材料力学 练习册80学时 昆明理工大学
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第十一章 交变应力
一、是非判断题
11.1 构件在交变应力下的疲劳破坏与静应力下的失效本质是相同的。 （ × ） 11.2 通常将材料的持久极限与条件疲劳极限统称为材料的疲劳极限。 （ ∨ ） 11.3 材料的疲劳极限与强度极限相同。 （ × ） 11.4 材料的疲劳极限与构件的疲劳极限相同。 （ × ） 一、填空题
11.1表示交变应力情况的有5个量值：σ m (平均应力)，σ a（应力幅），r(循环特征)，及σ max
和σ min，其中只有＿2＿个是独立的。
11.2 某构件内一点处的交变应力随时间变化的曲线如图所示， 则该交变应力的循环特征
是 -0.5 , 最大应力是 100MPa ，最小应力是 -50MPa ,平均应力是 25MPa 。
σ (MPa) 100 0 -50 t (s)
11.3 疲劳破坏的三个阶段: 裂纹的产生 , 裂纹扩展 , 脆性断裂 。 11.4 疲劳破坏的主要特征有 1）破坏时σmax<σs(σb)；2）破坏前经过一定的应力循环次数;
3）破坏为脆性断裂 ; 4）断口有光滑区和粗糙区 。 11.5 提高构件疲劳强度的主要措施: 减缓构件的应力集中 ,
降低构件表面粗糙度 ; 增加构件表层强度 。 11.6 有效应力集中系数不仅与构件的形状、尺寸有关，而且与 材料的强度极限σb 有关。 11.7 三根材料相同的试件，分别在循环特征r =－1，r = 1，r = 0.5的交变应力下进行疲
劳试验，则：（1）r = 1 的持久极限最大;（2）r = -1 的持久极限最小。 11.8 如零件的规定安全系数为n，疲劳工作安全系数为n σ ，则用安全系数表示的疲劳强度
条件为 nσ ≥ n 。
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11.9 螺栓受轴向的最大拉力P max = 6kN，最小拉力P min = 5 kN作用; 螺栓直径 d = 12 mm，
则其交变应力的循环特征 r = 5/6 ，应力幅值 σa = 4.42 MPa，平均应力σm = 48.63 MPa。
11.10下列做法是否能够提高构件的持久极限（填“能”或“不能”）？
(1) 表面滚压硬化（ 能 ）；(2) 增加构件直径（ 不能 ）； (3) 表面抛光（ 能 ）。 三、选择题
11.1 分别受图示四种不同交变应力作用的试件，哪种情况最先会发生疲劳破坏？
正确答案是 （d） 。
σ σ σ σ σ σ σ σ/3
t0 t0 t0 t0
(c) (d) (a) (b)
11.2 可以提高构件持久极限的有效措施有如下四种答案：
（A）增大构件的几何尺寸； （B）提高构件表面的光洁度;
（C）减小构件连结部分的圆角半径;
（D）尽量采用强度极限高的材料。 正确答案是 (B) 。 11.3 图示四种交变应力，哪一种同时满足条件：r＞0和σ m +σ a＜0。
（ r: 循环特征，σ m：平均应力，σ a：应力幅 ） 正确答案是 (c) 。
????????
0 t 0 0 t ??t t
(d) (b) (a) (c)
11.4 材料在对称循环下的持久极限为σ－1，脉动循环下的持久极限为σ0，静载荷下的强度极
限为σb, 它们之间的关系有如下四种答案： （A）σ－1＞σ0＞σb；（B）σb＞σ0＞σ－1; (C) σ0＞σ－1＞σb；(D) σb＞σ－1＞σ0 。
正确答案是 (B) 。
11.5 已知材料的σ－1、κ σ、ε σ、β，规定安全系数n，则构件在对称循环下的许用应力为：
（A）β σ－1／（n ε σ κ σ）； （B）κ σ σ－1／（n ε σ β）； （C）ε σ κ σσ－1／（n β）； （D）ε σ β σ－1／（n κ σ）
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正确答案是 (D) 。 11.6 已知材料的σ－1、κ σ、ε σ、β，构件的最大应力σ max ，构件在对称循环下的疲劳工作安
全系数n有四种答案：
（A） σ－1／［β σ max／（ε σ κ σ）］； （B） σ－1／［κ σ σ max／（ε σ β）］； （C） σ－1／（ε σ κ σ σ max／β）; （D） σ－1／（ε σ β σ max／κ σ）。正确答案是 (B) 。
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第十三章 能量方法及其应用
一、是非判断题
13.1外力功与外力的终值和加载次序有关。 ( × ) 13.2计算弹性变形能可以应用叠加原理。 ( × ) 13.3弹性变形能恒为正值。 ( ∨ ) 13.4 如图所示结构，在应用单位荷载法求位移时，下述施加单位力的做法是否正确？ （1）欲求图（a）中CD两点的相对线位移，则在C、D两点加一对反向并沿CD连线的单位力。 ( ∨ ) （2）欲求图（b）中C点左右截面的相对角位移；则在C点加一单位力偶。 ( × ) （3）欲求图（c）中AE两点的相对线位移，则在A、E两点加一对反向并沿AE连线的单位
B C 力。 D D E ( ∨ )
C A A （a）
（b） B A C （c） B
13.5 静不定结构的相当系统和补充方程不是唯一的，但其解答结果是唯一的。 （ ∨ ） 13.6 对于各种静不定问题，力法正则方程总可以写为?11X1??1F?0 （ × ） 二、选择题
13.1 图（a）示静不定桁架，图(b)、图(c)、图(d)、图(e)表示其四种相当系统，其中正确的是 (e) 。
13.2 图示静不定桁架，能选取的相当系统最多有 D 。
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A．三种 B．五种 C．四种 D．六种
为一次内力超静定
三、填空题
13.1 判别图示各结构的静不定次数：图(a)是 0 ；图(b)是 0 ；图(c) 3 ；图(d) 1 。
13.2 图（a）所示静不定结构取相当系统如图(b)所示，其变形协调条件用变形比较法可表达为 △B = 0 ；用力法正则方程可表达为 δ11X1+△1F = 0 。
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