13-材料力学练习题-01

材料力学练习题一、选择填空题1．构件的强度是指_______，刚度是指________，稳定性是指________。A.在外力作用下构件抵抗变形的能力；B：在外力作用下构件抵抗破坏的能力；B.在外力作用下构件保持其原有平衡形态的能力；2．对塑性材料，极限应力σ°=；对脆性材料，极限应力σ°=。对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常用作为材料的屈服极限。3．通过低碳钢拉伸破坏试验，可测定的强度指标有：和；塑性指标有和。4．塑性材料经过冷作硬化处理后，它的比例极限（提高、不变、降低），它的强度极限（提高、不变、降低）。5．图示销钉联结，销钉的切应力τ=，最大挤压应力σbs=。6．连接件的剪切实用计算是以_____________假设为基础的.A．剪应力不超过材料的剪切比例极限；B.剪切面为圆形或方形；C.剪应力在剪切面上均匀分布；D.剪切面大于挤压面。7．设计铸铁梁时，宜采用中性轴为的横截面。A对称轴B靠近受拉边的非对称轴；C靠近受压边的非对称轴D任意轴8．设计钢梁时，宜采用中性轴为的横截面。A对称轴B靠近受拉边的非对称轴；C靠近受压边的非对称轴D任意轴9.某拉伸试件，标矩50lmm，直径10dmm，拉断后标矩长度变为631lmm，断口处最小直径71dmm，则此材料的伸长率________；断面收缩率_______。_________称为塑性材料，_________称为脆性材料。10.表面磨光的低碳钢试件拉伸到屈服阶段时，表面将出现与轴线大致成o45倾角的滑移线，因为拉伸时在与轴线成o45倾角的斜截面上，_______应力为最大值，可见屈服现象与最大______应力有关。11．压杆失稳将在_________的纵向平面内发生。A.长度系数最大；B.截面惯性半径i最小；C.柔度最大；D.柔度最小。12．压杆属于细长杆、中长杆还是短粗杆，是根据压杆的__________来判断的。A.长度；B.横截面尺寸；C.柔度(长细比)；D.临界应力。13．铸铁试件扭转破坏是__________________。FFdtt1.5t题5图A.沿横截面拉断;B.沿横截面剪断;C.沿与轴线成450螺旋面拉断;D.沿与轴线成450螺旋面剪断。14．采用______________措施，并不能提高细长压杆的稳定性。A．增加压杆的横截面面积；B．增加压杆的表面光洁度；C．选用弹性模量E值大的材料。D．减小压杆的柔度；15.轴传递的功率一定时，轴的转速越小，则轴所受到的外力偶矩越；当外力偶矩一定时，传递的功率越大，则轴的转速越。16．圆轴扭转时，最大正应力发生在截面上，最大剪应力发生在截面上。铸铁圆轴扭转时沿面断裂。17．扭转切应力公式pIT适用于杆件。A．任意截面形状；B．任意实心截面形状；C．任意材料的圆截面；D．线弹性材料的圆截面。18．梁挠曲线近似微分方程EIxMy)(在，条件下成立。A.梁的变形属于小变形；B.材料服从胡克定律；C.挠曲线xoy面内；D.同时满足(A)、(B)、(C)。19．在下列诸因素中，静定梁的内力图通常与有关。A．横截面形状；B.横截面面积；C.梁的材料；D.载荷作用位置。20.梁弹性弯曲时，横截面上的正应力沿其截面高度是按________分布的；中性轴处的正应力等于___；矩形截面梁横截面上切应力沿其截面高度是按________分布的；横截面上最大切应力发生在_______上。21．构件在对称循环交变应力作用下的许用应力等于_________________.A.材料的疲劳极限;B.材料的疲劳极限与疲劳安全系数之比;C.构件的疲劳极限;D构件的疲劳极限与疲劳安全系数之比。22．影响构件持久极限的主要因素是。A．材料的强度极限,应力集中,表面加工质量；B.交变应力的循环特征,构件尺寸,构件外形；C.应力集中,构件尺寸,表面加工质量；D．材料的塑性指标,应力集中,构件尺寸。23．构件因截面骤然改变而使横截面上的应力有局部陡增的现象称为____________。24．圆截面细长压杆的材料和杆端约束保持不变，若将其直径缩小一半，则压杆临界压力为原压杆的____________。A．1/2；B．1/4；C．1/8；D．1/16。25．对没有明显屈服阶段的塑性材料，通常以产生__________所对应的应力作为材料的条件屈服极限。A．0.2的应变值；B．0.2%的应变值；C．0.2%的塑性应变值；D．0.2的塑性应变值。26．一内外径之比为α=d/D的空心圆轴，当两端承受转矩T时，横截面上的最大切应力为τ，则内圆周处的切应力为。A.τ；B.ατ；C.(1-α3)τ；D.(1-α4)τ。27．图示螺钉在拉力P作用下，挤压面积Abs=。A．2d4B．dh4C．2D4D．)d(D42228．单元体(a)、(b)、(c)，应力单位为MPa，(a)为，(b)为，(c)为。A.纯剪切应力状态；B.单向应力状态；C.二向应力状态；D.三向应力状态。29．影响圆轴扭转角大小的因素是____________________。A.扭矩、材料、轴长B.扭矩、轴长、抗扭刚度C.扭矩、材料、截面尺寸D.扭矩、轴长、截面尺寸30．在连接件上，剪切面和挤压面分别（）外力方向。A．垂直、平行B.平行、垂直；C．平行D.垂直31.已知简支梁长度为l，弯曲刚度EI为常数，挠曲线方程为)3107(36042240xxlllEIxqw，则梁的弯矩方程为)(xM____________________；剪力方程)(xFs____________________。二、图示结构中AC为钢杆，横截面面积A1=2cm2；BC为铜杆，横截面面积A2=3cm2。许用应力钢=160MPa，铜=100MPa，试求许可载荷[P]。三、图示桁架，杆1为圆截面钢杆，杆2为方截面木杆。在节点A承受载荷P作用，试确定钢杆的直径d与木杆截面的边宽b。已知钢杆的许用应力[σs]=160MPa，木杆的许用应力[σw]=10MPa。BCAP=40kN1.6m1.2m12题30图901030(a)2040(b)2525(c)题29图ABCP30°45°四、图示构架，AB为刚杆，CD为弹性杆，已知：E=200GPa,CD杆截面积为2cm2,F=5kN,[]MPa160。（1）试校核构架的强度，（2）计算CD杆的伸长量及C,B两点的位移(12分)五、图示一直径为mm60的传动轴，轴上作用外力偶矩mkNM.2.01，mkNM.6.02，mkNM.4.03，材料的切变模量G=80GPa。(1)画出扭矩图；(2)求轴内最大切应力τmax；(3)求轴的总扭转角AC。六、图示等直圆杆，已知外力偶矩MA=3kN·m，MB=7kN·m，MC=4kN·m，许用切应力[τ]=60MPa，单位长度许可扭转角[]=0.8°/m，剪切弹性模量G=80GPa，试确定轴的直径d。(13分)七、图示圆杆作用有m1=3kN·m，m2=1.2kN·m，材料的G=80GPa，试：(1)画出扭矩图；(2)求轴内最大切应力τmax；(3)求轴内最大单位长度扭转角φmax。八、求梁的支座反力，作梁的剪力、弯矩图，并写出|Fs|max，|M|max。M1M2M34005000ABC0.8m0.5mdMAMBMCABC1m1mABCDF30°Φ50Φ40m1m2ABC700500aaaF=2qaqMe=qa2ABCDaaaF=3qaqMe=qa2ABCD九、求图示外伸梁的支座约束力，并作梁的剪力、弯矩图，写出|Fs|max，|M|max。十、No14工字钢制成的外伸梁承受图示载荷作用。已知：3102cmWz,MPa160][。试：(1)绘出梁的内力图；(2)校核梁的强度。十一、一铸铁梁受载荷作用如图，已知T形梁横截面对中性轴的惯性矩Iz=96×105mm4，铸铁许用拉应力[σt]=35MPa，许用压应力[σc]=140MPa，（1）绘制梁的剪力图与弯矩图；（2）校核梁的强度。十二、已知某单元体应力状态如图，应力单位为MPa，试：（1）求主应力的大小；（2）绘出主平面位置和主应力方向。（3）求出第三强度理论的相当应力3r。（12分）304050zC1m1m12kN4kN/mAB1m12060D4m2m6kN4kN/mABC4kN.mz20MPa40MPa30MPa50MPa1m1m3kN2kN/mABC2kN.m1m2aaaF=qaqMe=qa2ABCD十三、图示锅炉的直径D=0.5m，壁厚δ=10mm，蒸汽压力p=4MPa，试求壁内一点的三个主应力、最大切应力及最大线应变。已知材料的弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3。十四、绞盘C受水平力F=10kN，绞盘与皮带轮D的直径均为400mm，皮带张力212FF,轴的直径为60mm，许用应力为[σ]=80MPa，试画出轴的内力图，并按第三强度理论校核轴的强度。十五、一矩形截面悬臂梁AB，承受图示载荷作用，已知材料的许用应力[]=MPa160，设bh2。试确定该梁的截面尺寸。(14分)十六、传动轴受力如图，已知Me=500N·m，轮C的直径为200mm，轴的许用应力[σ]=120MPa，试按第三强度理论设计轴的直径。十七、图示钢质拐轴，承受铅垂载荷F作用，试按第三强度理论确定轴AB的直径。已知载荷F=10kN，材料的许用应力=160MPa。(15分)1.2mABC1.0m10KNB1mAD1.6kN1mm800NbhCF100150150ABCDMepAF1FF2300300200ABCD十八、图示结构中，AB梁、CD杆的材料相同，[σ]=120MPa，GPaE200，AB梁的Wz=102cm3，圆截面杆CD直径d=30mm，λp=100，规定的稳定安全因数nst=6，试校核横梁AB的强度及杆CD的稳定性。十九、图示结构中，载荷kNF10，AB杆的直径mmd40，材料为Q235钢，σp=200MPa，σS=235MPa，E=206GPa，a=304MPa，b=1.12MPa，若规定的稳定安全因数nst=6，校核压杆AB的稳定性。二十、图示结构中，压杆CD为直径d=40mm的圆截面杆，材料为Q235钢，σp=200MPa，σS=235MPa，E=206GPa，a=304MPa，b=1.12MPa，若规定的稳定安全因数nst=4，试校核杆CD的稳定性。二十一、图示梁AB的抗弯刚度为EI，拉杆CD的抗拉刚度为EA，且I=Aa2，试求杆CD所受的轴力。1m0.5mABCDF30°10kN/m2m1m1.2mABCDqaaABCDaql/2Al/2BwmaxFl/2Al/2BwmaxEIqlw38454maxEIFlw483max8kN2m1m1mABCDz