材料力知识学知识题册答案解析-第2章拉压

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,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

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。

图3

b a

4．材料经过冷却硬化后，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．比利极限提高，塑性提高D．比例极限提高，塑性降低

5．现有钢铸铁两种杆件，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

6．如图5所示木接头，水平杆与斜杆成错误!未找到引用源。角，其挤压面积A为（A）。

A．bh B．bh tg错误!未找到引用源。C．bh/cos错误!未找到引用源。D．bh/（cos错误!未找到引用源。-sin错误!未找到引用源。）

7．如图6所示两板用圆锥销钉联接，则圆锥销钉的受剪面积为（C），计算挤压面积为（D ）

A．错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。B．错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。C．错误!未找到引用源。D．错误!未找到引用源。（3d+D）

二、填空题

1．直径为d的圆柱体放在直径为D＝3d，厚为t的圆基座上，如图7所示低级对基座的支反力均匀分布，圆柱承受轴向压力P，则基座剪切面的剪力。

图6

图7

2.判断剪切面和挤压面应注意的是：剪切面是构件的两部分有发生相对错动趋势的平面；挤压面是构件相互挤压的表面。

三、试画下列杆件的轴力图

四、计算题

1.作出图示等截面直杆的轴力图，其横截面积为2错误!未找到引用源。,指出最大正应力发生的截面，并计算相应的应力值。

解：轴力图如下：

AB段：σ1＝错误!未找到引用源。＝错误!未找到引用源。Pa＝20MPa

BC段：σ2＝错误!未找到引用源。＝错误!未找到引用源。Pa＝-30MPa

CD段：σ3＝错误!未找到引用源。＝错误!未找到引用源。Pa＝25MPa

2.图为变截面圆钢杆ABCD，已知错误!未找到引用源。=20KN，错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=35KN，错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=300mm，错误!未找到引用源。=400mm, 错误!未找到引用源。，绘出轴力图并求杆的最大最小应力。

解：

AB段：σ1＝错误!未找到引用源。＝错误!未找到引用源。＝176.9MPa

BC段：σ2＝错误!未找到引用源。＝错误!未找到引用源。＝-74.6MPa

CD段：σ3＝错误!未找到引用源。＝错误!未找到引用源。＝-110.6MPa

故杆的最大应力为176.9MPa（拉），最小应力为74.6MPa（压）。

3.图示油缸盖与缸体采用6个螺栓连接。已知油缸内经D=350mm，油压p=1MPa。若螺栓材料的许用应力[σ]=40MPa，试求螺栓的内经。

解：设每个螺栓受力为F，由平衡方程得

错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

根据强度条件，有错误!未找到引用源。［σ］≥错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

故螺栓的内径为22.6mm。

4.图示一个三角架，在节点受铅垂载荷F作用，其中钢拉杆AB长错误!未找到引用源。，截面面积错误!未找到引用源。许用应力错误!未找到引用源。=160Mpa，木压杆BC的截面积错误!未找到引用源。，许用应力错误!未找到引用源。。试确定许用载荷[F]。

B2

解：根据平衡条件，得

错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

解得，错误!未找到引用源。

由AB杆强度条件得，错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

由BC杆强度条件得，错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

故错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。

5.一横面面积为100错误!未找到引用源。黄铜杆，受如图所示的轴向载荷。黄铜的弹性模量E=90GPa。试求杆的总伸长量。

轴力图如下：

解：

错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

所以杆缩短0.167mm。

6.图示由钢和铜两种材料组成的等直杆，铜和钢的弹性模量分别为错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。。若杆的总伸长量为Δl=0.126mm，试求载荷F和杆横截面上的应力。

F

解：由题意，得

错误!未找到引用源。 即有错误!未找到引用源。 解得，F=23.1KN

故杆横截面上的应力错误!未找到引用源。

7.变截面杆受力如图。错误!未找到引用源。材料的E=200GPa 。试求：（1）绘出杆的轴力图；（2）计算杆内各段横截面上的正应力；（3）计算右端面的移

。

解：

10KN

轴力图如下

(1)

（2）错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。

(3)右端面的位移

错误!未找到引用源。 =错误!未找到引用源。 =错误!未找到引用源。 即右端面向左移动0.204mm 。