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材料力学习题集 第一章:绪论 一、填空 1 . 材料力学主要是研究（） 答案：杆件受力后变形与破坏的规律 2 .现代工程中常用的固体材料种类繁多，物理力学性能各异。所以，在研究受力后物体（构件）内部的力学响应时，除非有特别提示，一般将材料看成由（ ）、（ ）、（ ）的介质组成。 答案：连续性、均匀性、各向同性。 3 .构件所受的外力可以是各式各样的，有时是很复杂的。材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四种基本变形。 答案：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。 4．内力和应力的关系是（ ）。 答案：应力是分布内力的集度。 5．构件在外荷载作用下具有抵抗破坏的能力为材料的（ ）；具有一定的抵抗变形的能力为材料的（ ）；保持其原有平衡状态的能力为材料的（ ）。 答案：强度、刚度、稳定性。 二、计算 1. 试求下列杆件中指定截面上内力分量，并指出相应的变形形式。 解：各截面上内力分量的方向从略，仅记大小。 第二章:拉伸与压缩 一、填空 1.轴力是指通过横截面形心垂直于横截面作用的内力，而求轴力的基本方法是（ ）。 答案：截面法。 2.工程构件在实际工作环境下所能承受的应力称为（ ），工件中最大工作应力不能超过此应力，超过此应力时称为（ ）。 答案：许用应力 ，失效 。 3.金属拉伸标准试件有（ ）和（　）两种。 答案：圆柱形，平板形 。 ４.在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为（　）个变形阶段，它们依次是 （　）、（　）、（　）、和（　）。 答案：四，弹性、屈服、强化和颈缩、断裂。 ５.用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中，将会出现四个重要的极限应力；其中保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为（　）；使材料保持纯弹性变形的最大应力为（ ）；应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为（ ）；材料达到所能承受的最大载荷时的应力为（ ）。 比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限。 6.通过低碳钢拉伸破坏试验可测定强度指标（ ）和（ ）；塑性指标（ ）和（ ）。 答案：屈服极限，强度极限 ；伸长率，断面收缩率。 7.功能守恒原理是指对于始终处于静力平衡状态的物体，缓慢施加的外力对变形体所做的外功W可近似认为全部转化为物体的变形能U，即（ ）。 答案：W=U 8. 当结构中构件所受未知约束力或内力的数目n多于静力平衡条件数目m时，单凭平衡条件不能确定全部未知力，相对静定结构（n=m），即（nm），称它为（ ）。答案：静不定结构。 二、选择题 1.所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（ ）。 （A）强度低，对应力集中不敏感； （B）相同拉力作用下变形小； （C）断裂前几乎没有塑性变形； （D）应力-应变关系严格遵循胡克定律。 答案：C 2. 低碳钢当单向拉伸应力不大于（ ）时虎克定律σ=Eε成立。 (A) 屈服极限σs (B) 弹性极限σe (C) 比例极限σp (D) 强度极限σb 答案：C 3. 现有三种材料的拉伸曲线如图所示。分别由此三种材料制成同一构件，其中：1）强度最高的是（ ）；2）塑性最好的是（ ）。 答案：A，C 4. 胡克定律在材料变形的(B)阶段适用。 （A）弹性阶段 （B）线弹性阶段 （C）弹塑性阶段 （D）塑性阶段 5．右图结构由AB与CD两杆组成，现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择，合理的选择是（B）。 （A）AB杆为铸铁，CD杆为铸铁 （B）AB杆为低碳钢，CD杆为铸铁 （C）AB杆为低碳钢，CD杆为低碳钢 （D）B杆为铸铁，CD杆为低碳钢 四、计算 （1）设有一起重架如图所示，A、B、C为铰接，杆AB为圆截面木材制成的，P =10kN，许用应力[σ]=5Mpa ,求杆AB截面半径应为多少? 图 设计AB杆的截面尺寸 （2）图中AB是刚性杆，CD杆的截面积A=500mm2,E=200GPa ，[σ]=160MPa。试求此结构中B点所能承受的最大集中力P以及B点的位移δB。 图 求许可载荷及B点位移 （3）如图所示直杆件：截面面积A=2000mm2，载荷F=200kN，斜截面法向与水平成60度，求斜截面上的正应力为。 （4）三角形支架，在B端装一滑轮，AB为圆钢杆，直径d=2cm，许用应力[σ]＝160MPa；BC为正方形木杆，边长a=6cm，许用拉应力为[σt]=16MPa，许用压应力[σc]=12MPa。试求最大许可载荷P(不计滑轮摩擦) ，见图。 图 确定三角形支架的许可吊重 第三章:扭转与剪切 一、填空 1.空心圆轴外径为D，内径为d=D/2，两端受扭转力偶mx作用，则其横截面上剪应力呈（ ）分布，最大的剪应力和最小的剪应