材料力知识学习题集册1-14概念答案解析.doc

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1、+第一章 绪论一、是非判断题1.1 材料力学的研究方法与理论力学的研究方法完全相同。 ( ) 1.2 内力只作用在杆件截面的形心处。 ( ) 1.3 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和。 ( )1.4 确定截面内力的截面法,适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。 ( )1.5 根据各向同性假设,可认为材料的弹性常数在各方向都相同。 ( )1.6 根据均匀性假设,可认为构件的弹性常数在各点处都相同。 ( )1.7 同一截面上正应力与切应力必相互垂直。 ( )1.8 同一截面上各点的正应力必定大小相等,方向相同。 ( ) 1.9 同一截面上各点

2、的切应力必相互平行。 ( )1.10 应变分为正应变和切应变。 ( )1.11 应变为无量纲量。 ( )1.12 若物体各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零。 ( )1.13 若物体内各点的应变均为零,则物体无位移。 ( )1.14 平衡状态弹性体的任意部分的内力都与外力保持平衡。 ( )1.15 题1.15图所示结构中,AD杆发生的变形为弯曲与压缩的组合变形。 ( ) 1.16 题1.16图所示结构中,AB杆将发生弯曲与压缩的组合变形。 ( ) BBBBBBBBBBBBBBBBDDDDDDDDDDDDDDDDAAAAAAAAAAAAAAAACCCCCCCCCCCCCCCCFPPPPPPP

3、PPPPPPP题1.16图DDDDDDD题4.1(3)图DDDDDDDFAAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCCCCCCCCDDDDDDDDDDDDDDDD题1.15图DDDDDDD思题4.1(4)图DDDDDDD变形二、填空题外力的合力作用线通过杆轴线应力,应变杆件1.1 材料力学主要研究 受力后发生的 ,以及由此产生的 。1.2 拉伸或压缩的受力特征是 ,变形特征是 。沿剪切面发生相对错动受一对等值,反向,作用线距离很近的力的作用沿杆轴线伸长或缩短1.3 剪切的受力特征是 ,变形特征是 。外力作用线垂直杆轴线,外力偶作用面通过杆轴线任意二横截面发

4、生绕杆轴线的相对转动外力偶作用面垂直杆轴线1.4 扭转的受力特征是 ,变形特征是 。梁轴线由直线变为曲线1.5 弯曲的受力特征是 ,变形特征是 。稳定性刚度强度包含两种或两种以上基本变形的组合1.6 组合受力与变形是指 。1.7 构件的承载能力包括 , 和 三个方面。稳定性刚度强度1.8所谓 ,是指材料或构件抵抗破坏的能力。所谓 ,是指构件抵抗变形的能力。所谓 ,是指材料或构件保持其原有平衡形式的能力。各向同性均匀性连续性1.9 根据固体材料的性能作如下三个基本假设 , , 。应力应变变形等连续性假设33333333333333331111111111111111222222222222222

5、2FPPPPPPPPPPPPPP填题1.11图DDDDDDD题4.5图DDDDDDD1.10认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了组成该物体的物质,这样的假设称为 。根据这一假设构件的 、 和 就可以用坐标的连续函数来表示。拉伸1.11填题1.11图所示结构中,杆1发生 变形,弯曲压缩杆2发生 变形,杆3发生 变形。 0-21.12 下图 (a)、(b)、(c)分别为构件内某点处取出的单元体,变形后情况如虚线所示,则单元体(a)的切应变 ;单元体(b)的切应变 ;单元体(c)的切应变 。(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(a)(b)(b

6、)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(b)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c)(c) 三、选择题PBCABCED1.1 选题1.1图所示直杆初始位置为ABC,作用力P后移至ABC,但右半段BCDE的形状不发生变化。试分析哪一种答案正确。 1、AB、BC两段都产生位移。2、AB、BC两段都产生变形。 正确答案是 1 。选题1.1图1.2 选题1.2图所示等截面直杆在两端作用有力偶,数值为M,力偶作用面与杆的对称面一致。关于杆中点处截面 AA在杆变形后的位置(对于左端,由 A A表示;对于右端,由 A

7、”A”表示),有四种答案,试判断哪一种答案是正确的。 正确答案是 C 。选题1.2图1.3 等截面直杆其支承和受力如图所示。关于其轴线在变形后的位置(图中虚线所示),有四种答案,根据弹性体的特点,试分析哪一种是合理的。 正确答案是 C 。选题1.3图第二章 拉伸、压缩与剪切一、是非判断题2.1 因为轴力要按平衡条件求出,所以轴力的正负与坐标轴的指向一致。 ( )2.2 轴向拉压杆的任意截面上都只有均匀分布的正应力。 ( )2.3 强度条件是针对杆的危险截面而建立的。 ( )2.4. 位移是变形的量度。 ( )2.5 甲、乙两杆几何尺寸相同,轴向拉力相同,材料不同,则它们的应力和变形均相同。 (

8、 )2.6 空心圆杆受轴向拉伸时,在弹性范围内,其外径与壁厚的变形关系是外径增大且壁厚也同时增大。 ( ) 2.7 已知低碳钢的p200MPa,E=200GPa,现测得试件上的应变0.002,则其应力能用胡克定律计算为:E=2001030.002=400MPa。 ( ) 2.9 图示三种情况下的轴力图是不相同的。 ( ) 钢FF木FF钢FF2.10 图示杆件受轴向力FN的作用,C、D、E为杆件AB的三个等分点。在杆件变形过程中,此三点的位移相等。 ( )ABCDFE2.11 对于塑性材料和脆性材料,在确定许用应力时,有相同的考虑。 ( )2.12连接件产生的挤压应力与轴向压杆产生的压应力是不相

9、同的。 ( ) 二、填空题拉力为正,压力为负2.1 轴力的正负规定为 。2.2 受轴向拉伸或压缩的直杆,其最大正应力位于 横 截面,计算公式为 ,最大切应力位于 450 截面,计算公式为 。2.3 拉压杆强度条件中的不等号的物理意义是 最大工作应力max不超过许用应力 ,强度条件主要解决三个方面的问题是(1) 强度校核 ; (2) 截面设计 ;(3) 确定许可载荷 。2.4 轴向拉压胡克定理的表示形式有 2 种,其应用条件是 max p 。2.5 由于安全系数是一个_大于1_数,因此许用应力总是比极限应力要_小_。2.6 两拉杆中,A1=A2=A;E12E2;122;若12 (横向应变),则二

10、杆轴力FN1_=_FN2。2.7 低碳钢在拉伸过程中依次表现为 弹性 、 屈服 、 强化 、 局部变形 四个阶段,其特征点分别是 p ,e,s,b 。2.8 衡量材料的塑性性质的主要指标是 延伸率 、 断面收缩率 。2.9 延伸率(L1L)/L100中L1 指的是 拉断后试件的标距长度 。2.10 塑性材料与脆性材料的判别标准是 塑性材料:5%, 脆性材料: t1,销钉的切应力2F/d2,销钉的最大挤压应力bs= F/dt1 。 2.12 螺栓受拉力F作用,尺寸如图。若螺栓材料的拉伸许用应力为,许用切应力为,按拉伸与剪切等强度设计,螺栓杆直径d与螺栓头高度h的比值应取d/ h = 4/ 。2.

11、13木榫接头尺寸如图示,受轴向拉力F作用。接头的剪切面积A= hb ,切应力 F/hb ;挤压面积Abs= cb ,挤压应力bs= F/cb 。2.14 两矩形截面木杆通过钢连接器连接(如图示),在轴向力F作用下,木杆上下两侧的剪切面积A= 2lb ,切应力 F/2lb ;挤压面积Abs=2b ,挤压应力bs= F/2b 。2.15挤压应力与压杆中的压应力有何不同 挤压应力作用在构件的外表面,一般不是均匀分布;压杆中的压应力作用在杆的横截面上且均匀分布 。2.16图示两钢板钢号相同,通过铆钉连接,钉与板的钢号不同。对铆接头的强度计算应钢板的拉伸强度计算包括: 铆钉的剪切、挤压计算;钢板的挤压和

12、拉伸强度计算 。 若将钉的排列由(a)改为(b),上述计算中发生改变的是 。对于(a)、(b)两种排列,铆接头能承受较大拉力的是(a) 。(建议画板的轴力图分析) 三、选择题2.1 为提高某种钢制拉(压)杆件的刚度,有以下四种措施:(A) 将杆件材料改为高强度合金钢; (B) 将杆件的表面进行强化处理(如淬火等);(C) 增大杆件的横截面面积; (D) 将杆件横截面改为合理的形状。 正确答案是 C 2.2 甲、乙两杆,几何尺寸相同,轴向拉力F相同,材料不同,它们的应力和变形有四种可能:(A)应力和变形l都相同; (B) 应力不同,变形l相同;(C)应力相同,变形l不同; (D) 应力不同,变形

13、l不同。 正确答案是 C 2.3 长度和横截面面积均相同的两杆,一为钢杆,另一为铝杆,在相同的轴向拉力作用下,两杆的应力与变形有四种情况;(A)铝杆的应力和钢杆相同,变形大于钢杆; (B) 铝杆的应力和钢杆相同,变形小于钢杆; Es Ea(C)铝杆的应力和变形均大于钢杆; (D) 铝杆的应力和变形均小于钢杆。 正确答案是 A Ems Eci见P33,表2.22.4 在弹性范围内尺寸相同的低碳钢和铸铁拉伸试件,在同样载荷作用下,低碳钢试件的弹性变形为,铸铁的弹性变形为,则与的关系是;(A) ; (B) (Sz)B; B. (Sz)A (Sz)B;yCC. (Sz)A =(Sz)B; D. (Sz

14、)A =(Sz)B。HhbI.2 图示截面对形心轴zC的WZc正确的是 B 。zCA. bH2/6-bh2/6;B. (bH2/6)1-(h/H)3;C. (bh2/6)1-(H/h)3;D. (bh2/6)1-(H/h)4。选题I.2图I.3 已知平面图形的形心为C,面积为 A,对z轴的惯性矩为Iz,则图形对在z1轴的惯性矩正确的是 D 。zCz1z Cab A. Iz+b2A; B. Iz+(a+b)2A; C. Iz+(a2-b2) A; D. Iz+( b2-a2) A。 选题I.3图第五章 弯曲应力一、是非判断题5.1 平面弯曲变形的特征是,梁在弯曲变形后的轴线与载荷作用面同在一个平

15、面内。 ( )5.2 在等截面梁中,正应力绝对值的最大值max必出现在弯矩值Mmax最大的截面上。( )5.3 静定对称截面梁,无论何种约束形式,其弯曲正应力均与材料的性质无关。 ( )二、填空题5.1 直径为d的钢丝绕在直径为D的圆筒上,若钢丝仍处于弹性范围内,此时钢丝的最大弯曲正应力max ;为了减小弯曲正应力,应减小_钢丝_的直径或增大 圆筒 的直径。5.2 圆截面梁,保持弯矩不变,若直径增加一倍,则其最大正应力是原来的 1/8 倍。5.3 横力弯曲时,梁横截面上的最大正应力发生在 截面的上下边缘 处,梁横截面上的最大切应力发生在 中性轴 处。矩形截面的最大切应力是平均切应力的 3/2

16、倍。5.4 矩形截面梁,若高度增大一倍(宽度不变),其抗弯能力为原来的 4 倍;若宽度增大一倍(高度不变),其抗弯能力为原来的 2 倍;若截面面积增大一倍(高宽比不变),其抗弯能力为原来的 倍。5.5 从弯曲正应力强度的角度考虑,梁的合理截面应使其材料分布远离 中性轴 。q3l/5ABl/5l/5qlAB5.6 两梁的几何尺寸和材料相同,按正应力强度条件,(B)的承载能力是(A)的 5 倍。 (A) (B)(a)(b)ABCF(b) 5.7 图示“T”型截面铸铁梁,有(A)、(B)两种截面放置方式,较为合理的放置方式为 。第六章 弯曲变形一、是非判断题6.1 正弯矩产生正转角,负弯矩产生负转角

17、。 ( )6.2 弯矩最大的截面转角最大,弯矩为零的截面上转角为零。 ( )6.3 弯矩突变的地方转角也有突变。 ( )6.4 弯矩为零处,挠曲线曲率必为零。 ( )6.5 梁的最大挠度必产生于最大弯矩处。 ( )二、填空题6.1 梁的转角和挠度之间的关系是 。6.2 梁的挠曲线近似微分方程的应用条件是 等直梁、线弹性范围内和小变形 。6.3 画出挠曲线的大致形状的根据是 约束和弯矩图 。判断挠曲线的凹凸性与拐点位置的根据是 弯矩的正负;正负弯矩的分界处 。6.4 用积分法求梁的变形时,梁的位移边界条件及连续性条件起 确定积分常数的 作用。6.5 梁在纯弯时的挠曲线是圆弧曲线,但用积分法求得的挠曲线却是抛物线,其原因是 用积分法求挠曲线时,用的是挠曲线近似方程 。6.6 两悬臂梁,其横截面和材料均相同,在梁的自由端作用有大小相等的集中力,但一梁的长度为另一梁的2倍,则长梁自由端的挠度是短梁的 8 倍,转角又是短梁的 4 倍。6.7 应用叠加原理的条件是 线弹性范围内和小变形 。6.8 试根据填题6.8图所示载荷及支座情况,写出由积分法求解时,积分常数的数目及确定积分常数的条件。积分常数 6

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