“材料力學(xué)”復(fù)習(xí)資料答案版

1、一、單項(xiàng)選擇題1如圖示構(gòu)件，受載荷F = 20kN的作用。已知橫截面m-m的面積A=500mm2，那么截面上的正應(yīng)力=20103/500=40MPa，對嗎？不對，這對于m-m截面來說是個非對稱載荷，因而除了拉應(yīng)力，還需要添加彎曲應(yīng)力，最終上表面的應(yīng)力會比那個拉應(yīng)力大，下表面的要小。2如圖所示，現(xiàn)有低碳鋼及鑄鐵兩種材料，若用鑄鐵制造桿1，用低碳鋼制造桿2，你認(rèn)為合理嗎？為什么？ 不合理。鑄鐵主要應(yīng)該受壓，低碳鋼主要受拉，受壓也可以。 因?yàn)殍T鐵的抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高很多，而低碳鋼的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度幾乎是相等的3三根材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖示，試說明哪種材料的強(qiáng)度高？哪種材料的塑性好？在彈性范圍內(nèi)

2、哪種材料的彈性模量最大？ 材料2強(qiáng)度高 材料3塑性好材料1彈性模量大4如圖，A、B是兩根材料相同，截面積相等的直桿，LALB，兩桿承受相同的軸向拉力，問A、B二桿絕對變形是否相等？相對變形是否相等？5兩根不同材料的等截面直桿，它們的截面積和長度相等，承受相等的軸力，試說明：（1）二桿的絕對變形和相對變形是否相等？（2）二桿橫截面上的應(yīng)力是否相等？（3）二桿的強(qiáng)度是否相等？1、二桿的絕對變形和相對變形不會相等。原因：它們材料不同相應(yīng)的力學(xué)性能也不同，相同受力的話，兩者的絕變形肯定不同了，相應(yīng)的相對變形也不同了。2、兩者的截面上的應(yīng)力，如果受力直桿未變形，則相等，如變形，則不相等了。原因：受力變形

3、截面面積發(fā)生改變，相應(yīng)應(yīng)力也會不同。3、二桿的強(qiáng)度不相等。原因：不同材料有不同的力學(xué)性能6如圖a示，把卡片紙立在桌子上，其自重就可以把它壓彎。又如圖b示，把卡片紙折成角鋼形立在桌子上，其自重不能把它壓彎了。又如圖c示，把卡片紙卷成圓筒形立在桌子上，即使在其頂部施加一小砝碼也不會把它壓彎，為什么？7若沖擊物高度和沖擊點(diǎn)位置不變，沖擊物重量增加一倍時，沖擊應(yīng)力是否也增大一倍？重量變?yōu)樵瓉淼膬杀?，沖擊應(yīng)力變?yōu)樵瓉淼?倍。 8剪力、擠壓力分別是物體受剪切和擠壓作用時的內(nèi)力，對嗎？為什么？ 9直徑、長度相同的兩根實(shí)心軸，一根是鋼軸，另一根是銅軸，問它們的抗扭截面系數(shù)是否相同？當(dāng)受到相同的扭矩作用時，它們

4、的最大切應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)角是否相同？抗扭截面系數(shù)是相同的，Wp只與截面形狀相關(guān)。最大切應(yīng)力相同，切應(yīng)力=扭矩/Wp.扭轉(zhuǎn)角不同，角度=(扭矩*長度)/(G*Ip)。其中，G為剪切模量，對于鋼和銅是不一樣的。Ip為極慣性矩，對于形狀相同的軸是一樣的。10圖所示桿件哪些部位屬于軸向拉伸或壓縮？A拉伸，b壓縮 10圖示矩形截面桿，橫截面上的正應(yīng)力沿截面高度線性分布，截面頂邊各點(diǎn)的正應(yīng)力均為100MPa，底邊各點(diǎn)處的正應(yīng)力均為零。試問桿件橫截面上存在何種內(nèi)力分量，并確定其大小。P9二、計算題1在圖所示等截面真桿，橫截面的面積為A，承受軸向載荷q的作用。試計算桿內(nèi)各橫截面上的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力。P55 2

5、圖所示拉桿，用四個直徑相同的鉚釘固定在格板上，拉桿與鉚釘?shù)牟牧舷嗤?，試校核鉚釘與拉桿強(qiáng)度。已知載荷F=80kN，板寬b=10cm，板厚=10mm，鉚釘直徑d=16mm，許用切應(yīng)力=100MPa，許用擠壓應(yīng)力bs=300MPa，許用拉應(yīng)力=160MPa。P493一鑄鐵梁的受力如圖所示，其截面尺寸如圖。鑄鐵材料的拉、壓許用應(yīng)力分別為、。試校核此梁是否安全。解：（1）繪梁的內(nèi)力圖梁的彎矩圖如圖所示。 （2）計算截面的幾何性質(zhì)Yc=(1600*10+2400*80)/(1600+2400)=52求得形心C距上、下邊緣的距離分別為52mm和88mm，形心主慣性矩Iz=Iz。+Aa*a Iz。=(bh*h

6、)/12。（3）強(qiáng)度校核本例中因剪力在梁中引起的剪應(yīng)力較小，故只對正應(yīng)力進(jìn)行校核。由于梁的截面上、下不對稱于中性軸，而材料的拉、壓許用應(yīng)力又不相等，所以最大正彎矩的作用截面C和最大負(fù)彎矩的作用截面B均可能是危險面。兩個截面上的正應(yīng)力分布如圖d所示?？梢钥闯?，最大壓應(yīng)力發(fā)生在B截面下邊緣的各點(diǎn)處，其值為最大拉應(yīng)力發(fā)生在C截面下邊緣的各點(diǎn)處，其值為雖然大于，但沒超過5%，故仍然認(rèn)為是安全的。4圖10所示梁，EI為常數(shù)。P193(作業(yè)已寫)（1）試根據(jù)梁的彎矩圖與支持條件畫出撓曲軸的大致形狀；（2）利用積分法計算梁的最大撓度和最大轉(zhuǎn)角。繞曲軸近似微分方程：d2w/dx2=M(x)/EI5一剛架水平放

7、置（如圖所示），AB垂直于BC。一重為F的物體作用于C處，已知剛架直徑d=100mm，桿長CB=0.3m、AB=0.5m，F(xiàn)=10kN，E=200GPa，許用應(yīng)力=140MPa。試求：P244（1）畫出AB、BC的彎矩圖和AB的扭矩圖，指出危險截面、危險點(diǎn)；（2）畫出危險點(diǎn)單元體的應(yīng)力狀態(tài)圖；（3） 用第三強(qiáng)度理論校核剛架的強(qiáng)度。st6圖所示兩個細(xì)長壓桿，其材料、長度和截面面積均相同，B桿內(nèi)外徑之比d2/D2=0.6，則兩桿臨界壓力的比值是多少？ 7.圖示懸臂梁，承受載荷F1、F2作用，試校核梁的強(qiáng)度。已知F1=5kN、F2=30kN,許用拉應(yīng)力t=30MPa, 許用壓應(yīng)力c=90MPa。P1

8、638.圖示結(jié)構(gòu)，桿1與桿2的彈性模量均為E，橫截面面積為A，梁BD為剛體，載荷F=50kN，許用拉應(yīng)力為t=160MPa，許用壓應(yīng)力c=120MPa。試確定各桿的橫截面面積。P41(已知) 9如圖所示，兩塊鋼板用螺栓聯(lián)接，已知螺栓直徑d=16mm，兩塊鋼板厚度相等均為t1=10mm，螺栓加工出螺紋部分的長度為L1=22mm，安裝后測得鋼板外螺紋部分長度L2=20mm，許用切應(yīng)力=80MPa，許用擠壓應(yīng)力jy=200MPa，求螺栓所能承受的載荷。 10.圖示梁，EI為常數(shù)。P193(作業(yè)已寫)（1）試根據(jù)梁的彎矩圖與支持條件畫出撓曲軸的大致形狀；（2）利用積分法計算梁的最大撓度和最大轉(zhuǎn)角。01

9、1千斤頂如圖所示,絲杠長度,內(nèi)徑,材料是A3鋼,最大起重量,規(guī)定穩(wěn)定安全系數(shù)。試校核絲杠的穩(wěn)定性。A3鋼的,；，。 解：（1）絲杠可簡化為下端固定上端自由的壓桿（圖b），故長度系數(shù)=2。計算絲杠的柔度，（2）計算臨界力并校核穩(wěn)定性因?yàn)?可知絲杠是中柔度壓桿，采用直線經(jīng)驗(yàn)公式計算其臨界載荷。故絲杠的臨界載荷為校核絲杠的穩(wěn)定性千斤頂絲杠穩(wěn)定 12.圖所示傳動軸AB由電機(jī)帶動。已知電機(jī)通過聯(lián)軸器作用在截面A上的扭力偶矩為M1=1kNm，皮帶緊邊與松邊的張力分別為FN與FN，且FN=2FN，軸承C與B間的距離L=200mm，皮帶輪的直徑D=300mm，軸用鋼制成，許用應(yīng)力=100MPa。（1） 畫出AB、BC的彎矩圖和AB的扭矩圖，指出危險截面、危險點(diǎn)；P233（2）畫出危險點(diǎn)單元體的應(yīng)力狀態(tài)圖；（3）用第三強(qiáng)度