诸 论
一、 选择题
1. 构件在外力作用下( B )的能力称为稳定性。
A.不发生断裂 B.保持原有平衡状态 C.不产生变形 D. 保持静止 2.物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为( A )。
A. 弹性 B.塑性 C.刚性 D.稳定性 3.小变形指的是( C )。
A.构件的变形很小 B.刚体的变形
C.构件的变形比其尺寸小得多 D.构件的变形可以忽略不计 4.材料力学主要研究( D )。
A.材料的机械性能 B.材料的力学问题
C.构件中力与材料的关系 D.构件受力后的变形与破坏的规律
二、判断题(正确的打“√”,错的打“×”)
1.材料力学的任务是在保证安全的原则下设计构件。( × ) 2.构件的强度、刚度和稳定性与所用材料的力学性质有关。( √ )
3.要使结构安全正常地工作,就必须要求组成它的大部分构件能安全正常地工作。( × )
4.任何物体在外力作用下,都会产生变形。( √ )
5.自然界中的物体分为两类:绝对刚体和变形固体。( × )
6.设计构件时,强度越高越好。( × ) 三、填空题
1.材料力学的任务是研究构件在外力作用下的( 变形、受力与破坏或失效 )的规律,为合理设计构建提供有关(强度、刚度、稳定性)分析的基本理论和计算方法。
2.构件的强度表示构件( 抵抗破坏的 )能力;刚度表示构件( 抵抗变形的 )能力;稳定性表示构件( 保持原有平衡形式的 )能力。
3.杆件在外力作用下的四种基本变形分别是:( 拉压 ),( 剪切 ),( 弯曲 ),( 扭转 )。
拉伸与压缩
一、 选择题 (有4个备选答案选出其中一个正确答案。)
1.若两等直杆的横截面面积为A,长度为l,两端所受轴向拉力均相同,但材料不同,那么下列结论正确的是( B )。
A.两者轴力不相同 B.两者应变不同 C.两者变形不相同 D.两者伸长量相同
2.设?和?1分别表示拉压杆的轴向线应变和横向线应变,?为材料的泊松比,则下列结论正确的是(B)。
A.???1?? B.???1 C.???1 D.???p时, ??常数 ???3.图l-2l表示四种材料的应力—应变曲线,则:
(1)弹性模量最大的材料是( A ); (2)强度最高的材料是( B ); (3)塑性性能最好的材料是( D )。
4.若直杆在两外力作用下发生轴向拉伸(压缩)变形,则此两外力应满足的条件是( B )
A.等值、同向、作用线与杆轴线重合 B.等值、反向、作用线与杆轴线重合 C.等值、反向、作用线与轴线垂直
D.等值、同向、作用线与轴线垂直
5.材料安全正常地工作时容许承受的最大应力值是( d )。
A.?p B.? C.?b D.[?]
6. 图示阶梯形杆,CD段为铝,横截面面积为A;BC和DE段为钢,横截面面积均为2A。设1-1、2-2、3-3截面上的正应力分别为σ1、σ2、σ3,则其大小次序为( A )。
A、σ1>σ2>σ3 B、σ2>σ3>σ1 C、σ3>σ1>σ2 D、σ2>σ1>σ3
7. 轴向拉伸杆,正应力最大的截面和剪应力最大的截面( A )
A、分别是横截面、450斜截面 B、都是横截面 C、分别是450斜截面、横截面 D、都是450斜截面 8. 材料的塑性指标有( C )。
A、σs和δ B、σs和ψ C、δ和ψ D、σs、δ和ψ 9. 由变形公式Δl=Pl/EA即E=Pl/AΔl可知,弹性模量( A )
A、与载荷、杆长、横截面面积无关 B、与载荷成正比 C、与杆长成正比 D、与横截面面积成正比 10. 在下列说法,( A )是正确的。
A、内力随外力增大而增大 B、内力与外力无关 C、内力随外力增大而减小 D、内力沿杆轴是不变
11. 现有钢、铸铁两种棒材,其直径相同。从承载能力和经济效益两方面考虑,图示结构中的两杆的合理选材方案是( D )
1 2 P
A、两杆均为钢;
B、两杆均为铸铁;
D、 1杆为钢,2杆为铸铁。
C、1杆为铸铁,2杆为钢;
12. 图示等直杆,杆长为3a,材料的抗拉刚度为EA,受力如图。杆中点横截面的铅垂位移为( B )
A、0; B、Fa/(EA); C、2Fa/(EA); D、3Fa/(EA)。
二、判断题(正确的打“√”,错的打“×”)
1.应力分为两种,即正应力和剪应力。并且同一截面上的正应力和剪应力必须互相垂直。( √ )
2.正应力的“正”字指的是正负的意思,所以正应力恒大于零。(× ) 3.轴力是拉压杆横截面上唯一的内力。( √ )
4.公式??NA, ???E, ?l?NlEA仅当???p时才能用。( × )
6.因E???,故E随应力的增大而提高。( × )
7.在轴向拉伸时,轴向应力与轴向应变的比始终保持为常数,直到破坏。( × ) 8.仅由平衡条件求不出超静定问题的全部未知力。(√ )
9.设计构件时,须在节省材料的前提下尽量满足安全工作的要求。( × )
10. 拉压变形时其内力称为轴力,常用 表示,若用截面法计算出轴力为正,表示杆件受拉伸,若轴力为负,则表示杆件受压缩。(√) 三、填空题
1.在图1-27所示的应力-应变曲线上,对应a点的应力称为( 比例极限 ),对应b 点的应力称为( 弹性极限 ),对应c点的应力称为( 屈服极限 ),对应d点的应力称为( 强度极限 )。
2.写出虎克定律的两种表达式:( ??E? ),( ?l?NlEA ),它们的适用条( 比例极限范围之内 )。
3.材料的弹性模量E反映了材料的(抵抗弹性变形的)能力,它与构件的尺寸及构件所受外力无关。
4.材料破坏之前所能承受的最大应力是(强度极限)。
5.塑性材料的延伸率?(>5% ),脆性材料的延伸率?( < 5% )。 6.强度计算的三种问题:(强度校核),(设计横截面尺寸),(设计许可载荷)。
7.脆性材料的压缩破坏主要是因(切应力)作用而破坏,破裂面大约与轴线成(55—60)角度。
8.名义屈服极限σ0.2是对( 塑性 )材料规定的。 四、计 算 题
1. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力,并画出各杆的轴力图。
解: FN1=-2kN(压);FN2=2kN(拉);FN3=-4kN(压)
2. 阶梯状直杆受力如图所示。已知AD段横截面
面积AAD=1000mm2,DB段横截面面积ADB=500mm2,材料的弹性模量E=200GPa。求(1)轴力图;(2)该杆的总变形量ΔlAB。
3. 用绳索吊起重物如图所示。已知F=20kN,绳索横截面面积A=12.6cm2,
许用应力[σ]=10MPa。试校核α=45°及α=60°两种情况下绳索的强度。(答案:不安全;?45??11.22MPa??,?60??9.16MPa??,安全)
4. 某悬臂吊车如图所示。最大起重荷载G=20kN,杆BC为Q235A
圆钢,许用应力[σ]=120MPa。试按图示位置设计BC杆的直径d。(答案:d=25mm)
5. 图示正方形截面阶梯状杆件的上段是铝制杆,边长a1=20mm,材料的许
用应力[σ1]=80MPa;下段为钢制杆,边长a2=10mm,材料的许用应力[σ2]=140MPa。试求许用荷载[F]。(答案:[F]=14KN)
6.汽车离合器踏板如图所示。已知踏板收到压力F1 = 400 N作用,拉杆1的直径D =9 mm,杠杆臂长L = 330 mm,l = 56 mm,拉杆的许用应力[σ] = 50 MPa,校核拉杆1的强度。(答案:??37.1MPa????)
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