材料力学拉压剪切习题.pdf

第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 4 第二章第二章 拉伸、压缩与剪切拉伸、压缩与剪切 一、是非题 一、是非题 2.1 使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。 （ ） 2.2 轴力越大， 杆件越容易被拉断， 因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。 （ ） 2.3 内力是指物体受力后其内部产生的相互作用力。 （ ） 2.4 同一截面上，必定大小相等，方向相同。 （ ） 2.5 杆件某个横截面上，若轴力不为零，则各点的正应力均不为零。 （ ） 2.6 、 值越大，说明材料的塑性越大。 （ ） 2.7 研究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。 （ ） 2.8 杆件伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。 （ ） 2.9 线应变 的单位是长度。 （ ） 2.10 轴向拉伸时，横截面上正应力与纵向线应变成正比。 （ ） 2.11 只有静不定结构才可能有温度应力和装配应力。 （ ） 2.12 在工程中，通常取截面上的平均剪应力作为联接件的名义剪应力。 （ ） 2.13 剪切工程计算中，剪切强度极限是真实应力。 （ ） 2.14 轴向压缩应力与挤压应力bs都是截面上的真实应力。 （ ） 二、选择题二、选择题 2.15 变形与位移关系描述正确的是（ ） A. 变形是绝对的，位移是相对的 B. 变形是相对的，位移是绝对的 C. 两者都是绝对的 D. 两者都是相对的 2.16 轴向拉压中的平面假设适用于（ ） A. 整根杆件长度的各处 B. 除杆件两端外的各处 C. 距杆件加力端稍远的各处 2.17 变截面杆如图，设F 、F 12、F3分别表示杆件中截面 1-1、2-2、3-3 上的内力，则下 列结论中哪些是正确的（ ） 。 题 2. 17 图 1 1 2 2 3 3 P A. F1 F2 ，F2 F3 B. F1 = F2 ，F2 F3 C. F1 = F2 ，F2 = F3 D. F1 = F2 ，F2 F3 2.18 影响杆件工作应力的因素有（ ） ；影响极限应力的因素有（ ） 。 A. 载荷 B. 材料性质 C. 截面尺寸 D. 工作条件 2.19 图示三种材料的应力应变曲线， 则弹性模量最大的材料是（ ） ； 强度最高的材料是（ ） ； 塑性性能最好的材料是（ ） 。 2.20 长度和横截面面积均相同的两杆， 一为钢杆， 一为铝杆， 在相同的拉力作用下 （ ） A B C 题 2.19 图 A. 铝杆的应力和钢杆相同，而变形大于钢杆 B. 铝杆的应力和钢杆相同，而变形小于钢杆 第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 5 C. 铝杆的应力和变形都大于钢杆 D. 铝杆的应力和变形都小于钢杆 2.21 一般情况下，剪切面与外力的关系是（ ） 。 A 相互垂直 B 相互平行 C 相互成 45o D 无规律 2.22 如图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高（ ）强度。 A 螺栓的拉伸 B 螺栓的剪切 C 螺栓的挤压 D 平板的挤压 2.23 图示联接件，若板和铆钉为同一材料，且已知 bs=2，为充分提高材料的利用 率，则铆钉的直径 d应为（ ） 。 A d=2t B d=4t C d=8t/ D d=4t/ 题 2.22 图 题 2.23 图 第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 6 三、计算题三、计算题 2.24 在图示结构中，若钢拉杆 BC 的横截面直径为 10 mm，试求拉杆内的应力。设由 BC 联接的 1 和 2 两部分均为刚体。 题 2.24 图 2.25 图示结构中，1、2 两杆的横截面直径分别为 10 mm 和 20 mm，试求两杆内的应力。 设两杆内的应力。设两根横梁皆为刚体。 题 2.25 图 第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 7 2.26 直径为 10 mm的圆杆，在拉力P = 10 kN的作用下，试求最大剪应力，并求与横截 面的夹角为300的斜截面上的正应力及剪应力。 2.27 在图示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆。木杆AB的横截面面积A1=100 cm2，许 用应力1=7MPa；钢杆BC的横截面面积A2=6cm2，许用应力2=160MPa。试求许可吊重 P。 题2.27图 P 30 C A B 钢 木 第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 8 2.28 某拉伸试验机的结构示意图如图所示。设试验机的CD杆与试件AB材料同为低碳 钢，其 p=200 MPa，s=240 MPa，b=400 MPa。试验机最大拉力为 100 kN。 用这一试验机作拉断试验时，试样直径最大可达多大？ 若设计时取试验机的安全系数 n = 2，则 CD 杆的横截面面积为多少？ 若试样直径 d=10mm，今欲测弹性模量 E，则所加载荷最大不能超过多少？ 题 2.28 图 2.29 图示拉杆沿斜截面mn由两部分胶合而成。设在胶合面上许用拉应力=100 MPa，许用剪应力=50 MPa。并设胶合面的强度控制杆件的拉力。试问：为使杆件承受 最大拉力P，角的值应为多少？若杆件横截面面积为 4cm2，并规定60，试确定许 可载荷P。 题 2.29 图 n m P P 第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 9 2.30 在图示杆系中， BC 和 BD 两杆的材料相同， 且抗拉和抗压许用应力相等， 同为。 为使杆系使用材料最省，试求夹角的值。 题2.30图 B C D l P 2.31 设CF为刚体（即CF的弯曲变形可以忽略） ，BC为铜杆，DF为钢杆，两杆的横截面 面积分别为A1和A2，弹性模量分别为E1和E2。如要求CF始终保持水平位置，试求x。 题 2.31 图 C F D B P l l1 l2 A2 A1 x 第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 10 2.32 设横梁ABCD为刚体。横截面面积为 76.36 mm2的钢索绕过无摩檫的滑轮。设P = 20 kN，试求钢索内的应力和C点的垂直位移。设钢索的E=177GPa。 题 2.32 图 2.33 在图示简单杆系中，设 AB 和 AC 分别为直径是 20 mm 和 24 mm 的圆截面杆， E=20GPa，P=5kN。试求 A 点的垂直位移。 题 2.33 图 C B A P 30 45 2m 第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 11 2.34 木制短柱的四角用四个 40404 的等边角钢加固。已知角钢的许用应力 钢 160MPa，E钢200GPa；木材的许用应力 木12MPa，E木10GPa。试求许可载荷P。 题 2.34 图 2.35 受预拉力 10kN 拉紧的缆索如图所示。若在 C 点再作用向下的载荷 15kN，并设缆 索不能承受压力，试求在 h= 5 l 和 h= 5 4l 两种情况下，AC 和 BC 两段内的内力。 题 2.35 图 l B A C h 第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 12 2.36 在图示结构中，假设 AC 梁为刚杆，杆 1、2、3 的横截面面积相等，材料相同。试 求三杆的轴力。 题 2.36 图 2.37 阶梯形钢杆的两端在T1=5时被固定，杆件上下两段的横截面面积分别是，A上 5cm2，A下10cm2。当温度升高至T225时，试求杆内各部分的温度应力。钢材的12.5 10 61，E200GPa。 题 2.37 图 第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 13 2.38 在图示结构中，1、2 两杆的抗拉刚度同为E1A1，3 杆为E3A3。3 杆的长度为+l， 其中为加工误差。试求将 3 杆装入AC位置后，1、2、3 三杆的内力。 2.38题图 2.39 图示凸缘联轴节传递的力偶为m=200 Nm，凸缘之间用四只螺栓联接，螺栓内径 d10 mm，对称地分布在Do=80 mm的圆周上。如螺栓的剪切许用应力为=60 MPa，试校 核螺栓的剪切强度。 题 2.39 图 第二章 拉伸、压缩与剪切 学号（ ） 姓名（ ） 14 2.40 一螺栓将拉杆与厚为 8mm的两快盖板相联接。各零件材料相同，许用应