求杆的内力和A 点的铅垂位移Ay δ。
4．（15分）图示结构中CD 为刚性杆，C ，D 处为铰接，AB 与DE 梁的EI 相同，试求E 端约束反力。
5. (15分) 作用于图示矩形截面悬臂木梁上的载荷为：在水平平面内P 1=800N ，在垂直平面内P 2=1650N 。
木材的许用应力[σ]=10MPa 。
若矩形截面h/b=2，试确定其尺寸。
三．填空题（23分）1．（4分）设单元体的主应力为321σσσ、、，则单元体只有体积改变而无形状改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；单元体只有形状改变而无体积改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2．（6分）杆件的基本变形一般有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿四种；而应变只有＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿两种。
3．（6分）影响实际构件持久极限的因素通常有＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它们分别用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来加以修正。
4.（5分）平面弯曲的定义为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_。
5.（2分）低碳钢圆截面试件受扭时，沿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿截面破坏；铸铁圆截面试件受扭时，沿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿面破坏。
四、选择题（共2题，9分）2．（5分）图示四根压杆的材料与横截面均相同，试判断哪一根最容易失稳。
答案：（）材料力学习题二二、选择题：（每小题3分，共24分）1、危险截面是______所在的截面。
材料力学第二章 轴 向拉压习题及答案
第二章轴向拉压一、选择题1．图1所示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将( D)A．平动B．转动C．不动D．平动加转动2．轴向拉伸细长杆件如图2所示，其中1-1面靠近集中力作用的左端面，则正确的说法应是( C)A．1-1、2-2面上应力皆均匀分布B．1-1、2-2面上应力皆非均匀分布C．1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布D．1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布（图1）（图2）3．有A、B、C三种材料，其拉伸应力—应变实验曲线如图3所示，曲线( B)材料的弹性模量E大，曲线( A )材料的强度高，曲线( C)材料的塑性好。
4．材料经过冷作硬化后，其( D)。
A．弹性模量提高，塑性降低B．弹性模量降低，塑性提高C．比例极限提高，塑性提高D．比例极限提高，塑性降低5．现有钢、铸铁两种杆材，其直径相同。
从承载能力与经济效益两个方面考虑，图4所示结构中两种合理选择方案是( A)。
A．1杆为钢，2杆为铸铁B．1杆为铸铁，2杆为钢C．2杆均为钢D．2杆均为铸铁（图3）（图4）（图5）6．在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的是（B）。
A. 弹性阶段；B.屈服阶段；C.强化阶段；D.局部变形阶段。
7．铸铁试件压缩破坏（B）。
A. 断口与轴线垂直；B. 断口为与轴线大致呈450~550倾角的斜面；C. 断口呈螺旋面；D. 以上皆有可能。
8．为使材料有一定的强度储备，安全系数取值应（ A ）。
A .大于1； B. 等于1； C.小于1； D. 都有可能。
9. 等截面直杆在两个外力的作用下发生轴向压缩变形时，这对外力所具备的特点一定是等值、( C )。
A 反向、共线B 反向，过截面形心C 方向相对，作用线与杆轴线重合D 方向相对，沿同一直线作用10. 图6所示一阶梯形杆件受拉力Ｐ的作用，其截面1-1，2-2，3-3上的内力分别为N 1，N 2和N 3，三者的关系为( B )。
《材料力学》第2章 轴向拉(压)变形 习题解
第二章 轴向拉(压)变形[习题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。
（a ）解：（1）求指定截面上的轴力 F N =-11F F F N -=+-=-222 （2）作轴力图轴力图如图所示。
（b ） 解：（1）求指定截面上的轴力 F N 211=-02222=+-=-F F N （2）作轴力图F F F F N =+-=-2233 轴力图如图所示。
（c ） 解：（1）求指定截面上的轴力 F N 211=-F F F N =+-=-222 （2）作轴力图F F F F N 32233=+-=- 轴力图如图所示。
（d ） 解：（1）求指定截面上的轴力 F N =-11F F a aFF F qa F N 22222-=+⋅--=+--=- （2）作轴力图中间段的轴力方程为： x aFF x N ⋅-=)( ]0,(a x ∈ 轴力图如图所示。
[习题2-2] 试求图示等直杆横截面1-1、2-2和平3-3上的轴力，并作轴力图。
若横截面面积2400mm A =，试求各横截面上的应力。
解：（1）求指定截面上的轴力kN N 2011-=-)(10201022kN N -=-=- )(1020102033kN N =-+=- （2）作轴力图轴力图如图所示。
（3）计算各截面上的应力 MPa mm N A N 504001020231111-=⨯-==--σMPa mm N A N 254001010232222-=⨯-==--σ MPa mm N A N 254001010233333=⨯==--σ[习题2-3] 试求图示阶梯状直杆横截面1-1、2-2和平3-3上的轴力，并作轴力图。
若横截面面积21200mm A =，22300mm A =，23400mm A =，并求各横截面上的应力。
解：（1）求指定截面上的轴力kN N 2011-=-)(10201022kN N -=-=- )(1020102033kN N =-+=- （2）作轴力图轴力图如图所示。
材料力学习题
材料力学习题训练22-1.求图示阶梯状直杆横截面1-1﹑2-2和3-3上的轴力，并作轴力图。
如横截面面积，，，求各横截面上的应力。
2-5.图示结构中，已知杆之横截面为的矩形，当杆横截面上的最大正应力为时，求此时的值。
2-6.直杆在两侧面受有沿轴线方向均匀分布的载荷（仅在段），其集度为；在端受集中力作用，。
已知杆横截面面积，，材料的弹性模量。
求：1、画出轴力图； 2、两截面的铅垂位3、过两点与轴线夹角斜截面上的应力。
2-8.图示一手动压力机，在工件上所加的最大压力为150kN。
已知立柱和螺杆所用材料的屈服点MPa，规定的安全系数n=。
（1）试按强度要求选择立柱的直径D；（2）若螺杆的内径d=40mm试校核其强度。
3-1 夹剪如图所示。
销子C的直径d=5mm。
当加力P=，剪直径与销子直径相同的铜丝时，求铜丝与销子横截面的平均剪应力。
已知a=30mm，b=150mm。
3-2 结构受力如图所示，若已知木材的许用切应力，试校核木接头剪切强度是否安全。
3-3 木梁由柱支撑如图所示，今测得柱中的轴向压力为，若已知木梁所能承受的许用挤压应力。
确定柱与木梁之间垫板的尺寸。
3-4 木构件和由两片层合板用胶粘接在一起，承受轴向载荷作用，如图所示。
已知和的空隙为；板宽；胶层的许用切应力。
确定层合板的长度。
3-5 水轮发电机组的卡环尺寸如图所示。
已知轴向荷载P=1450kN，卡环材料的许用剪应力=80MPa，许用挤压应力=150MPa。
试对卡环进行强度校核。
3-6 拉力P=80kN的螺栓连接如图所示。
已知b=80mm，t=10mm，d=22mm，螺栓的许用剪应力=130MPa，钢板的许用挤压应力=300MPa，许用拉应力 =170MPa。
试校核该接头的强度。
3-7 一托架如图所示。
已知外力P=35kN，铆钉的直径d=20mm，铆钉都受单剪。
求最危险的铆钉横截面上剪应力的数值及方向。
3-8 销钉式安全离合器如图所示，允许传递的外力偶矩m=30kN·cm，销钉材料的剪切强度极限=360MPa，轴的直径D=30mm，为保证m>30000N·cm时销钉被剪断，求销钉的直径d。
材料力学习题（2）
材料⼒学习题（2）⼀.选择题（每题3～4分）1.下列结论中哪些是正确的？答：。
A.杆件横截⾯上的轴⼒，其作⽤线必垂直于该横截⾯。
B.杆件横截⾯上的剪⼒，其作⽤线必位于该横截⾯内。
C.杆件横截⾯上的扭矩，其⼒偶⽮量必垂直于该横截⾯。
D.杆件横截⾯上的弯矩，其⼒偶⽮量必平⾏于该横截⾯。
2.构架如图1所⽰，若P x、P y、P z均不为零，则杆②的变形状态是。
A.轴向拉伸＋平⾯弯曲。
B.轴向拉伸＋斜弯曲。
C.轴向拉伸＋平⾯弯曲＋扭转。
D.轴向拉伸＋斜弯曲＋扭转。
3.建⽴圆轴的扭转应⼒公式τρ= Tρ/I P时，需要考虑到下列因素中的哪⼏个？答：。
A.扭矩T与剪应⼒τρ的关系T =∫AτρρdA。
B.变形⼏何关系（即变形谐调条件）。
C.剪切虎克定律。
D.横截⾯极惯性矩的关系式I P =∫Aρ2dA。
4.如图2所⽰，应⼒状态的主应⼒σ1、σ2、σ3和最⼤剪应⼒τmax的值为。
应⼒单位为MPa 。
A.σ1= 50，σ2= 50，σ3=－50，τmax= 100。
B.σ1= 50，σ2= 50，σ3= 50，τmax= 0。
C.σ1= 50，σ2= 50，σ3=－50，τmax= 50。
D.σ1= 50，σ2=－50，σ3=－50，τmax=－50。
⼆.判断题（每题3分）（对的在括号内画“√”，错的画“×”）1.简⽀梁受⼒如图3所⽰，其横截⾯形状有以下⼏种可供选择。
从弯曲正应⼒强度条件来考虑，⽤塑性材料制成此梁时，宜选⽤(a) 截⾯形状；（）。
⽤脆性材料制成此梁时宜选⽤（d）截⾯形状；（）。
2.试判断图4所⽰的两种结构的静不定次数。
以下结论正确与否？A.图a及图b均为⼀次静不定结构。
（）B.图a为静定结构，图b为⼀次静不定结构。
（）C.图a为⼀次静不定结构，图b为静定结构。
（）3.试判断以下结论正确与否。
A. 为使构件在交变应⼒下正常⼯作，其疲劳规定安全系数n必须⼤于或等于构件疲劳⼯作安全系数nσ（或nτ）。
材料力学习题(2)
诸论一、选择题1．构件在外力作用下( B )的能力称为稳定性。
A．不发生断裂B．保持原有平衡状态C．不产生变形 D. 保持静止2．物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为( A )。
A. 弹性B．塑性C．刚性D．稳定性3．小变形指的是( C )。
A．构件的变形很小B．刚体的变形C．构件的变形比其尺寸小得多D．构件的变形可以忽略不计4．材料力学主要研究( D )。
A．材料的机械性能B．材料的力学问题C．构件中力与材料的关系D．构件受力后的变形与破坏的规律二、判断题(正确的打“√”，错的打“×”)1．材料力学的任务是在保证安全的原则下设计构件。
( ×)2．构件的强度、刚度和稳定性与所用材料的力学性质有关。
( √)3．要使结构安全正常地工作，就必须要求组成它的大部分构件能安全正常地工作。
( ×) 4．任何物体在外力作用下，都会产生变形。
( √)5．自然界中的物体分为两类：绝对刚体和变形固体。
( ×)6．设计构件时，强度越高越好。
( ×)三、填空题1．材料力学的任务是研究构件在外力作用下的( 变形、受力与破坏或失效)的规律，为合理设计构建提供有关（强度、刚度、稳定性）分析的基本理论和计算方法。
2．构件的强度表示构件( 抵抗破坏的 )能力；刚度表示构件( 抵抗变形的 )能力；稳定性表示构件( 保持原有平衡形式的 )能力。
3．杆件在外力作用下的四种基本变形分别是：( 拉压 )，( 剪切 )，( 弯曲 )，( 扭转 )。
拉伸与压缩一、 选择题 (有4个备选答案选出其中一个正确答案。
)1．若两等直杆的横截面面积为A ，长度为l ，两端所受轴向拉力均相同，但材料不同，那么下列结论正确的是( B )。
A ．两者轴力不相同B ．两者应变不同C ．两者变形不相同D ．两者伸长量相同2．设ε和1ε分别表示拉压杆的轴向线应变和横向线应变，μ为材料的泊松比，则下列结论正确的是（B ）。
12春地大《材料力学》在线作业二答案
地大《材料力学》在线作业二试卷总分：100 测试时间：--一、单选题（共40 道试题，共100 分。
）V1.高宽比h/b=2的矩形截面梁，若将梁的横截面由竖放（图(a)）改为平放（图（b）），则梁的最大挠度是原来的（）倍A. 2B.4C. 6D. 8满分：2.5 分2. 如图所示的悬臂梁，为减少最大挠度，则下列方案中最佳方案是A. 梁长改为l/2，惯性矩改为I/8B. 梁长改为3l4，惯性矩改为I/2C. 梁长改为5l/4，惯性矩改为3I/2D. 梁长改为3l/2，惯性矩改为I/4满分：2.5 分3. 在下列说法中，（）是正确的。
A. 当悬臂梁只承受集中力时，梁内无弯矩B. 当悬臂梁只承受集中力偶时，梁内无剪力C. 当简支梁只承受集中力时，梁内无弯矩D. 当简支梁只承受集中力偶时，梁内无剪力满分：2.5 分4. 梁发生平面弯曲时，其横截面绕（）旋转。
A. 梁的轴线B. 截面对称轴C. 中性轴D. 截面形心满分：2.5 分5.杆件在（）变形时，其危险点的应力状态为图示应力状态。
A. 斜弯曲B. 偏心拉伸C. 拉弯组合D. 弯扭组合满分：2.5 分6. 横截面上的内力通常是（）。
A. 一个主矢B. 一个主矩C. 一个主矢和一个主矩D. 一个标量满分：2.5 分7. 外力包括（）。
A. 集中荷载和分布荷载B. 静荷载和动荷载C. 所有作用在物体外部的力D. 荷载和支反力满分：2.5 分8. 梁在集中力作用的截面处，（）。
A. Q图有突变，M图光滑连续B. Q图有突变，M图连续但不光滑C. Ｍ图有突变，Ｑ图光滑连续D. Ｍ图有突变，Q图连续但不光滑满分：2.5 分9. 在水平压缩冲击问题中，曾得到这样一个结论，杆件体积越大，相应的冲击应力越小，该结论（）A. 只适用于等截面直杆，不适用于变截面直杆B. 只适用于变截面直杆，不适用于等截面直杆C. 既适用于等直杆，也适用于变截面直杆D. 既不适用于等直杆，也不适用于变截面直杆满分：2.5 分10. 某机器的圆轴用45号钢制成，在使用中发现弯曲刚度不够，改善抗弯刚度的有效措施是（）A. 对轴进行调质热处理B. 改用优质合金钢C. 加粗轴径D. 增加表面光洁度满分：2.5 分11. 图所示，铸铁梁有（A），（B），（C）和（D）四种截面形状可以供选取择，根据正应力强度，采用（）图的截面形状较合理。
西南交通大学《材料力学B》_在线作业二
西南交《材料力学B》在线作业二
分析任意实心截面形状杆件的斜弯曲时，荷载分解的方向应当是一对（）
A:任意正交坐标轴
B:过形心的正交坐标轴
C:过形心的水平与垂直正交坐标轴
D:形心主惯性轴
参考选项：D
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:剪应力一定最小
D:剪应力一定为零
参考选项：D
构件做匀速直线运动时，其内的动应力和相应的静应力之比，即动荷载系数Kd （）。
A:等于1
B:不等于1
C:恒大于1
D:恒小于1
参考选项：B
压杆由钢管套在铝棒上组成，作用轴向力P后产生相同的缩短量，若钢管和铝棒的抗拉截面刚度相等，则二者的（）。
A:轴力相等，应力不等
B:轴力不等，应力相等
C:轴力和应力都相等
D:轴力和应力不等
参考选项：A
外力包括（）。
A:集中荷载和分布荷载
B:静荷载和动荷载
C:所有作用在物体外部的力
D:荷载和支反力
参考选项：D
两端球铰的正方形截面压杆,当失稳时,截面将绕哪个轴转动,有4种答案:
A:绕y轴弯曲
B:绕z1轴弯曲
C:绕z轴弯曲
1。
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
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）号（
）姓名（
）
第二章 拉伸与压缩
一、是非题
1 使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。
（）
2 轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。 （ ）
3 同一截面上，σ必定大小相等，方向相同。
（）
4 杆件某个横截面上，若轴力不为零，则各点的正应力均不为零。
第二章拉伸与压缩 班级（
）学号（
）姓名（
）
2、图示梯形截面杆 AC，承受轴向载荷 F1=200 kN 与 F2=100 kN，AB 段的直径 d1=40 mm。 如欲使 BC 与 AB 段的正应力相同，试求 BC 段的直径。
3、 图示桁架，由圆截面杆 1 与杆 2 组成，并在节点 A 承受 载荷 F=80kN 作用。杆 1、杆 2 的直径分别为 d1=30mm 和
d2=20mm，两杆的材料相同，屈服极限σs=320MPa，安全
因数 ns=2.0。试校核桁架的强度。
4、 图示桁架，承受载荷 F 作用。试计算该载荷的许用值[F]。设
各杆的横截面面积均为 A，许用应力均为[σ]。
第二章拉伸与压缩 班级（
）学号（
）姓名（
）
5、图示桁架，BC和BD两杆的材料相同，且抗拉和抗压许用应力相等，同为[σ]。为使结构
（）
5 研究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。
（）
6 长度和截面积相同、材料不同的两直杆受相同的轴向外力作用，则两杆的内力相同。
（）
二、选择题和填空题 1、轴向拉伸杆件如图所示，关于应力分布正确答案是__________。
A 1-1、2-2 面上应力皆均匀分布； B 1-1 面上应力非均匀分布，2-2 面上应力均 匀分布； C 1-1 面上应力均匀分布，2-2 面上应力非均 匀分布；
D 1-1、2-2 面上应力皆非均匀分布。
2、图示阶梯杆 AD 受三个集中力作用，设 AB、BC、CD 段的横截面积分别为 3A、2A、A，
则三段的横截面上
。
A 轴力和应力都相等
B 轴力不等，应力相等
C 轴力相等，应力不等 D 轴力和应力都不等
3、在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为 4 个变形阶段，它们依次是
、
、
、
。
4、通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标
和
；
塑性指标
和
。
5、按照强度条件，构件危险截面上的工作应力不应超过材料的（ ）。
A．许用应力
B．极限应力
C．破坏应力
6、拉（压）杆的危险截面（ ）是横截面积最小的截面。
A．一定
B．不一定 C．一定不
三、计算题
1、图示梯形截面杆，求截 1-1，2-2，3-3 上的轴 力，并作轴力图。若横截面面积 A1=200mm2， A2=300mm2，A1=400mm2，求各截面的应力。
许用切应力[τ]=100MPa，许用挤压应力[σbs]=240MPa。
重量最轻，确定夹角θ的最佳值。
第二章拉伸与压缩 班级（
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6、如图所示，构件中 D＝2d＝32mm ，h＝12mm；拉杆材料的许用
拉应力[σ]＝120MPa；[τ]＝70MPa；[σbs]＝170MPa。试计算拉
杆的许可载荷 F。
7、图示摇臂，承受载荷 F1 与 F2 作用。试确定轴销 B 的直径 d。已知载荷 F1=50kN，F2=35.4kN，