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新12级材力复习题1

材力复习题：

一．判断题：

1、外形、尺寸相同的二个杆件分别受到相同大小的单纯拉伸和偏心拉伸的力作用，后者更容易受到破坏。（）

2、当应力循环系数为r=1时，表明构件承受的是对称循环的交变应力。（）

3、工程实践表明，约束条件对于受压杆件的稳定性没有影响。（）

4、材料的机械性能表明，材料的持久极限要比其强度极限小很多。（）

5、机床减速器的动力输入轴直径总是比动力输出轴直径要大。（）

6、应力集中现象多是由于零件的外形、截面尺寸发生急剧变化或零件有内部缺陷等原因而产生的，它会明显削弱零件的承载能力。（） 7. 等直杆拉伸，只有应力在比例极限内，才有A

F N

σ。（） 8. 两根直径为10mm 的钢杆和一根直径为20mm 的钢杆，强度相同，可以相互替代。（） 9. 在相互平行的各轴中，图形对形心轴的惯性矩最小。（） 10. 轴两端受到大小相等方向相反的力偶作用，轴将发生扭转变形。（）

11. 在保证轴上两个齿轮、皮带轮输入、输出功率和轴转速不变的条件下，只改变各个轮位置，最大扭矩不变。（） 12. 矩形截面简支梁受力如图，则A σ=B σ=C σ，D σ=E σ=F σ。（）

13. 图示梁BC 段各截面转角相等，挠度不相等。（）

14. 最大、最小正应力作用面相互垂直。（） 15. 压杆失稳时，横截面不一定绕惯性矩最小的轴转动。（）

16、根据载荷集度q 、剪力Q 和弯矩M 之间的关系可以判定，当Q = 0时 M 有极值，当q 为正值时M 有极小值，q 为负值时有极大值。（） 17. 两根受拉杆件，轴力、截面积相同，杆截面

形状和材料不同，两杆内应力也相同。（） 18. 图示铆接件，铆钉直径为d ，t 1>t 2，则

剪切面积A=

πd 2

，挤压面积为d t 1。（） 19. 圆轴扭转时，当直径增大一倍，其他条件不变，

轴内最大剪应力变为原来的

1。（） 20. 矩形截面梁，截面高度为宽度的2倍，梁内弯曲正应力平放是立放的2倍。（） 21. 拉伸与弯曲组合变形构件内某一点会处于单向应力状态。（） 22. 构件内任一点处最大正应力与最大剪应力所在截面相互垂直。（）

23. 材料的屈服极限、强度极限、冲击韧性、疲劳极限等机械性能指标都会因温度的变化而

题13图

受到影响。（）

24、轴向拉伸时，应力和应变成正比，横向应变与纵向应变也成正比。（） 25、切应力互等定理只适用于纯剪切应力状态。（）

26、两根截面面积相等、长度相同的受扭圆轴，在相同扭矩的作用下，最大切应力也一定相

同。（）

27、静载荷作用下的构件内不存在交变应力，构件不会发生疲劳破坏。（）

28、图示两截面图形对 y 、z 轴的惯性矩（）。

yb ya zb za I I I I ==,。

29、在有均布载荷作用的梁段，梁的弯矩图为二次曲线，q 的指向与M 图凹向相同。（） 30、矩形截面简支梁，跨度中点受一集中力，按(A)、(B)的两种形式放置，其中b h >，则(A)比(B)能承受更大的载荷。（） 31、压杆的临界应力总是小于材料的静强度极限或屈服极限。（） 32、在交变应力下，每一种材料仅有一个持久极限。（）

33、在承受三向受拉的应力状态时，即使是塑性材料也会出现脆性断裂或破坏。（） 34、冲击韧性反映出材料抵抗冲击破坏时所吸收能量的能力。脆性材料比塑性材料的抗冲击能力要强很多。

二、选择题：

1. 在弹性范围内当杆件发生轴向拉（压）变形时，其上任一点纵向应变和横向应变之间的关系是（）。

A 、两者相等

B 、在弹性范围内，横向应变与纵向应变比值的绝对值为一常数

C 、两者之比始终为一常数

D 、两者比值始终为一不确定值

2. 两根拉杆，轴力、杆长、截面积均相同，但材料不同，下列说法错误的是（）。

A 、两杆轴力相同

B 、两杆横截面上正应力相同

C 、两杆轴向线应变相同

D 、两杆轴向变形不相同 3. 扭转切应力公式ρτρP

I T

适用于（）杆件。 A 、任意截面形状 B 、任意实心截面 C 、任意材料的圆截面 D 、线弹性材料圆截面

4. 实心圆截面杆受扭，其它条件不变，当直径增大一倍，抗扭强度和抗扭刚度分别变为原来的（）。

题28图

(b) (a) 题30图

题6图

A 、

81和 161 B 、161和8

1 C 、16和8 D 、8和16 6.图示悬臂梁截面C 的内力（）。 A 、剪力不为零，弯矩为零

B 、剪力为零，弯矩不为零

C 、剪力、弯矩均为零

D 、剪力、弯矩均不为零

7. 构件在外力作用下，危险点所处的应力状态，下列答

案中

是错误的。

A. 偏心拉伸是二向应力状态

B. 圆轴扭转是二向应力状态

C.高压蒸汽锅炉是二向应力状态

D. 弯扭组合变形是二向应力状态 8. 下面三种形式梁，截面内弯矩有y M 、z M ，计算危险点应力时，可用z

y W M W M +

max σ

9、承受拉、弯、扭组合变形的构件如图示，材料为塑性材料，按第三强度理论校核强度的表达式是。 A 、][2

0σ

≤++W

M M A F e B

、][42

0σ≤??

?? ??+??? ??+t e W M W M A F C 、][32

0σ≤???? ??+??? ??+t e W M W M A F D 、][2

σ≤???

? ??+??? ??+??? ??t e W M W M A F 10. 图示四种截面形式，其面积相等，用它们分别做成两端为球铰的压杆，其中最合理的形式是（）

11、受压试件压缩破坏。

A. 沿横截面断裂，由最大拉应力引起

B.沿45o 横横截面断裂，由最大拉应力引起

C. 沿横截面断裂，由最大切应力引起 D 、沿45o 斜截面断裂，由最大切应力引起 12、空心圆轴外径为D ，内径为d ，且D=2d ，则截面抗扭模量=t W 。

A 、

3167d π B 、4167d π C 、33215d π D 、432

d π 13、下列几种圆棒的破坏形式，其中为铸铁扭转。

A 、

B 、

C 、

D 、

14、如图四种受弯梁的截面形状，其截面积相等，y 轴为纵向对称轴，其中抗弯刚度最大的

截面是。

A 、

B 、

C 、

D 、

15、在集中力作用的梁截面，梁的内力图。

A 、剪力图突变，弯矩图转折

B 、剪力图转折，弯矩图突变

C 、剪力图、弯矩图都突变

D 、剪力图、弯矩图都转折

16、两根受弯梁，其它条件相同，截面面积相等，但截面形状不同，两者的最大弯曲正应力

max σ和最大切应力max τ 。

A 、max σ、max τ相同

B 、max σ相同，max τ不同

C 、max σ不同，max τ相同

D 、max σ、max τ均不同 17、平面弯曲梁某点的应力状态如图示，则三个主应力。 A 、0321>>>σσσ B 、0,0231<<=σσσ

（题18图）

C 、0,0,0321<=>σσσ

D 、0,0321=>>σσσ

18、两根材料和柔度都相同的压杆，则。 A 、临界应力一定相等，临界力不一定相等。 B. 临界应力不一定相等，临界力一定相等。

C. 临界应力和临界力都一定相等。 D 、临界应力和临界力都不一定相等。

题14图

19. 胡克定律的适用条件是（）。

A.适用于塑性材料

B.适用于轴向拉、压杆

C.适用于应力不超过比例极限的构件

D.适用于许用应力范围内 20. 两杆横截面、长度及所受拉力均相等，而材料不同，则（）。 A 、两杆σ相等，ε不等 B 、两杆σ不等，ε相等 C 、σ、ε均不等 D 、 σ、ε均相等 21. 铸铁圆轴扭转破坏时（）。

A.沿横截面断裂，由最大拉应力引起

B.沿横截面断裂，由最大切应力引起

C.沿与轴线成45°角的斜截面断裂，由最大拉应力引起

D.沿与轴线成45°角的斜截面断裂，由最大切应力引起

22. 图示矩形截面拉杆，中间开有深度为/2h 的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处最大正应力将是不开口杆正应力的（）。

A. 2倍；

B. 4倍

C. 8倍；

D. 16倍

23. 铸铁梁AB 弯矩图如图所示，按正应力强度条件，四种截面最合理的是（）。

24. 若某一载荷的应力循环系数r = 1,则该载荷的应力为（）。

A. 对称应力循环

B. 脉动应力循环

C. 静应力

D. 非对称应力循环 25. 图示矩形截面简支梁，描述A 点应力状态正确的是（）。

26. 欧拉公式的适用范围是压杆的临界应力不超过材料的比例极限，也就是（）。 A. 各种受压杆件 B ．短粗压杆 C. 中长压杆 D. 细长压杆

27. 两根受拉杆件，杆长和截面面积、轴力均相同，但材料不同，两杆内正应力和绝对伸长的关系是（）。

A 、正应力相同，绝对伸长不同

B 、正应力不同，绝对伸长相同

C 、都相同

D 、都不同

28. 图示圆轴扭转剪应力分布表示正确的是图（）。

29. 梁的弯矩图M 、截面形状及正应力分布如图示，正应力分布正确的是图（）。

30. 图示单元体内，最大正应力为（）。

A 、80MPa

B 、-80 MPa

C 、100 MPa

D 、-100 MPa

31. 在描述图示轮轴上A 点应力状态单元体中，正确的是图（）。

32. 在以下几种载荷中，材料对（）的承载能力最差。

A 、强冲击性载荷

B 、变速运动的动载荷

C 、交变载荷

D 、静载荷

三．填空题：

1. 塑性材料的延伸率δ ，脆性材料的延伸率δ 。

2. 低碳钢杆件拉伸，当应力达到屈服极限时，沿与轴线成45

____引起的，铸铁杆件拉伸沿横截面断裂，是由引起的。3. 钢板的剪切强度为b τ，屈服极限为s τ，如图欲在冲床上将厚为h 的钢板冲裁出一长为a 宽为b 的矩形方孔，所需最小冲裁力min F = 。

4. 受力构件内某一点两个互相垂直截面上如有切应力存在，则此二切应力的大

小，方向同时两截面交线。

5. 圆轴扭转时，横截面上任一点的切应力与该点成正比，方向与该截面的相垂直。

6. 无均布载荷作用的梁段，梁的剪力图是一条，弯矩图是一条。

7. 实心圆截面梁，其它条件不变，当直径增大一倍，梁内最大正应力变为原来的，最大挠度变为原来的。

8. 某矩形截面梁，若某截面上弯矩0≠M 、剪力0≠Fs ，则该截面上、下边缘各点均处于应力状态，中性轴上各点均处于应力状态。

9. 图示单元体的最大正应力为1σ=

，

最大切应力为max

τ=

。

10. 细长压杆如误用经验公式求临界应力时，则偏于；中长压杆如误用欧拉公式计算临界应力时，则偏

于。

11. 图示简支梁，全跨度作用均布载荷，现有图示四种截面形状，若梁的材料为低碳钢，则采用图截面较为合理；若材料为铸铁，则采用图截面较为合理。

12. 对于没有明显屈服阶段的塑性材料，可以将产

生_________塑性应变时的应力作为屈服指标，并记为__________,称为名义屈服极限。

13. 试写出至少三种提高压杆稳定性的措施----------------

----------------------------------------------------------------------------。

14. 试写出至少三种提高构件疲劳强度的措施--------------------------------------------- 。 15. E 钢=210GPa ，E 铝=70GPa ，两拉杆分别由钢、铝制成，

当两杆应力相同时，两杆应变εD 的关系是 _________。 16 . 左图所示直径为d 的轴用一L ×b ×h 的平键与一齿轮相连，键材料的许用剪应力为[]τ，则

此轴通过键传递的最大扭矩M= 。

17 .梁内弯曲正应力沿梁截面高度按分布，最大正应力在。

18. 压杆的临界应力与等因素有关。

19. 图示木榫联接。横截面为正方形，边长为a ，联接处长度为2t 。则木榫联接处受剪切面的面积为名义切应力等于。

20. 两根细长压杆，横截面面积相等，其中一个形状为正方形，另一个为圆形，其它条件均相同，则横截面为的柔度大，横截面为的临界力大。 21. 脉动式应力循环的特征值r 等于。

22.一受拉弯组合变形的圆截面钢轴，若用第三强度理论设计的直径为3d ，用第四强度理论设计的直径为4d ，则3d ___4d 。

23. 用主应力表示的第二、三强度理论的相当应力是。 24. 销钉接头如图所示。销钉的剪切面面积为，挤压面面积。

（2题图）（33题图）

25. 直径为d 圆截面的抗扭截面系数等于抗弯截面系数为 26. 低碳钢试件在拉伸试验时经历弹性阶段、____________、_____________、和局部变形阶段后被拉断。

27. 若传动轴上传递的功率及其转速n ，则计算该轴上的扭矩M == ________________。

四．简答题：

1. 计算压杆的柔度有什么意义？怎样提高压杆的稳定性？

2. 什么是材料的疲劳强度？提高材料疲劳强度的措施有哪些？

3. 怎样才能提高和改善梁的强度和刚度？

4. 怎样提高受扭转轴类构件的强度和刚度？

五．计算题：

1. 传动轴如图所示，已知轴的转速min

/300r n =，主动轮输入功率

kW P A 7.36=,从动轮B 、C 、D 的输出功率分别为kW P B 7.14=，

kW P P D C 11==。轴的材料为45号钢，GPa G 80=，MPa 40][=τ，m /2]'[0=φ。试按强度条件和刚度条件设计轴的直径。

题.1图

l 2

l d

2. 在图示简易吊车中，AB 为木杆，BC 为钢杆。木杆AB 的横截面面积1A =100cm 2

，许用应

力[]1σ=7a MP ；钢杆BC 的横截面面积为2A =6 cm 2

，[]2σ=160a MP ，试求吊车的许可吊重

P 。

3. 手摇绞车如图所示，已知轴的直径已知mm d 30=，材料为

Q235钢，

MPa 80][=σ。卷筒直径mm D 360=，两轴承间距mm l 800=，试按第三强

度理论确定绞车能吊起的最大安全载荷P 。

4.图示立柱，上端为球铰，下端固定，柱高m L

5.3=，直径mm d 120=；材料为45号钢， MPa S 350=σ、MPa P 280=σ、GPa E 210=、MPa a 461=、

MPa b 568.2=，承受的压力，kN F 600=规定稳定安全系数4=st

n 。试校核立柱

的稳定性。

题3图

题4图

钢杆

5. 求作图示梁的剪力图和弯矩图。

6. 铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示。mm 5.157=C y ,46Z mm 10125.60I C ?=，许

用拉应力[]MPa 40=t σ，许用压应力[]MPa 160=c σ。试画梁的剪力图和弯矩图，并按正应力强度条件校核梁的强度。

7. 空气压缩机的活塞杆可简化为两端铰支的压杆，由35#钢制成，

100P =λ，60=s λ，

210=E GPa ，461=a MPa ，568.2=b MPa ，长度700=l mm ，直径40=d mm ，

最大工作压力41=F kN ，规定的稳定安全系数[]8=st n ，试校核其稳定性。

8．当力F 直接作用在梁AB 中点时，梁内的最大正应力超过许用应力30%。当配置了辅助梁CD 后，强度满足要求，已知梁长 6 m l =，试求此辅助梁的跨度a 。(10)

9. AB 为实心圆轴，C 、D 处作用力偶M=0.75KN.m ，P=3KN ，Q=6KN ，许用应力[]σ=80MPa 。

试绘出该轴的弯矩图和扭矩图并按第三强度理论选择轴的直径。

10. 5、一传动轴，两轮缘分别受铅垂力作用，如图示。已知轴的直径mm d 50=

，

KN P 4=，mm R 100=，轴材料[]MPa 160=σ，试按照第三强度理论校核轴的强

度。

题四、5图