3、单位长度扭转角与 无关。 A:杆的长度; B:扭矩
C:材料性质; D:截面几何性质 4、材料不同的两根受扭圆轴,其直径和长度均相同,在相同扭矩的作用下,它们的最大切应力之间和扭转角之间的关系是 。 A:最大切应力相等,扭转角相等; B:最大切应力相等,扭转角不等;
C:最大切应力不等,扭转角相等; D:最大切应力不等,扭转角不等。 填空
1、若将受扭实心圆轴的直径增加一倍,则其刚度是原来的 倍。 2、图示圆截面轴的直径为d,C截面相对于A截面的扭转角为: , 整个圆轴的最大扭转剪应力为: 。
3、图示中的轴1与套筒2牢固第结合在一起,两者的剪变模量为G1、G2, 两端承受扭转力偶矩M,为使轴与套筒承受的扭矩相同, 则必须满足的条件是 。 答案:1、16 2、0、τmax= 16M/πd. B 3、抗扭刚度相等
3
弯
曲变形
选择
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1、圆截面的悬臂梁在自由端受集中力的作用,当梁的直径减少一半而其他条件不变时,最大正应力是原来的 倍;最大挠度是原来的 倍。若梁的长度增大一倍,其他条件不变,最大弯曲正应力是原来的 倍,最大挠度是原来的 倍。 A:2; B:16 C:8 D:4;
答案:1、C 2、B 3、A 4、B
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答案 正确选择:C、B、A、C
答疑 当悬臂梁的横截面直径为d时的最大正应力为σ=M/Wz=32M/πd3,最大挠度为v=PL3/3EI=64PL3/3Eπd4;当梁的直径减少一半其他条件不变时梁的最大正应力为σ=M/Wz=32M/π(d/2)3=8×32M/πd3,固最大正应力是原来的8倍;此时梁的最大挠度为v= PL3/3EI’=64PL3/3Eπ(d/2)4=16×64PL3/3Eπd4,最大挠度是原来的16倍。若梁的长度增大一倍,其他条件不变,此时最大弯矩为2M,抗弯截面系数不变,此时最大正应力是原来的2倍,此时梁的最大挠度为v=P(2L)3/3EI=8PL3/3EI,固梁的最大挠度是原来的8倍。
2、y’’=M(x)/EI在 条件下成立。
A:小变形; B:材料服从虎克定律; C:挠曲线在xoy面内; D:同时满足A、B、C; 答案正确选择:D
答疑 挠曲线的适用范围是线弹性、小变形。如果采用y’’=M(x)/EI的形式就必须设轴线方向为x轴,横截面的位移方向为y轴,固挠曲线在xoy平面内。 3、等直梁在弯曲变形时,挠曲线最大曲率发生在 处。
A:挠度最大; B:转角最大 C:剪力最大; D:弯矩最大; 答案 正确选择:D
答疑 根据挠曲线曲率与弯矩之间的关系1/ρ=M(x)/EI可得,挠曲线的曲率与弯矩成正比,在弯矩最大处曲率最大。
4、在简支梁中 ,对于减少弯曲变形效果最明显。 A:减小集中力P; B:减小梁的跨度; C:采用优质钢; D:提高截面的惯性矩
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答案 正确选择:B
答疑 在简支梁的中点作用有集中力,梁的最大挠度发生在梁的中间截面处,最大挠度为PL3/48EI;要减少弯曲变形,可以减少集中力、减少梁的跨度、提高截面的惯性矩、采用优质钢。但梁的挠度与梁的跨度的三次方成正比,固减少梁的弯曲变形效果最明显的措施是减少梁的跨度。
5、板条弯成1/4圆,设梁始终处于线弹性范围内:①σ=My/IZ ,②y’’=M(x)/EIZ哪一个会得到正确的计算结果?
A:①正确、②正确; B:①正确、②错误; C:①错误、②正确; D:①错误、②错误;
答案 正确选择:B
答疑 σ=My/IZ的适用范围是线弹性,只要梁的变形在线弹性范围内,不论变形的大小该公式均适用;y’’=M(x)/EIZ的适用范围是线弹性、小变形。此时板条已经弯成1/4圆,是大变形,不在小变形的范围内,固此公式不适用。
6、应用叠加原理求横截面的挠度、转角时,需要满足的条件是 。 A:梁必须是等截面的; C:变形必须是小变形; 答案正确选择:C
答疑 在小变形、材料服从虎克定律的前提下,挠曲线的微分方程是线性的,计算弯矩时用梁在变形前的位置,结果弯矩与载荷的关系是线性的,这样对于几种不同的载荷,弯矩可以叠加,挠曲线微分方程的解也可以叠加。
7、圆轴采用普通碳钢制成,使用中发现弯曲刚度不够,提高轴的抗弯刚度的有效措施是: 。
A:热处理; B:选用优质合金钢; C;增大直径; D:提高表面光洁度;
答案正确选择:C
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B:梁必须是静定的; D:梁的弯曲必须是平面弯曲。
答疑 增大直径相当于提高截面的惯性矩。
8、等直梁的最大弯矩处,局部增大直径, 。
A:仅提高强度; B:仅提高刚度; C:强度、刚度均有提高; 答案 正确选择:A
答疑 局部增大直径,可以使该处的最大应力降低,提高梁的弯曲强度;由于梁的挠度是在整个梁上的积分,是累积效应,固不能明显地提高梁的弯曲刚度。 9、两简支梁的材料、截面形状、梁中点承受的集中力P均相同,而两梁的跨度之比为L1/L2=1/2,则其最大挠度之比为y1max/y2max= 。 A:1/2
B:1/4
C:1/6
D:1/8
答案 正确选择: D
答疑 跨度为L的简支梁在梁的中点受集中力P作用时,梁中点的挠度为PL3/48EI,跨度为2L的简支梁在梁的中点受集中力P作用时,梁中点的挠度为P(2L)3/48EI=8PL3/48EI。固二者的最大挠度之比为1:8
10、图示中的二简支梁在跨度中点截面处的 。 A:转角和挠度均相等; B:转角和挠度均不等; C:转角相等、挠度不等; D:转角不等、挠度相等;
答案 正确选择:D
答疑 作用有均布载荷的梁在中点处的挠度为5ql4/384EI;作用有线性分布的载荷梁的中点处的挠度等于同一梁上作用有2q的均布载荷的梁的中点挠度的一半,固线性
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分布载荷的梁在中点挠度的大小为5(2q)l/384EI×1/2=5ql4/384EI, 固二者在中间截面处的挠度相等。
均匀分布载荷的梁在中间截面处的转角为0,而线性分布载荷的梁在中间截面处的转角不为零。
11、已知一梁的挠曲线方程为:EIy=-qx(l3-2lx2+x3)/24,所取的坐标系如图,则该梁的最大弯矩是: 。 A:ql2/4; B:ql2/8
C:ql2/16
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答案 正确选择:B
’
答疑 根据挠曲线微分方程y’=M(x)/EI,整理得到M(x)=EIy’’。将所给定的挠曲线
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方程求二阶导数得到EIy’’=q(lx-x)/2,固此梁的弯矩方程为M(x)= q(lx-x2)/2。欲使弯矩取得极值需要满足dM/dx=0。求解dM/dx=0得到 x=L/2,即在梁的中间截面处弯矩取得极值,大小为M=q(L×L/2-(L/2)2)/2=qL2/8。取得极值,大小为M=q(L×L/2-(L/2)2)/2=qL2/8。
12、C截面为梁的中间截面,在图示中的力的作用下,C截面左右两侧的转角 。 A:|θ左|=|θ右| B:|θ左|>|θ右| C:|θ左|<|θ右|
答案 正确选择:A
答疑 梁的弯矩方程是分段函数,但梁的挠曲线是一条光滑连续曲线,在分段处满足连续性条件。
13、已知两梁的跨度、载荷均相同。比较图示中两梁的强度和刚度。其中:2图为两根高度为h/2,宽度为b的矩形截面梁叠加而成的,且相互间的摩擦不计,有 。 A:强度相同、刚度不同; C:强度、刚度均相同;
B:强度不同、刚度相同;
D:强度、刚度均不同;
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