材料力学作业

班级姓名学号-1-第一章绪论1.试求图示结构m-m和n-n两截面上的内力，并指出AB和BC两杆的变形属于何类基本变形。2.拉伸试样上A，B两点的距离l称为标距。受拉力作用后，用变形仪量出两点距离的增量为mml2105。若l的原长为l＝100mm，试求A与B两点间的平均应变m。班级姓名学号-2-第二章轴向拉伸和压缩与剪切一、选择题１.等直杆受力如图，其横截面面积Ａ＝１００2mm，则横截面ｍｋ上的正应力为（）。（Ａ）５０ＭＰａ（压应力）；（Ｂ）４０ＭＰａ（压应力）；（Ｃ）９０ＭＰａ（压应力）；（Ｄ）９０ＭＰａ（拉应力）。2.低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中哪种得到提高()：（Ａ）强度极限；（Ｂ）比例极限；（Ｃ）断面收缩率；（Ｄ）伸长率（延伸率）。3.图示等直杆，杆长为3a，材料的抗拉刚度为EA，受力如图。杆中点横截面的铅垂位移为（）。（Ａ）0；（Ｂ）Pa/(EA);（Ｃ）2Pa/(EA);（Ｄ）3Pa/(EA)。4.图示铆钉联接，铆钉的挤压应力bs是（）。（A）2P/（2d）；（B）P/2dt;(C)P/2bt;(D)4p/(2d)。5.铆钉受力如图，其压力的计算有（）（A）bs=p/(td);(B)bs=p/(dt/2);(C)bs=p/(dt/2);(D)bs=p/(dt/4)。6.图示A和B的直径都为d,则两面三刀者中最大剪应力为（）(A)4bp/(2d);(B)4(b)P/(2d);(C)4(ab)P/(2bd);(D)4P/(2bd).7.图示两木杆（I和II）连接接头，承受轴向拉力作用，错误的是().（A）1-1截面偏心受拉；（B）2-2为受剪面；（C）3-3为挤压面；（D）4-4为挤压面。班级姓名学号-3-二、填空题1.低碳钢的应力一应变曲线如图所示。试在图中标出Ｄ点的弹性应变e、塑性应变p及材料的伸长率（延伸率）。2.图示结构中，若１、２两杆的ＥＡ相同，则节点Ａ的竖向位移Ay=____,水平位移AX=____。3.a、b、c、三种材料的应力应变曲线如图所示。其中强度最高的材料是，弹性模量最小的材料是，塑性最好的材料是。4.图示在拉力P的作用下的螺栓，已知材料的剪切许用应力是拉伸许用应力的0.6倍。螺栓直径d和螺栓头高度H的合理比值是。5.图示铆钉结构，在外力下可能产生的破坏方式有：（1）；（2）；（3）；（4）；6.材料相同的两块钢板，用四个直径为d的铆钉联接。钢板厚度2t1t。这时钢板可能先被拉断，其最大拉应力发生在截面上，其值＝。7.图示两种联接，在相同荷载下，若12dd，则12/tt＝；若12tt，则12/dd＝。班级姓名学号-4-8.矩形截面木拉杆连接如图示，这时接头处的剪应力t；挤压应力bs＝。9.图示销钉的剪应为t，挤压应力bs。10.厚度为t的基础上有一方柱，柱受轴向压力P作用，则基础的剪切面面积。挤压面面积为。三、计算题1.在铆接头中，已知钢板的170MPa，铆钉的t＝140MPa，许多挤压应力320bsMPa。试校核强度。班级姓名学号-5-2.试求图示各杆1-1，2-2，3-3截面上的轴力，并作轴力图。3.作用于图示零件上的拉力F=38KN,试问零件内最大拉应力发生于哪个截面上？并求其值。班级姓名学号-6-4在图示结构中，若钢拉杆BC的横截面直径为10mm，试求拉杆内的应力。设由BC连接的1和2两部分均为刚体。5油缸盖与缸体采用6个螺栓连接。已知油缸内径D=350mm，油压MPap1。若螺栓材料的许用应力＝40MPa，求螺栓的内径。班级姓名学号-7-6汽车离合器踏板如图所示。已知踏板受到压力F1＝400N作用，拉杆1的直径D＝9mm，杠杆臂长L＝330mm，l=56mm，拉杆的许用应力＝50MPa,校核拉杆1的强度。7图示双杠杆夹紧机构。需产生一对20KN的夹紧力，试求，水平杆AB及斜杆BC和BD的横截面直径。已知：该三杆的材料相同，＝100MPa，a＝30°班级姓名学号-8-8在图示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆，木杆AB的横截面面积A1=100cm2,许用应力1＝7MPa；钢杆BC的横截面面积A2=6cm2，许用拉应力2＝160MPa。试求许可吊重F。9某拉伸试验机的结构示意图如图所示。设试验机的CD杆与试样AB材料同为低碳钢，其p＝200MPa，3＝240MPa，b=400MPa。试验机最大拉力为100KN。（1）用这一试验机作拉断试验时，试样直径最大可达多大？（2）若设计时取试验机的安全因数n=2，则CD杆的横截面面积为多少？（3）若试样直径d=10mm，今欲测弹性模量E，则所加载荷最大不能超过多少？班级姓名学号-9-10变截面直杆如图所示。已知：A1＝8cm2，A2=4cm2，E＝200GPa。求杆的总伸长△l。11图示杆件所受的集中力P、均布载荷q以及横截面面积A和各段长度a均为已知，该杆在线弹性范围内工作，材料的弹性模量为E。试作该杆的轴力图，并求B截面的水平位移BX。班级姓名学号-10-12木制短柱的四角用四个40mm×40mm×4mm的等边角钢加固。已知角钢的许用应力钢＝160MPa，E钢＝200GPa；木材的许用应力木＝12MPa，E木＝10GPa。试求许可载荷F。13刚杆AB悬挂于1，2两杆上，1杆的横截面面积为60mm2，2杆为120mm2，且两杆材料相同。若F＝6KN，试求两杆的轴力及支座A的反力。班级姓名学号-11-14阶梯形钢杆的两端在T1=5℃时被固定，杆件上下两段的横截面面积分别是：A上＝5cm2,A下＝10cm2。当温度升高至T2=25℃时，试求杆内各部分的温度应力。钢材的l＝12.5×10-6℃-1，E＝200GPa。15在图示结构中，1，2两杆的抗拉刚度同为E1A1，3杆为E3A3。3杆的长度为l+,其中为加工误差。试求将3杆装入AC位置后，1，2，3三杆的内力。班级姓名学号-12-16图示凸缘联轴节传递的力偶矩为Mc＝200N.m，凸缘之间用四只螺栓连接，螺栓内径d≈10mm，对称地分布在D0=80mm的圆周上。如螺栓的剪切许用应力＝60MPa，试校核螺栓的剪切强度。17车床的传动光杆装为安全联轴器，当超过一定载荷时，安全销即被剪断。已知安全销的平均直径为5mm，材料为45钢，其剪切极限应力为MPau370。求安全联轴器所能传递的力偶矩M。班级姓名学号-13-18用夹剪剪断直径为3mm的铅丝。若铅丝的剪切极限应力约为100MPa，试问需要多大的F？若销钉B的直径为8mm，试求销钉内的切应力。19在厚度＝5mm的钢板上，冲出一个形状如图所示的孔，钢板剪断时的剪切极限应力u＝300MPa，求冲床所需的冲力F。班级姓名学号-14-第三章扭转一、选择题1.内径与外径的比值为/adD的空心圆轴，两端承受力偶发生扭转。设四根轴的a分别为0、0.5、0.6、0.8，但横截面面积相等，其承载能力最大的轴().（A）0a（B）0.5a（C）0.6a.（D）0.8a2.在图示受扭圆轴横截面上的剪应力分布图中，正确答案是。3.实心圆轴①和空心圆轴②，它们的横截面面积均相同，受相同扭矩作用，则其最大剪应力为（）。（A）max2max1tt；（B）max2max1tt（C）max2max1tt（D）无法比较。4.受扭圆轴，当横截面上的扭矩T不变，而直径减小一半时，该横面的最大剪应力与原来的最大剪应力之比（）。（A）2倍；（B）4倍；（C）6倍；（D）8倍。5.图示圆轴受扭，则A、B、C三个横截面相对于D截面的扭转角有四种答案：（A）DADBDC；（B）0,DADBDC；（C）2DADBDC；（D）,0DADCDB。二、填空题1.圆轴受力如图，其危险截面在段，当3m4、m交换以后，危险截面在段。2.阶梯轴尺寸及受力如图所示，AB段的最大剪应力max1t与BC段的最大剪应力max2t之比1max2/maxtt＝。3．长为l，直径为d的传动轴转速为(/min)nr，材料的剪变模量为G（GPa）。轴单位长度容许扭转角为（rad/m），根据刚度条件该轴可传递的最大功率maxNKW。班级姓名学号-15-三、计算题1.作图示各杆的扭矩图。2.T为圆杆横截面上的扭矩，试画出截面上与T对应的切应力分布图。班级姓名学号-16-3.机床变速箱第Ⅱ轴如图所示，轴所传递的功率为P＝5.5KW，转速n＝200r/min，材料为45钢，＝40MPa。试按强度条件初步设计轴的直径。4.发电量为15000KW的水轮机主轴如图所示。D＝550mm，d＝300mm，正常转速n=250r/min。材料的许用切应力＝50MPa。试校核水轮机主轴的强度。班级姓名学号-17-5.一阶梯形受扭圆轴如图所示。已知1240,80,80dmmdmmGGPa。求：（1）扭矩图；（2）轴的最大剪应力；（3）A、B两截面间相对扭转角。6.图示圆轴承受扭转力偶矩m，已知100,80,tMPaGGPa在轴2.5m长度内的最大许可扭转角为0.006rad，求m的许可值。班级姓名学号-18-7.传动轴的转速为n＝500r/min，主动轮1输入功率P1＝368KW，从动轮2和3分别输出功率P2＝147KW，P3=221KW。已知＝70MPa，＝1（o）/m，G＝80GPa。（1）试确定AB段的直径d1和BC段的直径d2。（2）若AB和BC两段选用同一直径，试确定直径d。（3）主动轮和从动轮应如何安徘才比较合理？8.钻头横截面直径为20mm，在顶部受均匀的阻抗扭矩m（单位为N·m/m）的作用，许用切应力＝70MPa。（1）求许可的Me。（2）若G＝80GPa，求上端对下端的相对扭转角。班级姓名学号-19-9.两端固定的圆轴AB，在截面C上受扭转力偶矩Me作用。试求两固定端的反作用力偶矩MA和MB。提示：轴的受力图如图b所示。若以AC表示截面C对A端和转角，CB表示B对C的转角，则B对A的转角AB应是AC和CB的代数和。但因B，A两端皆是固定端，故AB应等于零，于是得变形协调方程。10.有一矩形截面的钢杆，其横截面尺寸为100mm×50mm，长度l＝2m，在杆的两端作用着一对力偶矩。若材料的＝100MPa，G＝80GPa，杆件的许可扭转角为＝2°，试求作用于杆件两端的力偶矩的许可值。班级姓名学号-20-第四章弯曲内力一、选择题1.梁的内力符号与坐标系的关系是（）（A）剪力、弯矩符号与坐标系有关；（B）剪力、弯矩符号与坐标系无关；（C）剪力符号与坐标系有关，弯矩符号与坐标系无关；（D）弯矩符号与坐标系有关，剪力符号与坐标系无关。2、图示（a）（b）两根梁的最大弯矩之比值baMM)/()(maxmax等于（A）1；（B）2；（C）3；（D）43.图示梁，剪力等于零的截面位置X之值为（）（A）5a/6；（B）6a/5；（C）6a/7；（D）7a/6。二、填空题1.图示刚架AB段弯矩方程为M（X）＝。2.已知B端外伸梁的剪力图，且梁上无集中力偶作用，则C截面的弯矩Mc＝,D截面的弯矩MD＝。3.为使图示梁(0)xxl截面上的弯矩0)(xM，则xm。班级姓名学号-21-三、计算题1.试求图示各梁中截面1-1，2-2，3-3上的剪力和弯矩，这些截面无限接近于截面C或截面D。设F，q，a均为已知。（a）(b)（c）2.设已知图示各梁的载荷F,q,Me和尺寸a。（1）列出梁的剪力方程和弯矩方程；（2）作剪力图和弯矩图；（3）确定︱Fs︱max及︱M︱max。班级姓名学号-22-3.作梁的Q、M图。4.作梁的的Q、M图。班级姓名学号-23-5.作梁的Q、M图。6.作梁的Q、M图。班级姓名学号-24-7作图示各梁的剪力图和弯矩图。8试根据弯矩、剪力和载荷集度间的导数关系，改正所示Fs图和M图中的错误。班级姓名学号-25-9设梁的剪力图如图