工程力学第7章答案.doc

第7章 简单的弹性静力学问题71 有一横截面面积为A的圆截面杆件受轴向拉力作用，若将其改为截面积仍为A的空心圆截面杆件，其他条件不变，试判断以下结论的正确性： （A）轴力增大，正应力增大，轴向变形增大； （B）轴力减小，正应力减小，轴向变形减小； （C）轴力增大，正应力增大，轴向变形减小； （D）轴力、正应力、轴向变形均不发生变化。 正确答案是 D 。 72 韧性材料应变硬化之后，材料的力学性能发生下列变化： （A）屈服应力提高，弹性模量降低； （B）屈服应力提高，韧性降低； （C）屈服应力不变，弹性模量不变； （D）屈服应力不变，韧性不变。 正确答案是 B 。 73 关于材料的力学一般性能，有如下结论，试判断哪一个是正确的： （A）脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力； （B）脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力； （C）韧性材料的抗拉能力高于其抗压能力； （D）脆性材料的抗拉能力等于其抗压能力。 正确答案是 A 。 74 低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于的数值，有以下四种答案，试判断哪一个是正确的： （A）比例极限； （B）屈服强度； （C）强度极限； （D）许用应力。 正确答案是 B 。75 根据图示三种材料拉伸时的应力应变曲线，得出的如下四种结论，试判断哪一种是正确的：（A） 强度极限，弹性模量E(1)E(2)E(3)，延伸率（1）（2）（3）比例极限；（B） 强度极限，弹性模量E(2)E(1)E(3)，延伸率（1）（2）（3）比例极限；（C） 强度极限，弹性模量E(3)E(1)E(2)，延伸率（3）（2）（1）比例极限；（D） 强度极限，弹性模量E(2)E(1)E(3)，延伸率（2）（1）（3）比例极限； 正确答案是 B 。 76 关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有如下结论，试判断哪一个是正确的： （A）应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效； （B）应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效； （C）应力不增加塑性变形很快增加，因而认为材料失效； （D）应力不增加塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。 正确答案是 C 。 77 关于条件屈服应力有如下论述，试判断哪一个是正确的： （A）弹性应变为0.2%时的应力值； （B）总应变为0.2%时的应力值； （C）塑性应变为0.2%时的应力值； （D）弹性应变为0.2时的应力值。 正确答案是 C 。 78 低碳钢加载卸载再加载路径有以下四种，试判断哪一种是正确的： （A）OABBCCOAB； （B）OABBDDOAB； （C）OABBAOODB； （D）OABBDDB。 正确答案是 D 。 7-9两根直径不同的实心截面杆，在B处焊接在一起，弹性模量均为，受力和尺寸等均标在图中。试求：（1）各段杆横截面上的工作应力；（2）杆的轴向变形总量；（3）杆内最大切实力，并说明其作用面位置。解（a）（1）（2）（3）(位于BC段与横截面成45角的斜截面上)（b）（1）（2）（3）（位于AB段与横截面成45角的斜截面上）。7-10图示结构中，已知BD杆的横截面为12 mm40 mm的矩形，BD杆两端为铰接。试确定下列两种情形下BD杆横截面上的正应力；（1）；（2）；解（1）时，由图（a）（拉）（2）时，由图（b）（压）711 桁架结构受力如图示，其上所有杆的横截面均为20mm50mm的矩形。试求杆CE和杆DE横截面上的正应力。(a)习题7-11图解：图（a）中，（1） 截面法受力图（a） ，（2） FCE = 15 kN ，（3）式（1）代入（3），得 FDE = 50 kN MPa MPa (a)习题7-12图712 图示直杆在上半部两侧面受有平行于杆轴线的均匀分布载荷，其集度= 10kN/m，在自由端D处作用有集中呼FP = 20 kN。已知杆的横截面面积A = 2.010-4m2，l = 2m。试求： 1A、B、E截面上的正应力； 2杆内横截面上的最大正应力，并指明其作用位置。解：由已知，用截面法求得 FNA = 40 kN FNB = 20 kN FNE = 30 kN （1）MPa MPa MPa （2）MPa（A截面）713 螺旋压紧装置如图所示。现已知工作所受的压紧力为F = 4kN，旋紧螺栓螺纹的内径d1 = 13.8mm，固定螺栓内径d2 = 17.3mm。两根螺栓材料相同，其许用应力= 53.0MPa。试校核各螺栓之强度是否安全。习题7-13图 (a) 解：，FA = 2kN ，FB = 6kN MPa，安全。 MPa，安全。 习题7-14图 714 图示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为d = 20mm，材料都是Q235钢，其许用应力= 157 MPa。试求该结构的许可载荷。（有人说：根据垂直方面的平衡条件，有，然后将，代入后即可得许可载荷，这种解法对吗？为什么？）解：，（1） ，（2） （3）(a) （4）由（1）、（2）得： kN（5） 比较（4）、（5）式，得 FP = 67.4 kN 讨论：习题中所给“有人说”的解法不对，因为保持平衡时，两杆内应力并不是正好都同时达到许用应力。 (a) 习题7-15图 715 图示的杆系结构中杆1、2为木制，杆3、4为钢制。已知各杆的横截面面积和许用应力如下：杆1、2为A1 = A2 = 4000mm2，= 20MPa，杆3、4为A3 = A4 = 800mm2，= 120MPa。试求许可载荷FP。解：图（a）：， ，(b) 图（b）：， ， kN ， ， kN FP = 57.6 kN习题7-16图 716 现场施工中起重机吊环的每一侧臂AB和BC， 均由两根矩形截面杆组成，连接处A、B、C均为铰链， 如图所示。已知起重载荷FP = 1200kN，每根矩形杆截 面尺寸比例为b/h = 0.3，材料的许用应力= 78.5MPa。 试设计矩形杆的截面尺寸b和h。解：由对称性得受力图（a） ，（a） N m mm h = 118mm，b = 35.4mm717 图示汽缸内径D = 560mm，内压p = 2.5MP