材料力學(xué)復(fù)習(xí)題的

1、材料力學(xué)一、填空題（每空1分共20分）1、材料力學(xué)在對變形固體進(jìn)行均勻性假設(shè)時認(rèn)為，材料內(nèi)部各點的是相同的。2、 材料的破壞形式可分為脆性斷裂和兩種類型。3、軸向拉伸和壓縮的受力特點：作用于桿件上的外力（或外力的合力）的作用線與桿件的軸線 ；變形特點：桿件沿軸線方向。4、 求內(nèi)力的方法是。5、只要應(yīng)力不超過某一極限值時，桿的軸向變形與軸向載荷成 _比，與桿的長度成比，與桿的橫截面面積成 比，這一關(guān)系稱為胡克定律。6、由于空心軸將截面中心的材料移向外緣，使截面二次極矩和抗扭截面系數(shù)增大，從而 了軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和剛度。7、 作用于梁上的外力，可簡化為三種類型，即、 、 8梁的基本形式為、。9、 材料

2、的塑性指標(biāo)有 和斷面收縮率。10、 桿件變形的基本形式： 、二、簡答題：（15分）鑄鐵自來水管在冬天常發(fā)生凍裂現(xiàn)象，根據(jù)作用力與反作用力 原則以及力的概念，自來水管壁和管內(nèi)之水所結(jié)冰之間的相互作用 力應(yīng)該相等，但為什么其結(jié)果不是管內(nèi)冰被壓碎而是水管壁被凍裂 呢？三、變截面桿受力情況如圖所示，試求桿各段軸力并做軸力圖（15 分）四、 一鋼制階梯桿受力如圖，已知其橫截面積分別為Aad =400m m2 ,Adb= 250 m m2,材料的彈性模量 E=200GPa求桿的總變形量厶I AB。（ 15 分）五、 如圖所示，沖床的最大沖力F=400KN，沖頭材料的許用應(yīng)力:（T =440MPa被沖鋼板的

3、剪切強(qiáng)度極限 Tb=360MPa求在最大沖 力作用下所能沖剪的圓孔最小直徑 d和鋼板的最大厚度t（ 15分）六、圖中傳動軸的轉(zhuǎn)速 n=960r/min,主動輪輸入功率 Pi=27.5KW,從 動輪輸出功率P2=20KW, P3=7.5KW。試求軸上各段的扭矩，并繪 出扭矩圖。（10分）七、圖所示簡支梁AB，在C點處作用集中力F,建立剪力、彎矩方程，并畫出此梁的剪力圖、彎矩圖。（10分）FA-3-9一、填空題（每空1分共20分）1、材料力學(xué)在對變形固體進(jìn)行均勻性假設(shè)時認(rèn)為，材料內(nèi)部各點的力學(xué)性質(zhì)是相同的。2、材料的破壞形式可分為脆性斷裂和_塑性屈服兩種類型。3、軸向拉伸和壓縮的受力特點：作用于桿

4、件上的外力（或外力的 合力）的作用線與桿件的軸線_重合變形特點：桿件沿軸線方 向伸長或縮短_。4、 求內(nèi)力的方法是截面法。5、 只要應(yīng)力不超過某一極限值時，桿的軸向變形與軸向載荷成正一 比，與桿的長度成正比，與桿的橫截面面積成_反_比，這 一關(guān)系稱為胡克定律。6、由于空心軸將截面中心的材料移向外緣，使截面二次極矩和抗 扭截面系數(shù)增大，從而 提高了軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和剛度。7、作用于梁上的外力，可簡化為三種類型，即集中載荷、力偶、 分布載荷。8梁的基本形式為簡支梁_、_懸臂梁、一外伸梁_。9、材料的塑性指標(biāo)有斷后伸長率和斷面收縮率。10、桿件變形的基本形式：軸向拉伸或壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲。、簡答題：

5、（15分）鑄鐵自來水管在冬天常發(fā)生凍裂現(xiàn)象，根據(jù)作用力與反作用力 原則以及力的概念，自來水管壁和管內(nèi)之水所結(jié)冰之間的相互作用 力應(yīng)該相等，但為什么其結(jié)果不是管內(nèi)冰被壓碎而是水管壁被凍裂 呢？答：這是由于冰和水管各自的應(yīng)力狀態(tài)與材料性能不同所致。管內(nèi)水結(jié)冰膨脹，而管壁限制其向外膨脹且沿管長方向無變形，冰為三 向受壓狀態(tài)。而由強(qiáng)度理論可知，任何材料在三向受壓應(yīng)力時是不 容易壓破的，而且冰的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。鑄鐵自來水管則因管內(nèi)的水結(jié)冰膨脹而承受內(nèi)壓力作用，因而管壁內(nèi)各點處主要產(chǎn)生周向拉應(yīng)力與軸向拉應(yīng)力，即水管壁內(nèi)任何一點 處于二向拉應(yīng)力狀態(tài)，而且鑄鐵的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其抗壓強(qiáng)度，

6、所 以水管壁很容易開裂，從而造成脆性斷裂事故。三、變截面桿受力情況如圖所示，試求桿各段軸力并做軸力圖 （15 分）解：求各段軸力該題應(yīng)分成AB、BD、DE三段，各段內(nèi)分別用任一橫截面1-1、 2-2、3-3截開研究左段桿的平衡。在各截面上假設(shè)各軸力均為拉力， 由平衡條件可得FN3 =2KNFn2 =-1KN Fn1 =4KN作軸力圖上圖四、一鋼制階梯桿受力如圖，已知其橫截面積分別為Aad =400mm2 ,Adb= 250 m m2,材料的彈性模量 E=200GPa求桿的總變形量厶 |ab。（15 分）解：用截面法求得 CD段和BD段的軸力Fncd= Fndb = 30KNAC段的軸力 Fna

7、c = -50KN計算各段桿的變形量。根據(jù)胡克定律3 1 AC =-0.1875mmFnacl ac _5010 N 漢0.3m926 2EAAc200 10 Pa 400 10 m IcD =F ncdLdEAcd31010 N X0.1m9Z6 2200 10 Pa 500 10 m=0.075mm Idb =F NDB 1DB3二1010 N X0.1mEAdB200 109 Pa 300 10m2= 0.3mm I = %+ lCD+A Idb =-0.1875+0.075+0.3= 0.1875mm計算結(jié)果為正，說明桿的總變形為拉伸變形。五、如圖所示，沖床的最大沖力F=400KN，沖

8、頭材料的許用應(yīng)力:（T =440MPa被沖鋼板的剪切強(qiáng)度極限 Tb=360MPa求在最大沖力作用下所能沖剪的圓孔最小直徑 d和鋼板的最大厚度t（ 15分）解 確定圓孔的最小直徑d。沖剪孔徑等于沖頭的直徑,確定鋼板最大厚度t沖剪時鋼板剪切面上的剪力Fs=F,剪切面的面積A=nt,為能沖剪成孔，需滿足下列條件fs f=bA二 dt3F400 10 N得 t=36=10.1mmndTb兀漢35漢10 mx360106 Pa故取鋼板的最大厚度為10mm。沖頭工作時應(yīng)滿足拉壓強(qiáng)度條件。即A4 F34 400 10 N二 440 106 Pa=34.1mm取最小直徑為35mm六、圖中傳動軸的轉(zhuǎn)速 n=96

9、0r/min,主動輪輸入功率 Pi=27.5KW,從動輪輸出功率P2=20KW，P3=7.5KW。試求軸上各段的扭矩，并繪出扭矩圖。（10分）解 計算外力偶矩M_, = 9549 27.5KW =274N *m960r/ min同理可得 M2二 199N *mM3=75N *m 計算扭矩1、2輪段MX =0T12+M1=0得 T12 =- M1 =- 274N *m2、3 輪段 MX =0T23 + M3=0得 T23=- M3=- 75N *m 畫扭矩圖如上圖七、圖所示簡支梁AB，在C點處作用集中力F,建立剪力、彎矩方程，并畫出此梁的剪力圖、彎矩圖。（10分）ACB八1, *X2abiFb/l. 解求支座反力由靜力平衡方程得 Fa二史Fb =Fa列剪力