《材料力學》期末考試試卷02

1、第二章拉壓一、判斷題1 .變截面桿AD受集中力作用，如圖 3所示。用Nab、Nbc、Ncd分別表示該桿 AB段、BC段、CD段的軸力的大小，貝U NabNbcNcd。（錯）2.如圖所示的兩桿的軸力圖相同。（X）3. 桿件所受到軸力FN愈大，橫截面上的正應力b愈大。（錯）4. 作用于桿件上的兩個外力等值、反向、共線，則桿件受軸向拉伸或壓縮。（錯）5. 由平面假設可知，受軸向拉壓桿件，橫截面上的應力是均勻分布的。（ 對）6. 極限應力、屈服強度和許用應力三者是不相等的。（對）7. 材料的拉壓彈性模量 E愈大，桿的變形Al愈小。（對）8. 由二Ee可知，應力與應變成正比，所以應變愈大，應力愈大。 （

2、錯）9. 進入屈服階段以后，材料發(fā)生塑性變形。（對）10. 為保證構件能正常工作，應盡量提高構件的強度。（錯 ）11. 對于沒有明顯屈服階段的韌性材料，通常以產(chǎn)生0.2 %的塑性應變所對應的應力作為名義屈服強度,并記為（T0.2O （對）12. 軸向拉伸或壓縮桿件的軸向線應變和橫向線應變符號一定相反。b與應變e必成正比關系。（對 ）13. 若拉伸試件處于彈性階段，則試件工作段的應力14. 安全系數(shù)取得越大，經(jīng)濟性就越好，工程設計就越合理。（錯）15. 軸向拉伸或壓縮的桿件橫截面上的應力一定正交于橫截面。（錯 ）16. 鋼材經(jīng)過冷作硬化處理后其彈性模量基本不變。（對）填空題1 .桿件受拉伸或壓縮

3、變形時的受力特點是：作用于桿件上的外力作用線和桿件的軸線桿件的變形是沿 方向的 或。2 .軸力的正、負號規(guī)定為：桿受拉為 、桿受壓為 。3 .應力是截面上 ,與截面垂直的應力稱為 ,與截面相切的應力稱為-4 .作用于桿件上的外力 和桿的軸線重合， 兩個外力方向 為拉桿；兩個外力 為 壓桿。5 . A l稱為桿件的 , e稱為桿件的 一對拉桿，Al , e均為 值。對壓桿，A l , 均為 值。6 .虎克定律表達式 =Ee ,表明了 與 之間的關系，它的應用條件7 .桿件軸向拉伸或壓縮時，其橫截面上的正應力是 分布的。8 . 一鑄鐵直桿受軸向壓縮時，其斜截面上的應力是 分布的。9 .材料的塑性指

4、標有 10 .塑性材料的極限應力是 脆塑性材料的極限應力是 二三、選擇題1 .在下列關于軸向拉壓桿軸力的說法中， 是錯誤的。(1)拉壓桿的力只有軸力；(2)軸力的作用線與桿軸線重合；(3)軸力是沿桿軸作用的外力；(4)軸力與桿的橫截面積和材料無關。2 .在圖中，圖 所示桿是軸向拉伸桿。3 .圖所示階梯桿，AB段為鋼，BD段為鑄鐵，在力 F作用下 。1 1)AB段軸力最大；(2) BC段軸力最大；(3)CD段軸力最大；(4)三段軸力一樣大。4 .有兩桿，一為圓截面，一為正方形截面，若兩桿材料，橫截面積及所受載荷相同，長度不同，則兩的()不同。(1)軸向正應力 * (2)軸向線應變e (3)軸向伸

5、長Al ； (4)橫向線應變。5 .在其他條件不變時，若受軸向拉伸的桿件的長度增加一倍，則桿件的絕對變形將增加(1 )。(1)1 倍；(2)2 倍；(3)3 倍；(4)4 倍。6 .二根不同材料的等截面直桿，它們的橫截面面積和長度都相同，承受相等的軸向拉力，在比例極限， 二桿有(2 )。(1) Al , e和 都分別相等；(2) Al和e分別不相等，相等；(3) Al , 和 都不相等；(4) A l和 分別相等，e不相等。7. A、B是二根材料相同、橫截面面積相等的直桿，承受相等的軸向載荷，若 1a 1b ,A、B二桿的絕對 變形和相對變形的關系為(2 )。lA=AlB,eA=eB ；(2)

6、 AlA lB,A = B ；(3) AlA lB,A B ；(4) 1 A 1 B, &A B8 .下列命題正確的是(4)。(1)同種材料的彈性模量 E是隨外力不同而變化的；(2)反映材料塑性的力學性能指標是彈性模量E和泊松比 科；(3)無論是縱向變形還是橫向變形都可用E計算；(4)應變的正負號和單位與l 一致。9 .軸向拉伸桿正應力最大的截面和切應力最大的截面(1)。(1)分別是橫截面和 45。斜截面；(2)都是橫截面；(3)分別是45。斜截面和橫截面(4)都是45。斜截面。9所示結構中兩桿的合理10 .現(xiàn)有鋼鑄鐵兩種棒材，其直徑相同，從承載能力和經(jīng)濟效益兩方面考慮，圖 選材方案是(1)。

7、(1)1桿為鋼，2桿為鑄鐵；(2)1桿為鑄鐵，2桿為鋼；(3)兩桿均為鋼；(4)兩桿均為鑄鐵。11 .設一階梯形桿的軸力沿桿軸是變化的，則在發(fā)生破壞的截面上(4 )。(1)外力一定最大，且面積一定最??；(2)軸力一定最大，且面積一定最大；(3)軸力不一定最大，但面積一定最小；(4)軸力與面積之比一定最大。12 . 一單向均勻拉伸的板條如圖10所示。若受力前在其表面畫上兩個正方形a和b,則受力后，正方形a和b分別為(3 )。(1)正方形和正方形；(2)正方形和菱形；(3):矩形和菱形；(4)矩形和正方形。q一口。13 .解除外力后，消失的變形和遺留的變形1。(1)分別是彈性變形和塑性變形；(2)

8、都是彈性變形；(3)分別是塑性變形和彈性變形(4)都是塑性變形。14 .三種不同材料拉伸時的曲線如圖所示。其中強度最高、剛度最大和塑性最好的材料分別是。(1)a、b 和 c; (2)a、c 和 b; (3)b、c 和 a; (4)b、a和 c.15 . 一圓截面直桿，兩端承受拉力作用，若將其直徑增加一倍，則桿的抗拉剛度將是原來的()倍。(1) 8；(2) 6;(3) 4;(4) 216 .低碳鋼拉伸試件的曲線大致可分為四個階段，這四個階段是(3 )。(1)彈性變形階段，塑性變形階段，屈服階段，斷裂階段；(2)彈性變形階段，塑性變形階段，強化階段，頸縮階段；(3)彈性變形階段，屈服階段，強化階段

9、，縮頸階段；(4)變形階段，屈服階段，強化階段，斷裂階段。17 .對于脆性材料，下列說法中哪些是正確的()。(1)試件受拉過程中不出現(xiàn)屈服和縮頸現(xiàn)象；(2)抗壓強度極限比抗拉強度極限高出許(3)抗沖擊的性能好；(4)若構件中存在氣孔，對構件的強度無明顯影響。18 .鑄鐵試樣在做壓縮試驗時，試樣沿傾斜面破壞，說明鑄鐵的 (1 )。(1)抗剪強度小于抗壓強度；(2)抗壓強度小于抗剪強度；(3)抗拉強度小于抗壓強度；(4)抗壓強度小于抗拉強度。A19 .圖示結構，桿1的材料為鋼，桿2的材料為鋁，兩桿的橫截面面積相等。在力F作用下，節(jié)點A A.向左下方位移；B.向鉛垂方向位移；C.向右下方位移；D.不

10、動。20 . 一等直拉桿在兩端承受拉力作用，若其一半為鋼，另一半為鋁，則兩段的B 。A .應力相同，變形相同；B.應力相同，變形不同；C.應力不同，變形相同；D.應力不同，變形不同。四、計算題1. 一直桿受外力如圖，求各段橫截面上軸力，并繪軸力圖。AB 10kN C 8kND6kN ； 4kN、; x2 .廠房柱子，受有屋架傳來的力P1 = 100 (KN面上的軸力，繪軸力圖。P1凸A_P2 P2 1-1100uB2-2q260C勿r3 .判斷軸力圖是否止確？2M145kN3kNI 2kNre3kN4.求各桿軸力.RA、IBRC 3020kNJ20kN1),及吊車梁傳來的力P2 = 80 (K

11、N)。求柱在1-1、2-2截)N(kN)1y1 Bn5.繪各桿軸力圖7.磚柱受力及橫截面（正方形）尺寸如圖。已知:P1 = 50kN, P2 = 90kN, a1 = 24cm, a2 = 37cm.求各段的軸力，繪出軸力圖，并計算各段的正應力。a2140N圖（kN）8 .已知：鋼=160 MPa,銅=120 MPa, Aab = 2Abc = 10 * 102 mrn ,P=60kN.AE 為銅,EC 為鋼.9 .桁架中一根豎桿，承受軸向拉力 P=20KN ,鋼材的容許應力=140MPa,若采用圓鋼，確定拉桿的直 徑d.10 .三錢拱屋架。l = 9. 2m h = 1.42m q = 4.

12、 2kN / m,拉卞f AB 直徑 d = 16mm, = 170 MPa.校核此拉桿的強度。qYc11. 鋼木結構桿.A1=600(mm*mm),AB 為木桿，截面積 A2=10*10E3(mm*mm),1=160MPa.求B處可吊的最大許可荷載P.2=7MPa.BC 為鋼12. 木柱，已知：P1=P2=20KN ,木材(順紋)的彈性模量 E=0.1*10E5MPa ,木柱橫截面 A=200*200mm*mm. 試計算柱的總變形.a=1mb=1m13. 矩形截面鋼桿，寬度a=80mm,厚度b=3mm ,經(jīng)拉伸實驗測得：在縱向100mm的長度伸長了 0.05mm, 在橫向60mm的寬度縮小了

13、 0.0093mm,設鋼材的彈性摸量 E=2.0*10E-5 mm,試求此材料的泊松比和桿件 所受的軸向外力。14. 圖示硬鋁試件，h=2 mm, b=20 mm ,試驗段長L。=70 mm ,在軸向拉力F=6 kN作用下，測得試驗段伸長ALo =0.15 mm ,板寬縮短 Ab=0.014mm ,試計算硬鋁的彈性模量E和泊松比u。期3卬I.15.圖示結構，AB為剛性桿。桿1、2材料相同，彈性模量 E=200GPa,許用應力d=160MPa ,二桿的橫 截面面積比。A1/ A 2=2 。桿1比設計長度短了 =0. 1 mm,試求裝配后再加載荷 F=120N時各桿所需的最小的橫截面面積。解答一、

14、填空題1、相同2、拉彎，彎曲3、重合，軸線，伸長，縮短 4、載荷，約束反力5、正, 應力，切應力7、作用線，相背離者，相對者 8、絕對變形，縱向線應變，正，負比例極限10、均勻11、均勻二、判斷題對對錯錯對錯對錯對對錯錯錯對對對錯對錯對錯隊對錯對三、選擇題負6、單位面積的力，正9、應力，應變，不超過四、計算題1.解:2.根據(jù)21. AB段，設軸力根據(jù)2 X = 0,有BC: 軸力N23, c,4,4,3,1,2,2,1,4,1,1,4,3,2,1,3,2,3,3,124,1,4,3N1。N1-6 = 0 , N1 = 6 (KN)X = 0,有 N2 + 10 - 6 =0, N2 = - 4

15、 (KN)(壓力)N圖(單華：kN)64G43. CD:軸力 N3根據(jù) 2 X = 0 ,有 N3 - 8 +10 - 6 =0, N3 = - 4 ( KN )(壓)答：N1=6kN,N2=-4kN,N3=-4kN.2 .解：1.支反力根據(jù) 2 X = 0,-P1-2P2+R=0,R=260（kN）2.1- 1截面：設軸力為 N1,按正方向設（下同）根據(jù) 2 X=0，有-N1-P1=0, N1= -100（kN）（壓）3 . 2-2截面，設軸力為 N2根據(jù) 2 X=0，有-P1-2P2-N2=0,N2= -260（kN）（壓） 答：略。3 .答：不正確。4 .解：（1）求支反力.（1）、（2

16、）桿都為二力桿。所以反力方向如圖。設坐標如圖。因為平衡，根據(jù)2Y=0,有：RAsin30 -20=0, RA=40（kN）（拉）又/ X=0,有：-RAcos30 -RC=0, RC=-34.6（kN）（ 壓）（2）求軸力設（1）桿軸力N1,根據(jù)平衡條件，N1- RA =0,N1=40（kN）同理:N2-RC=0, N2=-34.6（kN）（壓）答：（1） （2）桿軸力分別為 N1=40kN, N2= -34.6kN.7 .解：P1、P2與軸重合，磚柱受壓。（1） 求軸力AB段，取1-1截口上面部分。根據(jù) 2 X=0,-P1-N1=0.N1= -50kN（壓）BC段，取2-2截面上部分有-X=

17、0, -P1-P2-N2=0, N2= -140kN（壓）（2） 軸力圖（3） 求正應力因為 A1 a2 576cm2, A2 a2 1369cm2N150 1034A1576 103N2140 104A21369 100.87MPa(壓)1.02MPa (壓)答：略。8 .解：作軸力圖，知危險面為AD段。（N較大，又因為c s）N(kN)6060120maxN N adAAad120*10310*102*10 6120(MPa)MAX c答：強度滿足要求。N 一.9 .解：根據(jù)強度條件，有A ，而N=P=20kN, A 13.5(mm)20 1034 20 1036，d 、6140 106.

18、 140 106答：可選拔14mm直徑圓鋼。10 .解：(1)求AB桿拉力，設如圖整體：2Y=0,Ya Yb ql 0,Y Y 19.32(kN).研究半屋架：根據(jù) MC(F) 0,1.42N q- Ya- 0, N 31.3(kN) 2 42(2)求應力331.3 10156(MPa)4162106(3)強度校核156MPa 答：拉桿AB滿足強度條件。11 .解：(1) AB、BC皆為二力桿。取 B 點，因為2 X=0,所以有 N2-N1cos30 =0,-3又2 丫=0,N1sin30-P=0,N1=2P,代入：N2= 2P 十3P2(2)求最大許可載荷對鋼：因為 N1WA1*1,即 2PW 600*10E-6*160*10E6,所以PW 48(kN)40.4(kN)對木：N2WA2*2, V3* P 10 *103* 10 6 * 7* 106,P答：最大許可載荷P=40.4kN.12.解：(1)軸力Na= -P1= -20(kN)Nb= -P1 -P2= -40(kN)(2)變形Naa20 103 1AB: la -560.05(mm)EA 0.1 10200 200