材料力学习题综合

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第一章 绪论重点1、 内力的概念；2、 用截面法求杆件内力；3、 正应力和剪应力的概念；4、 小变形的概念；5、 线应变和角应变的概念；6、变形固体的基本假设及其在材料力学问题中的应用；难点1、应力是一点的应力，应力与横截面之间的方位关系；2、小变形概念在解决材料力学问题时的应用；3、材料力学处理问题的方法；基本知识点1、 理解材料力学研究的对象及其任务；2、 材料力学的基本假设及力学模型；3、了解内力、应力和应变的概念；4、了解杆件的四种基本变形；5、了解基本变形的受

2、力和变形特点；6、了解构件强度、刚度、稳定性的概念； 判 断 题 绪 论1、材料力学是研究构件承载能力的一门学科。 答案 此说法正确 2、材料力学的任务是尽可能使构件安全地工作。 答案 此说法错误 答疑材料力学的任务是在保证构件既安全适用又尽可能经济合理的前提下，为构件选择适当的材料、合适的截面形状和尺寸，确定构件的许可载荷，为构件的合理设计提供必要的理论基础和计算方法。 3、材料力学主要研究弹性范围内的小变形情况。 答案 此说法正确 4、因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。 答案 此说法错误 答疑材料力学研究范围是线弹性、小变形，固构件的变形和构件的原始尺寸相比

3、非常微小，通常在研究构件的平衡时，仍按构件的原始尺寸进行计算。 5、外力就是构件所承受的载荷。 答案 此说法错误 答疑 外力包括作用在构件上的载荷和支座反力。 6、材料力学中的内力是构件各部分之间的相互作用力。 答案此说法错误 答疑在外力的作用下，构件内部各部分之间的相互作用力的变化量，既构件内部各部分之间因外力而引起的附加的相互作用力。 7、用截面法求内力时，可以保留截开后构件的任意部分进行平衡计算。 答案 此说法正确 8、应力是横截面上的平均应力。 答案 此说法错误 答疑 应力是截面上某点的内力集度，不是整个横截面上的平均值。 9、线应变是构件中单位长度的变形量。 答案 此说法错误 答疑

4、构件中单位长度的变形量是平均线应变。而线应变是构件内某点沿某方向的变形程度的度量。 10、材料力学只限于研究等截面直杆。 答案 此说法错误 答疑 材料力学主要研究等截面直杆，也适当地讨论一些变截面直杆，等截面曲杆。 11、 切应变是变形后构件内任意两根微线段夹角角度的变化量。 答案 此说法错误 答疑 切应变是某点处单元体的两正交线段的夹角的变化量。 12、 杆件的基本变形是拉压、剪切、扭转、弯曲，如果还有另外的变形，必定是这四种变形的某种组合。 答案 此说法正确 选择题 绪论1、构件的强度、刚度、稳定性 。A：只与材料的力学性质有关 B：只与构件的形状尺寸有关C：与二者都有关 D：与二者无关

5、答案 正确选择 C 2、均匀性假设认为，材料内部各点的 是相同的。A：应力 B：应变 C：位移 D：力学性质 答案 正确选择 D 3、各向同性认为，材料沿各个方向具有相同的 。 A：力学性质 B：外力 C：变形 D：位移 答案 正确选择 A 4、在下列四种材料中， 不可以应用各向同性假设。 A：铸钢 B：玻璃 C：松木 D：铸铁 答案 正确选择 C 答疑 只有松木材料是各向异性，在轴线方向和与轴线垂直的方向上力学性质不同 5、根据小变形条件，可以认为： A：构件不变形 B：构件不破坏C：构件仅发生弹性变形 D：构件的变形远小于原始尺寸 答案 正确选择 D 6、外力包括: A:集中力和均布力 B

6、:静载荷和动载荷C:所有作用在物体外部的力 D:载荷与支反力 答案 正确选择 D 7、在下列说法中，正确的是 。A：内力随外力的增大而增大；B：内力与外力无关；C：内力的单位是N或KN；D：内力沿杆轴是不变的； 答案 正确选择 A 答疑 内力与外载形成平衡力系，固内力随外力的增大而增大 8、静定杆件的内力与其所在的截面的 有关。A：形状；B：大小；C：材料；D：位置 答案 正确选择 D 答疑 杆件的内力只与外载的大小，外载的作用点位置有关，固与其所在的截面的形状、大小、材料均无关。 9、在任意截面的任意点处，正应力与剪应力的夹角 。A：90O； B：45O； C：0O；D：为任意角。 答案 正

7、确选择 A 答疑 在任意截面的任意点处正应力与剪应力永远相互垂直。 10、图示中的杆件在力偶M的作用下，BC段上 。A：有变形、无位移； B：有位移、无变形；C：既有位移、又有变形；D：既无变形、也无位移； 答案 正确选择B 答疑 BC段的横截面上没有内力，固没有变形；是AB段的变形带动BC段产生位移。 11、等直杆在力P作用下： A：N大 B：N大 C：N大 D：一样大 答案 正确选择 D 答疑 用截面法求各截面上的内力时、各截面上的内力均与外载P组成二力平衡 12、用截面法求内力时，是对 建立平衡方程而求解的。 A：截面左段 B：截面右段 C：左段或右段 D：整个杆件 答案 正确选择 C

8、答疑 整个构件处于平衡状态，固其左段、右段均处于平衡状态，可以取左段也可以取右段建立平衡方程。 13、构件的强度是指，刚度是指，稳定性是指 。A：在外力作用下抵抗变形的能力；B：在外力作用下保持其原有平衡态的能力；C：在外力的作用下构件抵抗破坏的能力； 答案 正确选择：C、A、B 答疑 强度是指构件抵抗破坏的能力；刚度是指构件抵抗变形的能力，稳定性是指构件保持原有直线平衡的能力。 填空 绪论1、在材料力学中，对变形固体作了 ， ， 三个基本假设，并且是在 ， 范围内研究的。 答案 均匀、连续、各向同性； 线弹性、小变形 2、材料力学课程主要研究内容是： 。 答案 构件的强度、刚度、稳定性； 3

9、、为保证构件正常工作，构件应具有足够的承载力，固必须满足 方面的要求。 答案 构件有足够的强度、足够的刚度、足够的稳定性。 4、下列图示中实线代表变形前，虚线代表变形后，角应变为 。(各标注角为) 答案 /2-、 2、 0 答疑 角应变等于单元体的两个相互正交的线段在变形前后角度的变化量的极限值，即：角应变lim(变形前的角度变形后的角度)。 5、杆件的基本变形形式有 。 答案 拉压、剪切、扭转、弯曲 6、以拉伸变形为主的杆件称为 ；以扭转变形为主的杆件称为 ；以弯曲变形为主的杆件称为 ； 答案 杆、 轴、 梁 7、运用截面法研究内力时，其过程可归纳为以下三步； ； ； 。 答案 分二留一；

10、内力代弃； 内外平衡、求合力 简述 绪论1、图示中的悬臂梁,初始位置位于水平,受力后变成虚线形状,问:AB、BC两段是否都产生位移？：两段是否都产生变形？ 答案 AB、BC两段都产生位移、但AB段产生变形,BC段不产生变形 答疑AB段存在内力，发生变形；BC段横截面上不存在内力，没有发生变形；是在AB段的变形下，带动BC段发生位移。 2、在材料力学中分析杆件内力的基本方法与步骤。 答案 截面法，分三步。 答疑 分二留一、内力代弃、内外平衡，求合力。 第二章 轴向拉伸和压缩重 点1、轴向拉压的受力特点和变形特点；2、轴向拉压的内力和内力图；3、轴向拉压杆件横截面上的的应力分布规律和计算公式；4、

11、强度计算的三类问题；5、轴向拉压杆件的变形计算拉压虎克定律；6、材料在拉压时的力学性质；7、拉压静不定问题三关系法的应用。难点1、N/A的适用条件；2、强度计算中系统许可载荷的确定；3、三关系法的应用； 基本知识1、理解轴向拉压杆的受力及变形特征；2、 学会用截面法来计算轴力及画轴力图；3、 理解轴向拉压杆横截面及斜截面上上的应力分布规律及计算公式；4、 利用强度条件计算三个方面的问题:强度校核、设计截面、确定许用载荷；5、 明确许用应力的概念，理解引入安全系数的原因；6、 理解低碳钢在拉伸时的四个变形阶段及材料的强度指标和塑性指标；7、 理解材料在压缩时的力学性能以及塑性材料与脆性材料力学性

12、质的异同处；8、 轴向拉压杆纵向变形和横向变形的概念，轴向拉压杆变形的胡克定律；9、 掌握“以切代弧”求解简单平面桁架节点位移的计算方法；10、学会使用三关系法解决拉压静不定、温度应力、装配应力等问题；11、了解应力集中现象和应力集中系数的意义；判断题 轴向拉压时横截面上的内力1、 “使杆件产生轴向拉压的外力必须是一对沿杆轴线的集中力。“ 答案 此说法错误 答疑 合力作用线与杆件的轴线重合的外力系使杆件产生轴向拉压 2、“等直杆的两端作用一对等值、反向、共线的集中力时，杆将产生轴向拉伸或压缩变形。” 答案 此说法错误 答疑 只有当外力的作用线与杆件的轴线重合时才能使杆件产生轴向拉压变形。 3、

13、“求轴向拉压杆件的横截面上的内力时必须采用截面法” 答案 此说法正确 4、“轴向拉压杆件横截面上内力的合力作用线一定与杆件的轴线重合。” 答案 此说法正确 答疑 外力的作用线与杆件的轴线重合，内力的合力与外载平衡，固内力的合力作用线必然与杆件的轴线重合 5、“只根据轴力图就可以判断出轴向拉压变形时杆件的危险面” 答案 此说法错误 答疑 判断危险面的位置应综合考虑轴力的大小，横截面面积的大小；轴力大，横截面面积也大，不一定是危险面。 选择题 轴向拉压横截面上的内力1、计算MM面上的轴力 。 A：5P B：2P C：7P D：P 答案 正确选择：D 答疑 用截面法在MM处截开，取右段为研究对象，

14、列平衡方程。 2、图示结构中，AB为钢材，BC为铝材，在P力作用下 。 A：AB段轴力大 B：BC段轴力大 C：轴力一样大 答案 正确选择：C 答疑 内力只与外力的大小和作用点有关，与材料无关。 3、关于轴向拉压杆件轴力的说法中，错误的是： 。 A：拉压杆的内力只有轴力； B：轴力的作用线与杆轴重合； C：轴力是沿杆轴作用的外力；D：轴力与杆的材料、横截面无关。 答案 正确选择：C 答疑 轴力是内力，不是外力； 4、下列杆件中，发生轴向拉压的是 。 A：a；B：b； C：c； D：d； 答案 正确选择：d 答疑 只有d的外力合力作用线与杆件轴线重合。 填空题 轴向拉压时横截面上的内力1、 情况

15、下，构件会发生轴向拉压变形。 答案 外力的合力作用线与杆件的轴线重合。 2、轴向拉压时横截面上的内力称为 。 答案 轴力答疑 内力的合力作用线与杆件的轴线重合 简述 轴向拉压时横截面上的内力1、等直杆受力如图，根据理论力学力的可传性原理，将力P移到C、A点，m-m面上的轴力相同吗？应用力的可传性原理时应注意些什么？ 答案 不相同； 答疑 移到C点时，m-m截面上的内力为P，移到A点时，m-m截面上的内力为零。只有在求支座反力时才可以应用力的可传性，求杆件的变形时，一定不能应用力的可传性。 选择题 轴向拉压时横截面上的应力1、图示中变截面杆，受力及横截面面积如图，下列结论中正确的是 。 A：轴力

16、相等，应力不等； B：轴力、应力均不等 C：轴力不等，应力相等 D：轴力、应力均相等 答案 正确选择：C 答疑 用截面法求各段的轴力分别为P、2P、3P； 2、等直杆受力如图，横截面的面积为100平方毫米，则横截面MK上的正应力为： 。 A:-50Mpa B:-40MP C:-90Mpa D:+90MPa 答案 正确选择：D 答疑 截面法求MK截面上的轴力为9KN。 3、拉杆的应力计算公式=N/A的应用条件是： 。 A：应力在比例极限内； B：外力的合力作用线必须沿杆件的轴线； C：应力在屈服极限内； D：杆件必须为矩形截面杆； 答案 正确选择：B 答疑 此公式适用于轴向拉压杆件横截面的应力计

17、算，与截面形状无关，且直到杆件在拉伸破坏之前均成立。 4、轴向拉压细长杆件如图所示，下列说法中正确的是 。 A：11面上应力非均匀分布，22面上应力均匀分布； B：11面上应力均匀分布，22面上应力非均匀分布； C：11面、22面上应力皆均匀分布； D：11面、22面上应力皆非均匀分布； 答案 正确选择：A 答疑 22截面离开力的作用点的距离较远，应力在截面上均匀分布；而11截面离开端面的距离不大于构件的横向尺寸，应力在11截面上非均匀分布。 简述 轴向拉压时横截面上的应力1、 =N/A的应用条件是什么？适用范围是什么？ 答案 应用条件：外力的合力作用线与杆件的轴线重合；适用范围：在整个拉伸破

18、坏之前均适用 答疑 在杆件的整个拉伸过程中，外力的合力作用线始终与杆件的轴线重合 2、下列各图所给截面中哪一个可以应用=N/A？ 答案 正确选择：a、c 答疑 只有a、c的外力的合力作用线与杆件轴线重合。 3、杆件受力如图，由于1、2截面上的轴力为N1N2P，截面面积A12A2，所以正应力分别为1=N1/A1=P/2A2,2=N2/A2=P/A2。即：2=21，对吗？如果不对，在什么情况下可以得到上述结果？ 答案 不对 答疑 1截面处外力的作用线与杆件的轴线重合，可以采用公式1=N1/A1；2截面处外力的作用线不在杆件的轴线上，不能采用公式2=N2/A2计算2截面的应力。只有当外力的合力的作用

19、线与2截面处的轴线也重合时，可以得到2=21的计算结果。即：杆件的形状和受力如下： 4、设各直杆在m-m的截面面积均为A，问图示中的各m-m面上的应力是否均为P/A?为什么？ 答案 a图中的m m面上的应力是均匀分布；其余各图中的m m面上的应力不是均匀分布。 答疑 b图中的m m面离开截面端面的距离没有超过杆件的横向尺寸，应力非均匀分布；c图中外力的合力作用线不与杆件的轴线重合，不是轴向拉压变形；d图中是两种材料，应力在整个截面上也不是均匀分布。 判断题 轴向拉压时斜截面上的内力与应力1、“轴向拉压杆件任意斜截面上的内力作用线一定与杆件的轴线重合” 答案 此说法正确 答疑 任意斜截面的内力与

20、外载平衡，外载的作用线位于杆件的轴线上，固任意斜截面的内力的作用线也一定在杆件的轴线上 2、“拉杆内只存在均匀分布的正应力，不存在剪应力。” 答案 此说法错误 答疑 拉杆在横截面上只存在均匀分布的正应力，但在任意斜截面上不仅有正应力，还有剪应力。 3、“杆件在轴向拉压时最大正应力发生在横截面上” 答案 此说法正确 答疑 任意斜截面的正应力计算公式为cos2,当0时，取得最大值。 4、“杆件在轴向拉压时最大剪应力发生在与轴线成45度角的斜截面上” 答案 此说法正确 答疑 任意斜截面的剪应力计算公式为sin2/2,当45o时，取得最大值。 选择 轴向拉压时斜截面上的内力与应力1、杆件的受力和截面如

21、图，下列说法中，正确的是 。 A：123； B：231 C：312 ：213 答案 正确选择：A 答疑 1、2横截面的轴力相等，2截面的面积大，固1截面的应力大于2截面的应力；斜截面3处的横截面与横截面2处的内力相等，横截面面积相等，固横截面2处的正应力与斜截面3处的横截面的正应力相等；但是在任意斜截面中，最大正应力发生在横截面上，固横截面2处的正应力大于斜截面3处的正应力。 2、设的面积为，那么P/代表 A：横截面上正应力；B：斜截面上剪应力； C：斜截面上正应力；D：斜截面上应力。 答案正确选择：D 答疑 此时外力P的作用线与截面成一夹角，固P/只能是斜截面上的应力，既不是正应力，也不是剪

22、应力，是斜截面上的正应力与剪应力的矢量和。 3、设轴向拉伸杆横截面的正应力为，则45度斜截面上的正应力和剪应力分别为 。 A：/2、；B：均为； C：、/2； D：均为/2 答案 正确选择：D 答疑 cos2、=sin2/2 4、轴向拉压杆，与其轴线平行的纵向截面上 。A：正应力为零、剪应力不为零；B：正应力不为零、剪应力为零； C：正应力、剪应力均不为零；D：正应力和剪应力均为零。 答案 正确选择：D 答疑 90cos2900、90=/2sin2900。 简述 轴向拉压时斜截面上的内力与应力1、轴向拉伸杆件的最大正应力与最大剪应力分别发生在哪个面上？ 答案 根据任意斜截面上的应力计算公式co

23、s2、=sin2/2，得到当0时，取得最大值，固最大正应力发生在横截面上；当45o时，取得最大值，固最大剪应力发生在与轴线成45度角的斜截面上。 2、 最大正应力所在的面与最大剪应力所在的面的几何方位如何？ 答案 轴向拉压时的最大正应力发生在横截面上，最大剪应力发生在与轴线成45度角的斜截面上，固最大正应力所在的面与最大剪应力所在的面互成45度角。 3、横截面面积为A的等直杆，受轴向拉力P的作用，则最大剪应力max= , max作用面上 。 答案 0.5P/A 0.5P/A 判断题 材料在拉压时的力学性质1、“材料的延伸率与试件的尺寸有关。“ 答案 此说法正确 答疑 标准试件在拉伸试验时取标距

24、l5d或l10d，测得延伸率不同。 2、“没有明显的屈服极限的塑性材料，可以将产生0.2应变时的应力作为屈服极限。“ 答案 此说法错误 答疑 对于没有明显屈服极限的塑性材料，将产生0.2塑性变形时的应力作为材料的名义屈服极限，而不是产生0.2的应变时的应力。 3、“构件失效时的极限应力是材料的强度极限。” 答案 此说法错误 答疑塑性材料的极限应力是材料的屈服极限；脆性材料的极限应力才是材料的强度极限。 选择题材料在拉压时的力学性质1、 现有两种说法：弹性变形中，-一定是线性关系 弹塑性变形中，-一定是非线性关系 ；哪种说法正确？ A：对错； B：对对； C：错对； D：错错； 答案 正确选择：

25、C 答疑 弹性变形中的应力应变关系只有在线弹性范围内是线性的，当应力超过比例极限而低于弹性极限的一段范围内应力应变的关系就是非线性的；而弹塑性变形中应力应变的关系一定是非线性的。 2、进入屈服阶段以后，材料发生 变形。 A：弹性；B：非线性；C：塑性；D：弹塑性； 答案 正确选择：D 答疑 当应力到达屈服极限时，开始出现塑性变形，进入屈服阶段以后的变形，较小的一部分是弹性变形，大部分是塑性变形。 3、钢材经过冷作硬化以后， 基本不变。 A：弹性模量； B：比例极限； C：延伸率； D：断面收缩率； 答案 正确选择：A 答疑 钢材经过加载，当工作应力超过屈服极限到达强化阶段以后卸载，应力应变曲线

26、会沿与上升阶段平行的一条直线回到0。此时再重新加载，会沿与上升阶段平行的一条线段达到卸载点。重新加载时上升线段的斜率与初次加载时上升线段的斜率几乎相等。 4、钢材进入屈服阶段后，表面会沿 出现滑移线。 A：横截面； B：纵截面； C：最大剪应力所在面； D：最大正应力所在的面； 答案 正确选择：C 答疑 最大剪应力使材料内部相对滑移。 5、下图为某材料由受力到拉断的完整的应力应变曲线，该材料的变形过程无 。 A：弹性阶段、屈服阶段； B：强化阶段、颈缩阶段； C：屈服阶段、强化阶段； D：屈服阶段、颈缩阶段。 答案 正确选择：D 答疑 曲线没有锯齿波固曲线没有塑性流动阶段；曲线在邻近破坏时没有

27、下降一段，固曲线没有颈缩阶段。 选择题 材料在拉压时的力学性质6、关于铸铁： A 抗剪能力比抗拉能力差； B 压缩强度比拉伸强度高。 C 抗剪能力比抗压能力高。正确的是 。 答案 正确选择：B 答疑 铸铁在拉伸破坏时断面位于横截面，说明抗剪强度高于抗拉强度；铸铁在压缩破坏时，断面位于与轴线成45度角的斜截面，是由于剪应力引起破坏，说明铸铁的抗压强度高于抗剪强度；铸铁抗压不抗拉。 7、当低碳钢试件的试验应力=s时，试件将 。 A：完全失去承载能力； B：破断；C：发生局部颈缩现象； D：产生很大的塑性变形； 答案 正确选择：D 答疑 此时试件并没有破断，可以继续加载，只是产生很大的塑性变形。 8

28、、低碳钢材料试件在拉伸试验中，经过冷作硬化后，以下四个指标中 得到了提高。 A：强度极限 B：比例极限 C：截面收缩率 D：延伸率 答案 正确选择：B 答疑 冷作硬化后，直线段增大，固比例极限得到提高。 9、低碳钢的拉伸时的应力-应变曲线如图。如断裂点的横坐标为，则 。A：大于延伸率； B：等于延伸率C：小于延伸率； D：不能确定。 答案 正确选择：A 答疑 延伸率代表试件的塑性变形。而断裂点的横坐标既包含塑性变形也包含小部分的弹性变形。 10、对于没有明显屈服极限的塑性材料，通常以产生0.2的 所对应的应力作为屈服极限。A：应变；B：残余应变；C：延伸率 答案 正确选择：B 答疑 产生0.2

29、的塑性变形时的应力定义为材料的名义屈服极限。 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个方面考虑，合理选择方案是 。 A：1杆为钢，2杆为铸铁； B：1杆为铸铁，2杆为钢； C：两杆均为钢； D：两杆均为铸铁； 答案 正确选择：A 答疑 通过受力分析得到1杆受拉，2杆受压；钢材的抗拉压强度相等，可作受拉构件也可作受压构件，但铸铁材料抗压不抗拉，宜作受压构件，固受压构件选择铸铁材料，受拉构件选择钢材。 填空题 材料在拉压时的力学性质1、低碳钢由于冷作硬化，会使 提高， 降低。 答案 比例极限、延伸率 答疑 直线段增大，塑性变形减小 2、铸铁试件的压缩破坏是由 应力引起的。

30、答案 最大剪应力 答疑 铸铁试件压缩破坏的断面在与轴线大约成45度角的斜截面上，该截面有最大剪应力 3、外载卸掉以后，消失的变形和遗留的变形分别是 。 答案 弹性变形，塑性变形； 答疑 弹性变形是卸载后可以恢复的变形，塑性变形不可恢复。固弹性变形消失、塑性变形遗留下来。 4、低碳钢在拉伸过程中依次表现为 ， ， ， 四个阶段 答案 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段 5、铸铁压缩试件，破坏是在 截面发生剪切错动，是由于 引起的。 答案 与轴线大约成45度角的斜截面，最大剪应力 答疑 45度角的斜截面上有最大剪应力 6、三根杆的尺寸相同、但材料不同，材料的应力应变曲线如图。 材料的强度高，

31、材料的刚度大， 塑性好。 答案 1材料的强度高；2材料的刚度大；3材料的塑性好。 答疑 材料1有最大的强度极限；在相同的应力作用下，材料2有最小的变形；材料3有最大的延伸率 7、对某低碳钢材料进行拉伸试验时，测得其弹性模量为E200GP。若在超过屈服极限后继续拉伸，当试件横截面上的正应力为300MP时测得轴向线应变为3.510-3,然后立即卸载到正应力为0，则试件的轴向塑性应变为 。 答案 2.010-3 答疑 轴向线应变3.510-3中，既有弹性变形的线应变又有塑性变形的线应变。而弹性变形的线应变/E=1.510-3，固塑性变形的线应变总的应变弹性变形的线应变2.010-3 填空题 材料在拉

32、压时的力学性质8、常温、静载下，材料的塑性指标是 和 。 答案 延伸率、断面收缩率。 答疑 延伸率、断面收缩率越大，材料的塑性性能越好。 9、低碳钢拉伸实验，表面磨光的试件出现与轴线大致成45度角的滑移线，说明低碳钢的屈服现象与 有关。 答案 最大剪应力 答疑 在与轴线大约成45度角的斜面上有最大剪应力。 10、当低碳钢试件的试验应力达到材料的屈服极限时，试件将出现 现象。 答案屈服现象、产生很大的塑性变形，出现与轴线大致成45度角的滑移线。 答疑 当应力达到材料的屈服极限时，试件出现塑性流动现象，在应力变化不大的情况下，应变却发生急剧变化，材料好象失去了抵抗变形的能力，出现不可恢复的塑性变形

33、；在与轴线大约成45度角的斜截面上的最大剪应力使杆件内部的晶格之间发生相对错动，在试件的表面出现滑移线。 11、某材料的应力、应变曲线如图，曲线上 点的纵坐标是材料的名义屈服极限P0.2 答案 C点的纵坐标是材料的名义屈服极限P0.2 答疑 名义屈服极限是产生0.2%的塑性变形时的应力。 12、在下图中标示出：0.2和延伸率。 答案 答疑 0.2是指产生0.2%的塑性变形时的应力；延伸率是破坏后的残余变形。 13、已知低碳钢的应力应变曲线，在点试件被拉断，图中代表延伸率的线段是： 答案 OO1线段; 答疑 试件在点处被拉断时的总应变为OO2,此总应变包含弹性变形和塑性变形，O1O2是试件被拉断

34、时的弹性变形，会逐渐消失；OO1线段代表不可恢复的塑性变形；延伸率是指试件不可恢复的塑性变形。 4、标距为100毫米的标准试件，直径为10毫米，拉断后测得伸长后的标距为123毫米，颈缩处的最小直径为6.4毫米，该材料的延伸率= ，断面收缩率 。 答案 =23、59.04 答疑 延伸率杆件的伸长量/杆件的原长(123100)/100=23% 断面收缩率A-A /A=(102/4-6.42/4)/102/4=59.04%。 15、工程中通常把延伸率 的材料称为塑性材料，而塑性材料是以 为其破坏应力。 答案 5% 强度极限b； 答疑 工程中通常把延伸率5%的材料称为塑性材料，300Mpa； C：20

35、0Mpa300Mpa； D：2；C：1L2，在力P作用下使横梁平行下移，那么两个杆件的横截面A1与A2的关系如何？ 答案 A1A2 且 A1/A2= L1/L2 答疑杆1、2离开力P的作用点的距离相等，由静力平衡知，两杆的受力相等。使横梁平行下移的条件是两杆的伸长量相等L1=L2。而L1=NL1/E1A1 L2=NL2/E2A2。固得知：L1/A1 L2/A4、一圆截面杆受拉伸变形，直径由d增大到2d，问：强度、刚度各是原来的几倍？ 答案 4倍、4倍 答疑 拉压变形下，强度与横截面面积成反比，直径是原来的2倍，横截面面积是原来的4倍，应力是原来的1/4。刚度与横截面面积成反比，变形量是原来的1

36、/4。固强度、刚度各是原来的4倍。 5、泊松比数值一般在什么范围？若0，1？ 答案0.10.5;如果0，没有横向变形，只有轴向变形；如果1出现，此时横向线应变比纵向线应变大。 简述 虎克定律6、材料的弹性模量为E=200GPa的试件，拉伸到B时，在试件的标距内测得纵向应变为310-3,然后卸载到140MPa。问这时标距内的纵向线应变有多大？ 答案 标距内的纵向线应变=2.5103 答疑 拉伸到B点时，已经超过了材料的线弹性范围，出现塑性变形。此时的线应变310-3中，一部分是弹性变形，弹性变形的线应变240/20010-3=1.210-3,另一部分是塑性变形，塑性变形的线应变310-31.21

37、0-31.810-3；当卸载到140 MPa时，弹性线应变一部分恢复，此时弹性线应变的大小140/20010-3=0.710-3，此时虽然卸载，但是在拉伸到B点时的塑性变形已经不可恢复。固卸载到140 MPa时的线应变此时的弹性线应变0.710-3残余线应变1.810-32.5103。 7、在节点A作用有沿2杆方向的集中力P，方向如图，问（1）1、2杆的受力如何？A点的位移如何？是否沿杆2的方向？ 答案 杆1的轴力N10、杆2的轴力N2P；A点的位移不沿2杆的方向。 答疑 1、2杆均为二力杆，在节点A处形成汇交力系，力P与2杆共线，固N10、N2P。杆2伸长，在变形后的端点作杆2的轴线的垂线；

38、1杆只绕B点转动，过点A作1杆的轴线的垂线，两条垂线的交点就是节点A的新位置，此位置不在杆2的方向上，在节点A的正上方。 8、等直杆受均匀拉伸的作用，已知弹性模量为E=200GPa，杆的伸长量为L6毫米。问此杆的塑性伸长量是多少？ 答案 塑性应变P=1.87510-2,塑性伸长量LP=5.625mm 答疑 杆件的伸长量为L6毫米时，总的线应变6mm/300mm=210-2。此时杆件的弹性线应变250/20010-3=0.12510-2,固此时杆件的塑性线应变210-20.12510-21.87510-2，因而杆件的塑性伸长量1.87510-2300mm5.625mm 9、一板形试件，在其表面沿

39、纵、横向贴应变片。试验时，载荷P增加3KN时，测得1120106，236106，求该试件的E、G、。 答案 E=208GPa、G=80GPa、=0.3 答疑 根据虎克定律1=/E=P/EA 所以 E=P/A1=3103/(43010-6120106)= 208GPa；横向线应变与纵向线应变之间的关系为：=- 即2=-1 所以 =-2/1=0.3；各向同性材料的剪变模量G=E/2(1+)=80GPa 判断题 拉压静不定1“求解超静定问题时采用三关系法” 答案此说法正确 答疑求解超静定的三关系法是静力学关系、物理关系、变形协调关系。 2、“变形协调关系与构件的原始尺寸有关” 答案 此说法错误 答疑

40、 形协调关系只与构件的变形量有关，与构件的原始尺寸无关。 3、“求解超静定问题的三关系法中的静力学关系是取系统在变形后的位置为平衡状态的，静力平衡关系与物理关系中的尺寸采用构件的原始尺寸” 答案 此说法正确 答疑 三关系法中的静力学关系是取系统在变形后的位置为平衡状态的，此时杆件的受力与主动力同时暴露出来。但在处理静力学关系与物理关系时要采用构件的原始尺寸，因为材料力学研究构件的变形范围处于线弹性、小变形，构件的变形量与原始尺寸相比非常小，可以忽略不计。 选择 拉压静不定1、如图所示中，E1E2，A1A2，那么1、2杆的 相等。 A：轴力；B：应力；C：伸长量；D：线应变； 答案 正确选择：A

41、 答疑 由静力平衡，对力P的作用点取矩，可得1、2杆的轴力相等 2、E1E2E3，A1A2A3，结构中 为零。A： 1杆轴力为0； B ：2杆轴力为0； C ： C点水平位移为0； D ：C点铅垂位移为0； 答案 正确选择：B 答疑 由静力平衡，力系在水平方向的投影的代数和为0，得知：2杆的轴力为0。 3、A1A2A3A，弹性模量为：E1、E2、E3。1、2杆之间的夹角与2、3杆之间的夹角相等。如果在力P作用下节点A沿铅垂方向向下移动，那么一定有： A：E1E2；B：E2E3；C：E1E3；D：E1E2E3； 答案 正确选择：C 答疑 使节点A沿铅垂方向向下移动的条件是：2杆不变形，1、3杆的

42、变形量相等。由2杆的变形量为零，推算2杆的轴力为0，在此情况下，1、3杆的受力相等。固在1、3杆的弹性模量相等的情况下，才能使1、3杆的变形量相等，节点A才能只产生铅垂方向的位移。 4、压杆由钢管套在铝棒上，二者的抗拉压刚度EA相等，那么： 。 A：轴力相等，应力不等；B：轴力不等，应力相等； C：轴力、应力均相等；D：轴力、应力均不等 答案 正确选择：A 答疑 根据图示分析得知：钢管与铝棒在压力P的作用下二者的变形量相等。有N1L/EA=N25、桁架中各杆件的抗垃压刚度EA相等，与水平线的夹角相同，节点A 。 A：向右下方移动； B：沿铅垂方向移动； C：向左下方移动； D：不动； 答案 正

43、确选择：B 答疑 在二杆与水平线夹角相等的条件下，通过受力分析，得知二杆的轴力相等。由二杆的抗拉压刚度相等，得到二杆的变形量相等。在此条件下作变形协调图，得知：节点A沿铅垂方向向下移动。6、一桁架受力如图，三杆的抗拉压刚度相等相同均为EA。AD、CD与水平杆BD的夹角相等均为且ADCDL。问BD杆的轴力 。 A：N0 B：NP C:N0 D:N0 答案 正确选择：A 答疑 取节点D为研究对象，受力分析。由图示基本可以判定AD杆受拉伸、CD杆受压缩。只有BD杆的变形不确定，为此假设BD杆受拉伸。列平衡方程为：N1cos+N2-N3cos=0 整理得到N2=(N3-N1)cos。 根据虎克定律得到

44、各个杆件的变形量分别为：L1=N1L/EA L2=N2Lcos/EA L3=N3在杆件的变形协调图上过节点D作一条铅垂辅助线，过节点D作一条水平辅助线。那么节点D沿铅垂方向的线位移由L1、L2表示为：L2tg+(L1-L2/cos)/sin。节点D的铅垂位移由L2、L3表示为：L3/sin+L2ctg。二者均表示节点D沿铅垂方向的位移，固二者相等。有L2tg+(L1-L2/cos)/sinL3/sin+L2ctg。化简得到：2L2cosL1-L3。将各杆的变形量代入此方程并进行化简整理得到：2N2 cos2N1N3。此方程与N2=(N3-N1)cos联立得到：2N2 cos3N20。满足此方程

45、的解为N20。 7、图中三根杆的材料相同，1、2杆的横截面面积为A，3杆的横截面面积为3A，1杆长为L，2杆长为2L，3杆长为3L。横梁为刚性。力P作用在横梁的中点，三杆具有相同的 。 A：轴力； B：正应力； C：伸长量； D：线应变；答案 正确选择：C 答疑 由静力平衡：对力P的作用点取矩，得到1、3杆的受力相等N1N3。由虎克定律计算1杆的变形量为L1N1L/EA ，3杆的变形量为L3=3N3L/3EA=N3L/EA=L1。由于：L38、如图所示中的桁架，1、2为铝杆，3为铜杆。现在欲使3杆的内力增加，正确的做法是： 。A：增大1、2杆的横截面面积； B：减少1、2杆的横截面面积；C：将

46、1、2杆改为钢杆； D：将3杆改为铝杆。 答案 正确选择：B 答疑 刚度大的杆件承载多，要增大3杆的内力，必须增大3杆的刚度或减少1、2杆的刚度 填空 拉压静不定1、图中横梁为刚性，1、2杆的材料、截面、长度均相等。为求1、2杆的轴力，列出所需的变形协调方程为 、物理方程 、静力平衡方程 。 答案 变形协调L1/L2=2/5；物理方程L1=N1L/EA ； L2=N2L/EA；静力平衡方程N12a+N25a 答疑 在外力P的作用下，1、2杆受拉伸变形，刚性横梁绕左支座瞬时针转动。 2、在图示的静不定结构中，梁DB为刚性，BEED。1杆与横梁的夹角为，2杆与横梁的夹角为。设L1和L2分别表示杆1

47、、杆2 的变形量。则两杆间的变形协调条件为 。 答案 L2/L1=sin/2sin 答疑 由变形协调图：EE/DD=BE/BD=1/2 EE=L2/cos(90-)= =L2/sin；DD=L1/cos(90-)= L1/sin 所以： L2/L1=sin/2sin 3、横梁为刚性，1、2杆的材料相同，横截面面积的比为A1：A22：3，力P作用在B处，1、2杆的轴力比 。1、2杆的应变比 。画出两杆的约束力的方向。 答案 N1/N2= 2/3 1/2=1/1 答疑根据受力及约束情况，可以确定横梁绕固定铰链支座转动，使得1杆受压、2杆受拉，由协调得知：L1/L2=a/2a=1/2；1杆的变形量为

48、L1=N1a/EA1，2杆的变形量为L2=N22a/EA2 代入变形协调方程中去有： N1a/EA1EA2/N22a =1/2 ，得到N1/N2=2/3 ，各杆的线应变为1=L1/a 2=L2/2a 固1/2=L1/a 2a/4、图示的结构中，杆1的直径增大时，图 结构的支反力和内力将发生变化。 答案 图C中1杆的直径增大，结构的支反力和内力将发生变化 答疑 图a为静定结构，1杆的受力与杆的刚度无关。图b中，由水平方向平衡得知斜杆的受力为零，此时系统成为平行力系，是静定结构，各杆的受力与刚度无关。图d中1杆的受力也可以通过静力平衡求解。只有图c中1杆的受力不能通过静力平衡求解，需要采用三关系法

49、才可得到。固图C中的1杆的刚度变化会影响结构的支反力和内力。 简述 拉压静不定1、图示结构中三杆的材料和截面均相同，已经计算得到各杆的横截面上的正应力分别为：1，2=1.5，3A2。若两杆温度都下降tOC,，则两杆之间的轴力关系是N1 N2，应力之间的关系是：1 2。（填入）答案 N1N2； 1 =2 答疑 由于二杆的材料、长度相同，温度的变化量相同，得知：二杆的变形量相等均为L t。由变形协调方程Lt=N1L/EA1 ， Lt=N2L/EA2 有：N1/A1=N2/A2 ，所以二杆的横截面上的正应力相等。根据图示可知：A1A3、图示结构中AB为钢杆，热胀系数为1、弹性模量为E1，BC为铜杆，

50、热胀系数为2，弹性模量为E2。已知21, E1E2，两杆的长度均为L，横截面面积为A，当环境温度升高T时，铜杆BC内的热应力为 。答案 铜杆BC内的热应力为0 答疑 系统为静定结构，温度的变化只会引起变形，不会引起应力。 选择与填空 应力集中1、在拉（压）杆的截面尺寸急剧变化处，其理论应力集中系数为： 。 A：削弱截面上的平均应力与未削弱截面上的平均应力之比； B：削弱截面上的最大应力与未削弱截面上的平均应力之比； C：削弱截面上的最大应力与削弱截面上的平均应力之比； D：未削弱截面上的平均应力与削弱截面上的平均应力之比； 答案 正确选择：C 答疑 理论应力集中系数应是发生应力集中的截面上的最

51、大应力与该面上平均应力的比值，且该比值大于1。 2、构件由于截面的 会发生应力集中现象。 答案 尺寸突变 答疑 在尺寸突变处，应力急剧增加。 3、下图中为外形尺寸均相同的脆性材料，承受均匀拉伸， 最容易破坏的是 答案 C图中的杆件最容易发生破坏 答疑 C属于扩张型裂纹，在拉力的作用下，裂纹尖端的应力集中程度最严重，最容易发生破坏。 4、拉伸板仅发生弹性变形，a，b两点中正应力最大的是 。 答案 a点的正应力大 答疑 a点处于尺寸突变处，有较大的应力集中。 5、图示有缺陷的脆性材料中，应力集中最严重的是： 答案 D图中杆件的应力集中最严重 答疑 D图中的裂纹属于张开型裂纹 6、静荷作用下的塑性材

52、料和内部组织均匀的脆性材料中， 对应力集中更为敏感。 答案 内部组织均匀的脆性材料 7、对于脆性材料而言，静荷作用下，应力集中对其强度 影响。（有、无） 答案 有影响 答疑 脆性材料的抗拉强度低、塑性性能差，抗压强度高，静荷作用下应力集中对于脆性材料的强度有影响。尤其是对内部组织均匀的脆性材料的影响更大。 简述 应力集中1、定性画出11截面上的正应力应力分布规律。若拉杆的材料为理想弹塑性，屈服极限为s，杆中圆孔及其微小，求拉杆的极限载荷qjx 答案 1-1截面上正应力的分布规律为： 拉杆的极限载荷qjxs 答疑图中的11截面上存在尺寸突变，有应力集中现象，在尺寸突变处有较大的应力，在较远处，应

53、力又趋于均匀；对于圆孔极其微小的理想弹塑性材料，可以忽略圆孔的存在，由强度条件得到：qjxA/As，所以有：qjxs 2、定性地画出下列各图中11截面上的应力分布规律。 答案 答疑 左图中的11截面上存在尺寸突变，有应力集中现象，在尺寸突变处有较大的应力，在较远处，应力又趋于均匀；在右图中的11截面上，外力的合力作用线与11截面的轴线重合，11面产生轴向拉伸变形，应力在横截面上均匀分布。 3、解释下列名词：圣维南原理；应力集中 答案圣维南原理：作用在杆端的力的作用方式不同，除作用区域有明显的差别外，还会影响到与杆端距离不大于横向尺寸的范围内的应力分布。在距离杆端较远处，横截面上的应力是均匀的。

54、 应力集中：杆件的外形突然变化，引起局部应力急剧增加。 4、取一张长为240毫秒，宽约60毫秒的纸条，在其中剪一个直径为10毫米的圆孔和长为10毫米的横向间隙，当用手拉纸条的两端时，问破裂会从哪里开始？为什么？ 请作试验 答案 破裂会从横向间隙处开始，此处比圆形孔处有较强的应力集中。 5、售货员卖布时，总是先在布边上剪一小孔，然后将布撕开，这有什么道理？如果不开小孔，又会怎样？ 答案 售货员卖布时，先在布边上剪一小孔，是为了使得布的边缘有尺寸突变，以便受力时在此处发生应力集中，此时在用力不大的情况下，就将会将布撕开。如果不开口，没有尺寸突变，也就不会产生应力集中，那么将布撕开就不会那么省力了。

55、 6、工人师傅切割玻璃时，先在玻璃表面用金刚石刀划痕，然后轻敲刻痕的两边，玻璃就会依刻痕断开。为什么？ 答案 玻璃属于内部组织均匀的脆性材料，对应力集中比较敏感。先在玻璃表面用金刚石刀划痕，使得玻璃的尺寸突变；轻敲刻痕的两边，玻璃就会依刻痕断开。剪切与挤压的实用计算重点1、剪切变形的受力特点和变形特点；2、正确判断剪切面和挤压面；3、综合运用拉压、剪切和挤压强度条件对连接件进行强度计算；难点1、注意区分挤压变形和压缩变形的不同；压缩变形是杆件的均匀受压；挤压变形是在连接件的局部接触区域的挤压现象，当挤压力过大时，会在接触面产生塑性变形或压碎现象。2、当挤压面为圆柱侧面时，挤压面面积的计算； 3

56、、连接件接头的强度计算基本知识点1、 掌握剪切和挤压的概念；2、连接件的受力分析；3、剪切面和挤压面的判断和剪切面和挤压面的面积计算；4、剪切与挤压的实用计算及联接件的设计；5、纯剪切的概念；6、学会工程实际中联接件的剪切与挤压强度实用计算与剪切破坏计算；判断剪切与挤压1、“挤压发生在局部表面，是连接件在接触面上的相互压紧；而压缩是发生在杆件的内部“ 答案 此说法正确 答疑 构件在相互接触才发生挤压变形；而外力的合力作用下位于构件的轴线上时，构件发生压缩变形。 2、“两块钢板用两个铆钉连接形成接头，虽然两个铆钉的直径不同，但因塑性材料具有屈服阶段的特点，最终使两个铆钉趋于均衡。因此，在计算铆接

57、强度时，两个铆钉的受力仍可按平均分配“ 答案 此说法错误 答疑 只有当铆钉的直径相同，且外力的作用线通过铆钉群的形心，铆钉的受力才可以按平均分配。3、“剪断钢板时，所用外力使钢板产生的应力大于材料的屈服极限。” 答案 此说法错误 答疑 钢板内产生的应力应大于材料的剪切强度极限才能将钢板剪断。 4、“对于圆柱形连接件的挤压强度问题，应该直接用受挤压的半圆柱面来计算挤压应力。” 答案 此说法错误 答疑 计算圆柱连接件的挤压强度时，采用直径平面代替圆柱侧面。 选择剪切与挤压 1、 在轴、键、轮传动机构中，键埋入轴、轮的深度相等，若轮、键、轴三种材料的许用挤压应力分别为：bs1，bs2，bs3，三者之

58、间的合理关系是 。 A：bs1bs2bs3 B：bs1bs2bs1bs3 D：bs1=bs2=bs3 答案 正确选择：D 答疑 只有当三者许用挤压应力相等的情况下轴、键、轮传动机构才有足够的强度。否则，总在许用压应力较小的构件上发生挤压破坏。 2、 在平板与螺栓之间加一垫片，可以提高 的强度。 A：螺栓拉伸；B：螺栓挤压； C：螺栓的剪切；D：平板的挤压； 答案 正确选择：D 答疑 加一垫片增大了平板的挤压面的面积，固可以提高平板的挤压强度。螺栓的拉伸强度、剪切强度、挤压强度均没有发生变化。 3、在冲床上将钢板冲出直径为d的圆孔，冲力F与 。A：与直径d成正比；B：与直径d2成正比；C：与直径

59、d3成正比；D：与直径d的平方根成正比 答案正确选择：A 答疑将钢板冲出直径为d的圆孔时钢板的剪切面的面积为d，固冲力F与直径d成正比 、方形销将两块等厚度的板连接在一起，上面的板中同时存在拉应力、剪应力、挤压应力bs，比较其数值大小可得： A：拉应力最大； B：剪应力最大； C：挤压应力bs最大； D：=bs； 答案 正确选择：D 答疑 钢板的拉伸应力为P/A=P/(2a-a)t=P/at ，剪应力为=Q/A=P/2/(at/2)=P/at ， 挤压应力为：bs=F/Abs=P/at（图示中：红线代表剪切面、蓝线代表挤压面。） 选择剪切与挤压5、图示中接头，水平杆采用ab的矩形截面，斜杆与水

60、平杆的夹角为，其挤压面的面积为： A：bh; B：bhtan C：bh/cos D：bh/(sincos) 答案 正确选择：C 答疑接触面为平面时，挤压面取接触面的面积。接触面由图中的红线部分代表，接触的深度为b，高度为h/cos。 6、厚度均为的两块钢板用圆锥销连接，圆锥销在上端的直径为D，下端直径为d，则圆锥销受剪面积为 ；挤压面积为 。A：D2/4；B：d2/4； C：(D+d)/22/4； D：h(3d+D)/4； 答案 正确选择：受剪面积C、挤压面积D 答疑 剪切面为两组力的作用线相互交错的截面面积，此时两组力的作用线的交错面发生在圆锥销的中间截面处，且是圆截面。交错面处的直径为上、