工程力学 简答题

工程力学的简单答案一、在工程力学的范畴内发生故障的有哪三种？1 )强度不良是指部件因外力而发生无法恢复的塑性变形或断裂。2 )刚性不良是指部件因外力而引起过度的弹性变形。3 )稳定故障是指部件因某种外力而平衡的形状突然变化。二、刚体系统平衡问题的特征和解法1 )整体平衡和局部平衡的概念如果整个系统是平衡的，则构成系统的所有局部和所有刚体都必须平衡。2 )研究对象有各种各样的选择如果不选择正确的对象，就无法解决问题。3 )做刚体系受力分析时，必须区分内力和外力内力和外力是相对的，因选定的研究对象而异。 研究对象以外的物体作用于研究对象的力叫外力，研究对象内部各部分之间的相互作用力叫内力。 内力总是成对出现，它们大小相等，方向相反，作用于同一直线。4 )各刚体上的力系必须满足平衡条件在刚体系的受力分析中，必须严格根据约束力的性质来决定约束力的方向，使作用于平衡系整体的力系和作用于各刚体的力系满足平衡条件。三、材料的基本假设1 )均匀连续性的假设假设材料没有间隙，均匀分布在物体所占的整个空间。 根据这个假设，物体内的受力、变形等力学量可以表示为各点坐标的连续函数，有利于建立相应的数学模型。2 )各向同性假设假定弹性体在所有方向上都具有相同的物理性、力学性能。 根据这个假设，可以用一个参数来描述各点的所有方向上的力学性能。3 )小变形假设假定由物体和外力产生的变形比物体本身的几何尺寸小。 根据这个假设，在考察变形固体的平衡问题时，一般可以省略变形的影响，所以可以直接应用工程静力学的方法。四、画剪切力和弯角图的两种方法1 )根据剪力方程和弯矩方程，在和坐标系上表示剪力方程和弯矩方程定义域两端点的剪力值和弯矩值，根据得到相应点的绘图法和剪力和弯矩方程的类型，制作相应的图，得到必要的剪力和弯矩图2 )式法在和坐标系上显示控制面上的剪切力和弯矩的数值，然后应用承载力、剪切力、弯矩的微分关系，确定控制面间的剪切力和弯矩的线形状，而无需首先建立剪切力方程式和弯矩方程式。五、剪切力和弯角图根据载荷集中度、剪切力、弯曲力矩的微分关系来描绘剪切力和弯曲力矩的图表的方法，与描绘轴向力和扭矩的图表的方法大致相似，但稍有不同。 主要的步骤如下1 )根据载荷及约束力的作用位置，决定控制面2 )应用截面法确定控制面上的剪力和弯矩的数值3 )确立和坐标系，把控制面上的剪切力和弯曲力矩的值附加在上述坐标系上，得到几个对应点4 )应用微分关系确定各级控制面之间的剪切力和弯矩图，并获得必要的剪切力和弯矩图。六、三种强度计算问题1 )强度检查知道构件的几何尺寸、力的大小、允许应力，验证构件和结构的强度是否安全，即是否满足设计标准。 如果满意的话，构件和结构的强度不安全就不安全。2 )强度设计知道构件的力的大小和允许应力，根据设计标准，计算所需构件的截面积，设计合理的截面尺寸。式和a分别是产生最大正应力的横截面上的轴力和面积。3 )确定允许负荷根据设计标准，确定部件和结构可以承受的最大轴力，并求出可以承受的施加载荷。式中为容许负荷。七、韧性材料拉伸时的力学性能1 )弹性模量(请注意书的答案)应力-应变曲线的直线段称为线弹性阶段。 弹性阶段的应力与应变成比例，比例常数是材料的弹性模量e。2 )比例极限和弹性极限应力-应变曲线上弹性阶段的应力的最高限度称为比例极限，用表示。 线弹性阶段后，应力-应变曲线有微小弯曲的曲线表示应力超过比例界限后，应力和应变没有比例关系，但在该阶段，从试样上解除载荷后，试样的变形就消失了。 这表明该阶段的变形都是弹性变形，所以包括线弹性阶段，统称为弹性阶段。 弹性阶段的应力的最高限度称为弹性极限，用表示。 大多数韧性材料的比例极限和弹性极限非常接近，只能通过精密测量来区别。3 )屈服应力在很多韧性材料的应力应变曲线中，弹性阶段后出现近似的水平阶段，在该阶段应力几乎不变化，变形急剧增加的现象称为屈服。 此阶段曲线最低点的应力值称为屈服应力或屈服强度，用表示。对于没有明显的屈服阶段的韧性材料，将工程上产生塑性应变时的应力值规定为其屈服应力，称为材料的条件屈服应力，用表示。4 )强度极限应力超过屈服应力或条件屈服应力后，为了使样品继续变形，必须进一步增加载荷。 这个阶段称为强化阶段。 这个阶段的应力的最高限度叫做强度极限，用来表示。5 )脖子的缩缩和断裂部分韧性材料(如低碳钢和铜)在应力超过强度极限后，样品开始局部变形，局部变形区域内的截面尺寸急剧缩小的现象称为缩颈。 发生缩颈后，在试料变形所需的拉伸力减少，应力-应变曲线降低的阶段，直到试料被撕裂为止。八、梁的边界条件(15分钟)1 )在固定铰刀和滚子轴承时，挠曲为零是约束条件；2 )在固定端，弯曲和旋转角都为零是约束条件：3 )连续条件是指梁在弹性范围内加载，其轴线弯曲成连续平滑的曲线，在集中力、集中力和分布载荷中断的地方，两侧的弯曲、角相等。九、平面应力状态及其应力圆三种对应关系：1 )点对应力圆上的某一点的坐标值与微单元的某一方向面的正应力和剪切应力的值相