材料力学复习题

材料力学复习题1. 思考题1. 两根材料不同的等截面直杆，具有相同的截面面积和长度，承受相同的轴力。试问：（1）两杆横截面上的应力是否相等？（2）两杆的纵向伸缩量是否相同？2. 什么是应力集中现象？工程上如何避免或减小应力集中的不利影响？生活中有利用应力集中的事例吗？3. 低碳钢拉伸过程中经历了哪四个阶段？三个应力特征值（各种应力“极限” ）是什么？4 什么是颈缩现象？延伸率（伸长率）和断面收缩率如何定义？5. 什么样的材料需要定义名义屈服极限 0.2？它的含义是什么？若已知材料的 -曲线，如何确定 0.2？6. 剪切面是否一定是平面？试举例说明。7. 承压面的计算面积如何确定？承压应力与一般的压应力有何区别？8. 机床拖动的电动机功率不变，当机床转速较高时，产生的转矩较大还是较小？9. 一般减速箱中的低转速轴均比高转速轴的直径粗，试解释其中的原因。10. 在无荷载作用与均布荷载作用的梁段，剪力图和弯矩图各有何特点？如何利用这些特点绘制剪力图与弯矩图？11. 在集中力、集中力偶作用处，剪力图和弯矩图各有何特点？12. 平面图形对轴的静矩等于零的条件是什么？13. 何谓惯性半径？其量纲是什么？圆形截面对过形心的 z 轴的惯性半径 iz 是多少？矩形截面的惯性半径 iz 和 iy 各等于多少（ y、z 为截面的对称轴）？14. 梁发生平面弯曲时，横截面上的正应力是怎样分布的？试画出 T 形截面上的正应力分布图。15. 什么是截面的抗弯系数？面积相同的圆截面和正方形截面，其抗弯系数之比等于多少？16. 利用积分法计算梁的位移时，积分常数如何确定？如何根据挠度和转角的正负判断位移方向？最大挠度处横截面转角是否一定为零？17. 减小梁的挠度和转角有哪些措施？18. 一根细长压杆的临界力与作用力（荷载）的大小有关吗？为什么？19. 什么是杆件的长细比，拉、压杆的刚度条件如何表述？20. 应力状态如何分类？能举出简单应力状态的例子吗？21. 试问在何种情况下，平面应力状态的应力圆符合以下特征：（1）一个点圆；工 程 力 学 练 习 题2（2）圆心在坐标原点；（3）与 轴相切。22. 在单元体中，极值正应力作用的平面上有无剪应力？在极值剪应力作用的平面上有无正应力？23. 二向应力状态，第三主应力为零，且已知第一、第二主应变 1、 2 及材料的弹性常数 E、 。求得主应变 3= -(1+2)，对不对？为什么？24. 纯剪应力状态下，单元体是否会产生体积变化？三向均匀受压的单元体，体积应变与压力的关系如何？25. 构件有哪几种破坏（或失效）形式？26. 已知延性材料构件上某单元体的三个主应力分别是 200MPa、150MPa 和-200MPa，试问应采用什么强度理论来进行强度计算？27. 圆柱偏心受压，如要求截面内不出现拉应力，试问偏心距 e 与柱直径 d 应满足怎样的关系？28. 圆截面梁在水平面和竖直面内同时发生弯曲变形，为什么可以先将正交方向的弯矩 My 和 Mz 按矢量合成： ，然后由 M 来计算弯曲正应力？其他截面梁是2zy否也可以这样做？29. 同一个强度理论，其强度条件往往可以写成不同形式。以第三强度理论为例，常用有以下三种形式（以许用应力表示）：（1） 313eq（2） 42e（3） 3eqzWTM问它们的适用范围是否相同？为什么？2. 单向选择题1. 等截面直杆在两个外力作用下发生压缩变形时，这对外力所具备的特征一定是等值、 （ ） 。A反向、共线 B方向相对、作用线与杆轴线重合C反向、过截面形心 D方向相对、沿同一直线作用2. 有三根钢筋，其中第一、第二根钢筋为 HRB335 级热轧带肋钢筋，第三根钢筋为HPB300 级热轧光圆钢筋，三根钢筋各自承受的轴力和钢筋直径分别为：N1=20kN、d 1=20mm，N 2=10kN、d 2=12mm，N 3=10kN、d 3=12mm，比较其应力的大小，下述哪一种关系正确？（ ）A 12>3 材 料 力 学 复 习 题3C 12=3 3. 在一张长方形纸条的长轴上剪一个圆孔和一个垂直于长轴的缝隙，缝的长度等于圆孔的直径，当沿长轴施加拉力时，在（ ）发生破坏。A圆孔或缝隙的任一点处 B圆孔处先C圆孔和缝隙两处同时 D缝隙处先4. 几何尺寸相同的两根直杆，其弹性模量分别为 E1=180GPa，E 2=60GPa，在弹性变形范围内两杆的轴力相同，这时产生的纵向应变比值 1/2 应为（ ） 。A1 B2C3 D1/3 5. 计算杆件的拉伸（或压缩）变形的公式为EANl该公式的适用条件是（ ） 。A应力不超过材料的比例极限 B杆件的长度较大C抗拉刚度等于抗压刚度的材料 D静定结构中的拉杆6. 在相互垂直的面上剪应力双生互等，即剪应力的大小相等、方向（ ） 。A相同 B相反C对交线而言相同 D对交线而言同背向7. 一根传动轴上主动轮的外力偶矩为 Me1，从动轮的外力偶矩为 Me2、M e3，而且满足条件 Me1= Me2+ Me3。开始将主动轮安装在两个从动轮中间，随后使主动轮和其中一个从动轮位置互换，这样变动的结果会使传动轴内的最大扭矩（ ） 。A增大 B减小C不变 D变为零8. 直径为 D 的实心圆轴，两端所受的外力偶矩为 Me，已知轴的横截面上的最大剪应力为 。若将轴的直径变为 0.5D，则轴的横截面上的最大剪应力应是（ ） 。A2 B4 C8 D16 9. 实心圆轴受扭的外力偶矩为 Me，按强度条件设计的直径为 D。当外力偶矩增大为2Me 时，其直径应增大为（ ） 。A1.89D B1.26D C1.41D D2.00D 10. 等截面圆轴扭转时的单位长度扭转角为 ，若圆轴的直径增大一倍，则单位长度的扭转角将变为（ ） 。A B 24C D 81611. 梁产生弯曲变形时的受力特点，是梁在过轴线的平面内受到外力偶的作用或者受到和梁轴线（ ）的外力作用。工 程 力 学 练 习 题4A平行 B垂直C相交 D一致12. 在梁的集中力作用处，其左、右两侧无限接近的横截面上的弯矩是（ ）的。A相同 B数值相等，符号相反C不相同 D数值不相等，符号一致13. 在梁的集中力偶作用处，其左、右两侧无限接近的横截面上的剪力（ ） 。A大小相等，符号相反 B大小相等，符号相同C大小和符号有时相同，有时不相同 D大小有改变趋势，但符号不变14. 形心轴 z 将截面分成两部分，各部分对 z 轴的静矩分别为 Sz1 和 Sz2，它们之间的关系为（ ） 。AS z1>Sz2 BS z1 2l Bl 02>3 时，最大正应变应该是（ ） 。A max=1 B max=2 C max=3 D max=1+2+3 29. 延性材料发生显著塑性变形时，不能保持原有的形状和尺寸，往往影响其正常工作，故通常以（ ）作为构件失效的极限应力。A比例极限 B弹性极限C屈服极限 D强度极限30. 已知延性材料构件上一点的三个主应力分别为 80MPa、0、-120MPa，则强度计算时的等效应力当取下列何值？（ ）A80MPa B120MPaC200MPa D40MPa31. 承受内压的两端封闭的圆柱形薄壁容器，由脆性材料制成。试分析因压力过大表面出现裂纹时，裂纹的可能方向是（ ） 。A沿圆柱纵向 B沿与圆柱纵向成 45角的方向C沿圆柱环向 D沿与圆柱纵向成 30角的方向32. 扭转与弯曲组合变形的杆件，从其表层弯曲正应力最大处取出的单元体处于（ ）应力状态。A拉伸 B单向C三向 D二向图 4 图 5材 料 力 学 复 习 题733. 某机械中的传动轴，在通过皮带轮的传动而受力时将产生（ ）变形。A弯曲 B弯曲与扭转C扭转 D弯曲与压缩34. 圆轴的危险截面上，有弯矩 My、M z、扭矩 T 和轴力 N，则第三强度理论的表达式为（ ） 。A 223eq zyWNB 42t223eq TzyC 2t223eq MANzzyD 42t223eq WTzy35. 钢制正方形截面杆件，其危险截面上受有弯矩 M 和扭矩 T 作用，若抗弯截面系数为 Wz，则按第四强度理论进行强度设计时的计算公式应为（ ） 。A ， BzM2zT75.022zC D32 23zzWT3. 计算题1. 试作图 6 所示等截面杆件的轴力图，并指出强度计算的危险截面或杆段。2. 三角架结构如图 7 所示。已知 AB 为 Q235 钢制成的拉杆，直径 d=30mm，要求拉图 6工 程 力 学 练 习 题8应力不超过 205MPa，试由拉杆强度条件确定该结构所能承受的最大荷载设计值 Fmax。3. 用直径为 10.00mm，标距为 100.00mm 的试样做拉伸试验，测得如下结果：屈服荷载 Fs=21.8kN，最大荷载 Fb=36.2kN，断后标距为 124.32mm，断