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文檔簡介

1、南昌工程學院工程力學練習冊(材料力學部分) 姓名: 學號: 年級、專業(yè)、班級: 土木與建筑工程學院力學教研室第一章 材料力學的基本概念和拉伸、壓縮與剪切一是非題:(正確的在括號中打“”、錯誤的打“×”) (6小題)1構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性與其所用材料的力學性質(zhì)有關,而材料的力學性質(zhì)又是通過試驗測定的。 ( )2截面上某點處的總應力可分解為垂直于該截面的正應力和與該截面相切的剪應力,它們的單位相同。( )3材料力學是指材料在外力作用下在強度方面表現(xiàn)出來的性能。( )4在強度計算中,塑性材料的極限應力是指比例極限,而脆性材料的極限應力是指強度極限。( )5低碳鋼拉伸時,當進入屈服階段時

2、,試件表面上出現(xiàn)與軸線成45o的滑移線,這是由最大剪應力引起的,但拉斷時截面仍為橫截面,這是由最大拉應力引起的。( )6桿件在拉伸或壓縮時,任意截面上的剪應力均為零。( )二填空題: (8小題)1在材料力學中,對變形固體的基本假設是 。2構(gòu)件每單位長度的伸長或縮短,稱為 ;單元體上相互垂直的兩根棱邊夾角的改變量,稱為 。3材料只產(chǎn)生彈性變形的最大應力稱為 ;材料能承受的最大應力稱為 。4 是衡量材料的塑性指標; 的材料稱為塑性材料; 的材料稱為脆性材料。5應力變化不大,而應變顯著增加的現(xiàn)象,稱為 。6當應力不超過比例極限時,橫向應變與縱向應變之比的絕對值,稱為 。7三根試件的尺寸相同,但材料不

3、同,其-曲線如圖1.1所示。第 根試件材料強度高,第 根試件材料的彈性模量大,第 根試件材料的塑性好。圖14.18約束反力和軸力都能通過靜力平衡方程求出,稱這類問題為 ;反之則稱為 ;未知力多于平衡方程的數(shù)目稱為 。三、選擇題: (8小題)1材料的力學性質(zhì)通過( )獲得。 (A) 理論分析 (B) 數(shù)值計算 (C) 實驗測定 (D) 數(shù)學推導2正方形桁架如圖1.2所示。設NAB、NBC、分別表示桿AB、BC、的軸力。則下列結(jié)論中( )正確。圖1.2 (A) (B) (C) (D) 3設分別為軸向受力桿的軸向線應變和橫向線應變,為材料的泊松比,則下面結(jié)論正確的是( )。 (A) (B) 4長度、

4、橫截面面積相同的兩桿,一桿為鋼桿(鋼的彈性模量E200GPa),另一桿為銅桿(銅的彈性模量E74GPa),在相同拉力作用下,下述結(jié)論正確的是( )。 (A) 鋼=銅 , L鋼<L銅 (B) 鋼=銅 , L鋼>L銅 (C) 鋼>銅 , L鋼<L銅 (D) 鋼<銅 , L鋼>L銅5階梯桿ABC受拉力P作用,如圖1.3所示,AB段橫截面積為A1,BC段橫截面積為A2,各段桿長度均為L,材料的彈性模量為E,此桿的最大線應變?yōu)椋?)。圖1.3(A) (B) (C) (D) 6鉸接的正方形結(jié)構(gòu),如圖1.4所示,各桿材料及橫截面積相同,彈性模量為E,橫截面積為A,在外力P

5、作用下,A、C兩點間距離的改變量為( )。圖1.4(A) (B) (C) (D) 四、計算題: (8小題)1.用截面法求圖1.5所示各桿指定截面的軸力,并畫出軸力圖。圖1.52.某懸臂吊車如圖1.6所示,最大起重載荷FP15kN,AB桿為Q235A圓鋼,許用應力120MPa。試設計AB桿的直徑d。圖1.63. 一汽缸如圖1.7所示,其內(nèi)徑D560mm,汽缸內(nèi)的氣體壓強p2.4MPa,活塞桿的直經(jīng)d100mm,所用材料的屈服點300MPa。(1)求活塞桿的工作安全系數(shù)。(2)若連接汽缸與汽缸蓋的螺栓直徑d130mm,螺栓所用材料的許用應力60MPa,求所需的螺栓數(shù)。圖1.74如圖1.8所示滑輪由

6、AB、AC兩圓截面桿支持,起重繩索的一端繞在卷筒上。已知AB桿為Q235鋼,160MPa,直徑dl2cm;AC桿為鑄鐵,100MPa,直徑d24cm。試根據(jù)兩桿的強度求許可吊起的最大重量Wmax。圖1.85. 如圖1.9所示結(jié)構(gòu)中,AB為水平放置的剛性桿,桿1,2,3材料相同,其彈性模量,已知,。試求C點的水平位移和鉛垂位移。圖1.96. 如圖1.10所示實心圓鋼桿AB和AC在A點以鉸相連接,在A點作用有鉛垂向下的力F=35kN。已知桿AB和AC的直徑分別為和,鋼的彈性模量。試求A點在鉛垂方向的位移。(提示:可用應變能理論求解)圖1.107如圖1.11所示,兩塊厚度為mm的鋼板,用兩個直徑為d

7、=17mm的鉚釘搭接在一起,鋼板受拉力FP35kN。已知鉚釘?shù)?0MPa,280MPa。試校核鉚釘?shù)膹姸取?如圖1.12所示螺釘在拉力作用下,已知材料的剪切許用應力和拉伸許用應力之間的關系為。試求螺釘直徑d與釘頭高度h的合理比值。圖1.12第二章 扭轉(zhuǎn)一是非題:(正確的在括號中打“”、錯誤的打“×”)(3小題)1圓軸扭轉(zhuǎn)時,各橫截面繞其軸線發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。( )2薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)時,其橫截面上剪應力均勻分布,方向垂直半徑。( )3空心圓截面的外徑為D,內(nèi)徑為d,則抗扭截面系數(shù)為。( )二填空題:(6小題)1凡以扭轉(zhuǎn)變形為主要變形的構(gòu)件稱為 。2功率一定時,軸所承受的外力偶矩Mo與其轉(zhuǎn)速n成

8、 比。3已知圓軸扭轉(zhuǎn)時,傳遞的功率為,轉(zhuǎn)速為n=150r/min,則相應的外力偶矩為= 。 4圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上任意一點處的剪應力與該點到圓心間的距離成 。5當剪應力不超過材料的 時,剪應力與剪應變成正比例關系,這就是 。6 稱為材料的截面抗扭剛度。三單項選擇題: (5小題)1扭轉(zhuǎn)切應力公式不適用的桿件范圍是( )。 (A) 等截面直桿 (B) 實心圓截面桿 (C) 實心或空心圓截面桿 (D) 矩形截面桿2空心園軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的剪應力分布如下圖所示,其中正確的分布圖是( )。 (A) (B) (C) (D)3圓軸受扭如右圖所示,已知截面上A點的剪應力為5MPa,則B點的剪應力是( )。 (A

9、) 5MPa (B) 10MPa (C) 15MPa (D) 04材料相同的兩根圓軸,一根為實心軸,直徑為D1;另一根為空心軸,內(nèi)直徑為d2,外直徑為D2,。若兩圓軸橫截面上的扭矩和最大剪應力均相同,則兩軸橫截面積之比為( )。 (A) (B) (C) (D) 5實心圓軸受扭,當軸的直徑d減小一半時,其扭轉(zhuǎn)角則為原來軸扭轉(zhuǎn)角的( )。(A) 2倍 (B) 4倍 (C) 8倍 (D) 16倍四、計算題1船用推進軸如右圖所示,一端是實心的,其直徑d128cm;另一端是空心的,其內(nèi)徑d14.8cm,外徑D29.6cm,受力偶矩M200kN·m。若50MPa,試校核此軸的強度。2實心軸直徑d

10、50mm,材料的許用切應力55MPa,軸的轉(zhuǎn)速n300r/min,試按扭轉(zhuǎn)強度確定此軸所能傳遞的最大功率,并分析當轉(zhuǎn)速升高為n600r/min時,能傳遞的功率如何變化? 3.某空心圓軸,外直徑D100mm,內(nèi)直徑d50mm,若要求軸在2m內(nèi)的最大扭轉(zhuǎn)角為1.5o,設G82MPa。求所能承受的最大扭矩是多少?并求此時橫截面上最大切應力。4.右圖所示鉆探機桿外徑D60mm,內(nèi)徑d50mm,功率Pk7kW,轉(zhuǎn)速n180r/min,鉆桿入土深度l40m,40MPa。假設土壤對鉆桿的阻力沿鉆桿長度均勻分布。(1)試求單位長度上土壤對鉆桿的阻力矩MT;(2)作鉆桿的扭矩圖,并進行強度校核。5.長度相等的兩

11、根受扭圓軸,一為空心圓軸,一為實心圓軸,兩者材料相同,受力情況也一樣。實心軸直徑為;空心軸外徑為D,內(nèi)徑為,且。試求當空心軸與實心軸的最大切應力均達到材料的許用切應力(),扭矩相等時的重量比和剛度()之比。6下圖所示為某一機器上的輸入軸,由電動機帶動膠帶輪輸入功率P4kW,該軸轉(zhuǎn)速n900r/min,軸的直徑d30mm,已知材料的許用切應力30MPa,切變模量G80GPa,許用的單位長度扭轉(zhuǎn)角。試校核軸的強度和剛度。7.下圖所示絞車由兩人同時操作,若每人在手柄上沿旋轉(zhuǎn)的切向作用力F均為0.2kN,已知軸材料的許用切應力40MPa,試求:(1)AB軸的直徑;(2)絞車所能吊起的最大重量。第三章

12、截面的幾何性質(zhì)一、是非題(正確的在括號中打“”、錯誤的打“×”)1靜矩是對一定的軸而言的,同一截面對不同的坐標軸,靜矩是不相同的,并且它們可以為正,可以為負,亦可以為零。( )2截面對某一軸的靜矩為零,則該軸一定通過截面的形心,反之亦然。 ( )3平面圖形對某一軸的慣性矩可以是正值或負值,但不可能等于零。( )4同一截面對于不同的坐標軸慣性矩是不同的,但它們的值衡為正值。( )5截面對任意一對正交軸的慣性矩之和,等于該截面對此兩軸交點的極慣性矩,即。( )6組合截面對任一軸的慣性矩等于其各部分面積對同一軸慣性矩之和。( )7慣性半徑是一個與截面形狀、尺寸、材料的特性及外力有關的量。(

13、 )8有對稱軸的截面,其形心必在此對稱軸上,故該對稱軸就是形心主軸。( )9平面圖形對于其形心主軸的靜矩和慣性積均為零,但極慣性矩和軸慣性矩一定不等于零。( )二填空題 1組合截面對任一軸的靜矩,等于其各部分面積對同一軸靜矩的 。2如下圖所示是形心軸,求軸以下面積對軸的靜矩為 。3通過截面形心的正交坐標軸稱為截面的 軸。4在一組相互平行的軸中,截面對各軸的慣性矩以通過形心軸的慣性矩為最 。5圖示截面的面積為A,形心位置為C,X1軸平行X2軸,已知截面對X1軸的慣性矩為,則截面對于X2的慣性矩為 。 6恰使截面的慣性積為零的正交坐標軸稱為截面的 軸,截面對此正交坐標軸的慣性矩,稱為 。7有一正交

14、坐標軸,通過截面的形心、且恰使截面的慣性積為零,則此正交坐標軸稱為截面的 軸,截面對正交坐標軸的慣性矩稱為 。三、計算題1.求如下圖所示截面形心坐標xc, yc。 3.求下圖所示截面圖形對過形心C的x、y軸的慣性矩。 4在直徑D=8d的圓截面中,開了一個的矩形孔,如下圖所示。試求截面對其水平形心軸和豎直形心軸的慣性矩,。5.試求下圖所示三角形ABC對過頂點A且平行于底邊BC的軸的慣性矩Ix,以及對形心軸的慣性矩。 第四章 彎曲內(nèi)力一是非題:(正確的在括號中打“”、錯誤的打“×”) (4題)1.梁平面彎曲時,各截面繞其中性軸z發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。( )2.在集中力作用處,剪力值發(fā)生有突變,其

15、突變值等于此集中力;而彎矩圖在此處只發(fā)生轉(zhuǎn)折。 ( )3.在集中力偶作用處,剪力值不變;而彎矩圖發(fā)生突變,其突變值等于此集中力偶矩。( )4.下圖a所示梁中,AC段和CB段剪力圖的斜率相同。下圖b所示梁中,AC段和CB段彎矩圖的斜率相同。( )二、填空題:(2題)1.在一般情況下,平面彎曲梁的橫截面上存在兩種內(nèi)力,即 ,相應的應力也有兩種,即 。2.下圖所示各梁中指定截面上的剪力和彎矩(a) (b) (c) 三、選擇題: (3題)1.多跨靜定梁的兩種受載情況如下圖所示。下列結(jié)論正確的是( )。(A) 兩者的Q圖和M圖均相同(B) 兩者的Q圖相同,M圖不同(C) 兩者的Q圖不同,M圖相同(D)

16、兩者的Q圖和M圖均不同2.固定的懸臂梁,長L=4m,其彎矩圖如右圖所示。則梁的剪力圖圖形為( )。 (A) 矩形 (B) 三角形 (C) 梯形 (D) 零線(即與x軸重合的水平線)3.外徑為D,內(nèi)徑為d的空心梁,,則其橫截面抗彎截面系數(shù)是( )。 (A) (B) (C) (D) 四、計算題: (8題)1.試寫出下列各梁的剪力方程和彎矩方程,并作剪力圖和彎矩圖(a) (b) 2.試用簡易法(也稱為控制截面法)作下列各梁的剪力圖和彎矩圖。 () ()3試作下列具有中間鉸的梁的剪力圖和彎矩圖 (a) (b)4已知簡支梁的剪力圖如圖所示。試作梁的彎矩圖和荷載圖。已知梁上沒有集中力偶作用。 5試根據(jù)圖示

17、簡支梁的彎矩圖作出梁的剪力圖與荷載圖 6試用疊加法作圖示各梁的彎矩圖。 (a) (b) 7圖示以三種不同方式懸吊著的長12m、重24kN的等直桿,每根吊索承受由桿重引起的力相同。試分別作三種情況下桿的彎矩圖,并加以比較。這些結(jié)果說明什么問題?8如欲使圖示外伸梁的跨度中點處的正彎矩值等于支點處的負彎矩值,則支座到端點的距離a與梁長l之比應等于多少?第五章 彎曲應力和強度計算一是非題:(正確的在括號中打“”、錯誤的打“×”) (4小題)1中性軸是通過截面形心、且與截面對稱軸垂直的形心主軸。( )2梁彎曲變形時,其中性層的曲率半徑與EIz成正比。 ( )3截面對任意一對正交軸的慣性矩之和,

18、等于該截面對此兩軸交點的極慣性矩,即Iz+Iy=IP。( )4純彎曲時,梁的正應力沿截面高度是線性分布的,即離中性軸愈遠,其值愈大;而沿截面寬度是均勻分布的。( )二填空題: (4小題)1若在梁的橫截面上,只有彎矩而無剪力,則稱此情況為 。2EI稱為材料的 。3矩形截面梁的剪應力是沿著截面高度按 規(guī)律變化的,在中性軸上剪應力為最大,且最大值為該截面上平均剪應力的 倍。4若變截面梁的每一橫截面上的最大正應力等于材料的許用應力,則稱這種梁為 。三、選擇題: (8小題)1已知外徑為D,內(nèi)徑為d的空心梁,其抗彎截面系數(shù)是( )。 (A) (B) (C) (D) 2.如圖(1)所示承受相同彎矩的三根直梁

19、,其截面組成方式如下圖(a)、(b)、(c)所示。圖(a)中的截面為一整體;圖(b)中的截面由兩矩形截面并列而成(未粘接);圖(c)中的截面由兩矩形截面上下疊合而成(未粘接)。三根梁中的最大正應力分別為、。關于三者之間的關系有四種答案,正確的答案是( )。 圖(1)3如圖(2)所示四種形式的截面,其橫截面積相同,從抗彎強度角度來看,哪種最合理?( )。 (A) (B) (C) (D)圖(2)4. 如圖(3)所示T形截面鑄鐵梁,設各個截面的彎矩均為正值。則將其截面按哪個所示的方式布置,梁的強度最高?( )圖(3)5. 如圖(4)所示懸臂梁,給出了1、2、3、4點的應力狀態(tài)。其中哪個所示的應力狀態(tài)

20、是錯誤的?( )圖(4)6. T形截面梁在剪切彎曲時,其橫截面上的最大正應力max和最大切應力max發(fā)生點正確的是() (A) max發(fā)生在離中性軸最遠的點處,max發(fā)生在中性軸上; (B) max發(fā)生在中性鈾上,max發(fā)生在離中性軸最遠的點處; (C) max和max均發(fā)生在離中性軸最遠的點處; (D) max和max均發(fā)生在中性軸上。7矩形截面的懸臂梁,受載情況如圖(5)所示。以下結(jié)論中 是錯誤的。(,分別表示橫截面上的正應力和剪應力)。 a AAA A C B D P M=PL L/2 L/2 h b        圖(5) (A)在點A

21、處,=0,=3P/4bh。 (B)在點B處,=0,=3P/2bh。 (C)在點C處,=0,=0。 (D)在點D處,=0,=0。8在應用彎曲正應力公式時,最大正應力應限制在( )以內(nèi)。(A) 比例極限 (B) 彈性極限 (C) 屈服極限 (D) 強度極限9. 如圖(6)所示四種受均布載荷q作用的梁,為了提高承載能力,梁的支座應采用哪種方式安排最合理。( )圖(6)四、計算題: (8小題)1如圖(7)所示割刀在切割工件時,受到切削力FPlkN作用,試求割刀內(nèi)最大彎曲正應力。 圖(7)2簡支梁承受均布載荷作用,如圖(8)所示,若分別采用截面面積相等的實心截面和空心截面梁,且,試分別計算它們的最大正應

22、力。并問空心截面梁比實心截面梁的最大正應力減少了百分之幾。 圖(8)3某圓軸的外伸部分系空心圓截面,載荷情況如圖(9)所示。試求軸內(nèi)最大正應力。 圖(9)4一正方形截面懸臂木梁的尺寸及所受荷載如圖(10)所示。木料的許用彎曲正應力?,F(xiàn)需在梁的截面C上中性軸處鉆一直徑為d的圓孔,試問在保證梁強度的條件下,圓孔的最大直徑(不考慮圓孔處應力集中的影響)可達多大? 圖(10)5一矩形截面木梁,其截面尺寸及荷載如圖(11)所示,。已知,。試校核梁的正應力和切應力強度。 圖(11)6. 如圖(12)所示為一長為1m的懸臂木梁,由三根矩形截面的木料膠合而成,若膠合面上的許用剪應力=0.5MPa。求梁的許可荷

23、載及其相應的最大彎曲正應力。 圖(12)7一球墨鑄鐵做的簡支梁,受力和截面形狀尺寸如圖(13)所示。求梁中最大拉應力和最大壓應力。 圖(13)8如圖(14)所示木梁受可移動的荷載kN作用,已知:,。木梁的橫截面為矩形,其高寬比。試選擇梁的截面尺寸。 圖(14)第六章 彎曲變形一是非題:(正確的在括號中打“”、錯誤的打“×”)1梁彎曲變形時,其中性層的曲率半徑與EIz成正比。 ( )2計算梁彎曲變形時,允許應用疊加法的條件是:變形必須是載荷的線性齊次函數(shù)。( )3疊加法只適用求梁的變形問題,不適用求其它力學量。( )4合理布置支座的位置可以減小梁內(nèi)的最大彎矩,因而達到提高梁的強度和剛度

24、的目的。( )二填空題:1橫截面的形心在垂直梁軸線方向的線位移稱為該截面的 ,橫截面繞中性軸轉(zhuǎn)動的角位移稱為該截面的 。2撓曲線上任意一點處切線的斜率,等于該點處橫截面的 。3根據(jù) ,可確定梁的撓度和轉(zhuǎn)角的積分常數(shù)。三單項選擇題1梁的變形疊加原理適用的條件是:梁的變形必須是載荷的線性齊次函數(shù)。要符合此條件必須滿足( )要求。 (A) 梁的變形是小變形 (B) 梁的變形是彈性變形 (C) 梁的變形是小變形,且梁內(nèi)正應力不超過彈性極限 (D) 梁的變形是小變形,且梁內(nèi)正應力不超過比例極限2懸臂梁上作用有均布載荷q,則該梁的撓度曲線方程y(x)是( )。 (A) x的一次方程 (B) x的二次方程

25、(C) x的三次方程 (D) x的四次方程四、計算題1寫出圖示各梁的邊界條件。在圖(d)中支座B的彈簧剛度為k。23圖示木梁AC在C點由鋼桿BC支撐。已知木量截面為200×200mm2的正方形,其彈性模量E110GPa;鋼桿截面面積為2500mm2,其彈性模量E210GPa。試求鋼桿的伸長l和梁中點的撓度yD。4圖示簡支梁由兩根槽鋼組成。已知q10kNm,F(xiàn)P20kN,l4m,材料的許用應力160MPa,彈性模量E210GPa,梁的許可撓度。試按強度條件選擇槽鋼型號,并進行剛度校核。5、按疊加法求圖示梁中間鉸處的撓度,并畫出梁撓曲線的大致形狀。,已知EI為常量。6用疊加法求B截面撓度

26、和轉(zhuǎn)角第七章 應力狀態(tài)和強度理論一是非題:(正確的在括號中打“”、錯誤的打“×”) (10小題)1鑄鐵試件壓縮時破壞斷面與軸線大致成450,這是由壓應力引起的緣故。( )2低碳鋼拉伸時,當進入屈服階段時,試件表面上出現(xiàn)與軸線成45o的滑移線,這是由最大剪應力引起的,但拉斷時截面仍為橫截面,這是由最大拉應力引起的。( )3單元體中最大正應力(或最小正應力)的截面與最大剪應力(或最小剪應力)的截面成90o。( )4單元體中最大正應力(或最小正應力)的截面上的剪應力必然為零。( )5單元體中最大剪應力(或最小剪應力)的截面上的正應力一定為零。 ( )6圓截面鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)時,表面各點的主平面

27、聯(lián)成的傾角為450的螺旋面拉伸后將首先發(fā)生斷裂破壞。( )7二向應力狀態(tài)中,通過單元體的兩個互相垂直的截面上的正應力之和必為一常數(shù)。( )8三向應力狀態(tài)中某方向上的正應力為零,則該方向上的線應變必然為零。( )9不同材料固然可能發(fā)生不同形式的破壞,就是同一材料,當應力狀態(tài)的情況不同時,也可能發(fā)生不同形式的破壞。 ( )10強度理論的適用范圍決定于危險點處的應力狀態(tài)和構(gòu)件的材料性質(zhì)。( )二填空題: (7小題)1.受力構(gòu)件內(nèi)任意一點在各個截面上的應力情況,稱為該點處的 ,在應力分析時常采用取 的研究方法。2. 的面稱為主平面;主平面上的 稱為主應力;各個面上只有主應力的單元體稱為 。3.只有一個

28、主應力不等于零的應力狀態(tài),稱為 ,有二個主應力不等于零的應力狀態(tài),稱為 ,三個主應力均不等于零的應力狀態(tài),稱為 。4.通過單元體的兩個互相垂直的截面上的剪應力,大小 ,方向 。5.用應力園來尋求單元體斜截面上的應力,這種方法稱為圖解法。應力園園心坐標為 ,半徑為 。6.材料的破壞主要有 和 兩種。7.園軸彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形,在強度計算時通常采用第三或第四強度理論。設M和T為危險面上的彎矩和扭矩,W為截面抗彎截面系數(shù),則用第三強度理論表示為 ;第四強度理論表示為 。三、選擇題: (7小題)1.圓軸扭轉(zhuǎn)時,軸表面上各點處于( )。 (A) 單向應力狀態(tài) (B) 二向應力狀態(tài) (C) 三向應力狀態(tài)

29、 (D) 各向應力狀態(tài)2.圖A、B、C、D分別為四個單元體的應力圓,其中只有圖( )為單向應力狀態(tài)。 (A) (B) (C) (D)3.一個二向應力狀態(tài)與另一個單向應力狀態(tài)疊加,結(jié)果是( )。 (A) 為二向應力狀態(tài) (B) 為二向或三向應力狀態(tài) (C) 為單向,二向或三向應力狀態(tài) (D) 可能為單向、二向或三向應力狀態(tài),也可能為零向應力狀態(tài)。4.圖示單元體中,主應力是( )組。(應力單位為MPa) (A) (B) (C) (D) 5.圖示為單元體的應力圓,其中最大剪應力為( )。(應力單位為MPa)(A) 25 (B) 20 (C) 15 (D) 56.圖示為單元體的應力圓,點D1(10,1

30、0),D2(10,10)分別為單元體中和兩個截面的應力情況,那么的截面的應力情況是( )。(應力單位為MPa)(A) ( 0 ,0 ) (B) (10 ,10)(C) (10 ,10) (D) (20 ,0 )7.某單元體的三個主應力為1、2、3,那么其最大剪應力為( )。(A) (12)/2 (B) (23)/2 (C) (31)/2 (D) (13)/2四、計算題: (8小題)1在圖示各單元體中,試用解析法和圖解法求斜截面ab上的正應力和切應力。(應力單位為MPa)。 2已知應力狀態(tài)如圖所示(應力單位為MPa),試用解析法和圖解法求(1)主應力和主平面位置;(2)在單元體中畫出主平面位置和

31、主應力方向;(3)最大切應力。(a) (b)3. 從構(gòu)件中取出的單元體,受力如圖所示。試求主應力和最大切應力。(a)(b)4.矩形截面鋼塊,緊密地夾在兩塊剛性厚板之間,受壓力FP作用,如圖所示。已知a30mm,b20mm,l60mm,F(xiàn)P100kN,板所受壓力FP145kN,鋼的彈性模量E200GPa。試求鋼塊的縮短以及泊松比。5.直徑D20mm的鋼制圓軸,兩端承受扭矩MT作用,現(xiàn)用變形儀測得圓軸表面上與母線成45o方向的線應變,如圖所示。若鋼的彈性模量和泊松比分別為E200GPa,試求圓軸所承受的扭矩MT的值。6.已知低碳鋼構(gòu)件的許用應力120MPa,危險點的主應力為MPa,MPa,MPa,

32、試分別按第三或第四強度理論校核構(gòu)件的強度。7.有一鑄鐵制成的構(gòu)件,其危險點處的應力狀態(tài)如圖所示(應力單位為MPa),設材料的許用拉應力35MPa,許用壓應力120MPa,泊松比。試校核此構(gòu)件的強度。8.已知某點A處截面AB和AC的應力如圖所示(應力單位為MPa),試用應力圓求該點處主應力值和主平面的方位。第八章組合變形的計算一是非題:(正確的在括號中打“”、錯誤的打“×”) (8小題)1.拉伸(壓縮)和彎曲組合變形時中性軸一定不過截面的形心。( )2.圓桿兩面彎曲時,可分別計算梁在兩個平面內(nèi)彎曲的最大應力,疊加后即為圓桿的最大應力。( )3.圓桿兩面彎曲時,各截面的和彎矩矢量不一定在

33、同一平面內(nèi)。( )4.拉伸(壓縮)與彎曲的組合變形桿件,其中性軸盡管是一條不通過形心的直線但它總是將橫截面分成 大小不等的受拉和受壓區(qū)域。( )5.在偏心拉(壓)的桿件內(nèi),橫截面上各點的應力狀態(tài)均是單向應力狀態(tài)。( )6.在彎扭組合變形圓桿的外邊界上,各點都處于平面應力狀態(tài)。( )7. 在彎扭組合變形圓桿的外邊界上,各點主應力必然是0,=0,0。 ( )8.在脆性材料制成的拉伸(壓縮)與彎曲組合變形桿件中,其中所有的危險點都可以按第一強度理論進行強度計算。( )二、單項選擇題(3小題)1. 如圖所示的矩形截面柱,受和力作用,將產(chǎn)生( )的組合變形。 (A)斜彎曲(B)彎曲和扭轉(zhuǎn)(C)壓縮和扭轉(zhuǎn)

34、 (D)壓縮和彎曲 2.下圖(a) 所示正方形截面短柱承受軸向壓力P作用,若將短柱中間開一槽如下圖(b)所示,開槽所消弱的面積為原面積的一半,則開槽后柱中的最大壓應力為原來的( )倍。(A) 2 (B) 4 (C) 8 (D) 163.已知圓軸的直徑為d,其危險截面同時承受彎矩M,扭矩MT及軸力N的作用。試按第三強度理論寫出該截面危險點的相當應力( )。 (A) (B) (C) (D) 三、填空題(6小題)1.構(gòu)架受力如下圖,試問CD,BC和AB段各產(chǎn)生哪些基本變形(1)CD段( ) (2)BC段( ) (3)AB段( )2.構(gòu)件在載荷作用下同時發(fā)生兩種或兩種以上的基本變形稱為。3.由于彎扭組

35、合變形中危險點上既有      ,又有      ,屬于復雜應力狀態(tài),不能簡單地代數(shù)相加,而必須應用        來建立強度條件。4.桿件發(fā)生拉彎組合變形時,由于橫截面上既有均勻分布的     正應力,又有不均勻分布的     正應力,截面上各點同時作用的正應力可進行      

36、0; 。5.圓軸彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形,在強度計算時通常采用第三或第四強度理論。設M和T為危險面上的彎矩和扭矩,W為截面抗彎截面系數(shù),則用第三強度理論表示為 ;第四強度理論表示為 。6.正方形截面梁如下圖所示,桿的最大壓應力max=Mpa. 四計算題(5小題)1下圖所示斜梁AB,其橫截面為正方形,邊長為100mm。若FP3kN,試求最大拉應力和最大壓應力。 2起重支架如下圖所示,受載荷FP作用,試校核橫梁的強度。已知載荷FP12kN,橫梁用14號工字鋼制成,許用應力160MPa。 3下圖示拐軸,受鉛垂載荷FP作用,試按第三強度理論確定軸AB的直徑。已知FP20kN,160MPa。 4卷揚機軸為圓

37、形截面,其尺寸如下圖所示,許用應力80MPa。試求最大許用起重載荷FP。 5下圖所示為一矩形截面懸臂梁,在自由端平面內(nèi)作用一集中力F,此力通過截面形心,與對稱軸y的夾角為,已知E10GMPa,F(xiàn)2.4kN,l2m,h200mm,b120mm。試求固定端截面上a、b、c、d四點的正應力。 第九章 壓桿穩(wěn)定一是非題:(正確的在括號中打“”,錯誤的打“×”) (3小題)1壓桿的長度系數(shù)代表支承方式對臨界力的影響。兩端約束越強,其值越小,臨界力越大;兩端約束越弱,其值越大,臨界力越小。( )2壓桿的柔度綜合反映了影響臨界力的各種因素。值越大,臨界力越??;反之,值越小,臨界力越大。( )3在壓桿穩(wěn)定性計算中經(jīng)判斷應按中長桿的經(jīng)驗公式計算臨界力時,若使用時錯誤地用了細長桿的歐拉公式,則后果偏于危險。( )二填空題: (6小題)1壓桿從穩(wěn)定平衡狀態(tài)過渡到不平衡狀態(tài),載荷的臨界值稱為 ,相應的應力稱為 。2對于相同材料制成的壓桿,其臨界應力僅與 有關。3當壓桿的應力不超過材料的 時,歐拉

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