材料力学习题
α α (a)
α α (b) 第一章 绪论
是非判断题
1．材料力学是研究构件承载能力的一门学科。（ ） 2．材料力学的任务是尽可能使构件安全地工作。（ ） 3．材料力学主要研究弹性范围内的小变形情况。（ ）
4．因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。（ ） 5．材料力学研究的内力是构件各部分间的相互作用力。（ ）
6．用截面法求内力时，可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。( ) 7．压强是构件表面的正应力。（ ） 8．应力是横截面上的平均内力。（ ）
9．材料力学只研究因构件变形引起的位移。（ ） 10．构件内一点处各方向线应变均相等。（ ）
11．切应变是变形后构件中任意两根微线段夹角角度的变化量。（ ） 12．构件上的某一点，若任何方向都无应变，则该点无位移。（ ） 13．材料力学只限于研究等截面直杆。（ ）
14．杆件的基本变形只是拉（压）、剪、扭、和弯四种，如果还有另一种变形，必定是这四种变形的某种组合。（ ）
填空题
15．图中所示两个微元体受力变形后如虚线所示，图(a)、(b)所示微元体的切应变分别是
=a γ______；=b γ_______。
16．构件的承载能力包括____________、___________和____________三个方面；根据材料的主要性能作如下三个基本假设___________、___________、____________。
17．构件的强度是指___________________________________________________________；刚度是指_________________________________________________________________________；稳定性是指_______________________________________________________________________。
18．在材料力学中分析杆件内力的基本方法是__________，步骤是_____________________。 计算题
19．直杆ABC 如图所示，?=30α。试求1-1横截面上的内力。
A
B C a 2l
A
l P
1
1 α
h
d
P
第二章 拉伸、压缩与剪切
是非判断题
1．使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。（ ） 2．拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。（ ） 3．胡克定律适用于弹性变形范围内。（ ） 4．材料的延伸率与试件的尺寸有关。（ ）
5．只有超静定结构才可能有装配应力和温度应力。（ ）
6．铸铁构件由于没有屈服阶段，所以在静载作用时可以不考虑其应力集中的影响。（ ） 7．杆件的某横截面上，若各点的正应力均为零，则该截面上轴力为零。（ ）
8．两根材料、长度l 都相同的等直柱子，一根的横截面面积为A 1，另一根为A 2，且A 2>A 1。如图所示。两杆都受自重作用。这两杆的最大压应力相等，最大压缩量也相等。（ ）
9．直径为d 的圆截面拉伸试件，其标距是指试件两端面之间的距离。（ ） 10．低碳钢拉伸试件的强度极限是其拉伸试验中的最大实际应力值。（ ） 11．在联接件挤压实用计算中，挤压面积bs A 是实际挤压面的面积。（ ） 填空题
12．轴向拉伸的等直杆，杆内任一点处最大切应力的方向与轴线成_____。 13．低碳钢由于冷作硬化，会使____________提高，而使_____________降低。 14．铸铁试件的压缩破坏和_____应力有关。
15．工程上通常把延伸率δ〉_____的材料称为塑性材料。
16．一空心圆截面直杆，其内、外径之比为8.0=α，两端承受轴向拉力作用，如将内外径增加一倍，则其抗拉刚度将是原来的______倍。
17．衡量材料塑性的两个指标是______、______。
18．低碳钢在拉伸过程中的四个阶段分别是___________、___________、_____________和______________。
19．构件由于截面的______________会发生应力集中现象。
20．图示在拉力P 作用下的螺栓，已知材料的剪切许用应力[τ]是拉伸许用应力[σ]的0.6倍，则螺栓直径d 和螺栓头高度h 的合理比值为__________。
A 2 l (b) A 1
(a) l
F
a
b c
选择题
21．应用拉压正应力公式A
F N
=
σ的条件是（ ）。 （A ）应力小于比例极限； （B ）外力的合力沿杆轴线； （C ）应力小于弹性极限； （D ）应力小于屈服极限。 22．图示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将（ ）。
（A ）平动； （B ）转动； （C ）不动； （D ）平动加转动。
23．图示四种材料的应力—应变曲线中，强度最大的是材料（ ），塑性最好的是材料（ ）。
24．图示有缺陷的脆性材料拉杆中，应力集中最严重的是杆（ ）。
25．等直拉杆如图所示，在F 力作用下，正确的是（ ）。
（A ）横截面a 上的轴力最大； （B ）曲截面b 上的轴力最大； （C ）斜截面c 上的轴力最大； （D ）三种截面上的轴力一样大。
26．低碳钢的σ—ε曲线如图所示，应力加至k 点，然后逐渐卸载时，相应的σ—ε关系为（ ）。
（A ）曲线kfeo ； （B ）折线kjo ； （C ）直线kj ； （D ）直线ki 。
F
裂纹
F F
F F
F
F
F F
（A ）
（B ） （C ）
（D ）
A B
C D
ε
σ
O
ε
σ
j
i
e
f
k
题26
27．如图所示连接件，方形销将两块等厚板连接在一起，上面这块板同时存在拉伸正应力
σ，切应力τ，挤压应力σbs ，若不考虑应力集中，比较其数值大小可得（ ）。
（A ）σ最大； （B ）τ最大； （C ）bs σ最大； （D ）bs στσ==。 28. 结构由于制造误差或温度误差，则有( )。
（A ）静定结构中将引起应力，静不定结构中也能引起应力； （B ）静定结构中将引起变形，静不定结构中将引起应力； （C ）无论静定或静不定结构，都将引起应力和变形；
（D ）静定结构中将引起应力和变形，静不定结构中将引起应力。
29．现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同。从承载能力与经济效益两个方面考虑，图示结构中合理选择方案是( )。
（A ）1杆为钢，2杆为铸铁； （B ）1杆为铸铁，2杆为钢； （C ）两杆均为钢； （D ）两杆均为铸铁。
计算题
30．如图示圆形截面杆，已知各段面积分别为2
3222150,60,125mm A mm A mm A ===，
各段长度分别为m l m l m l 2,5.1,1321===，作用力kN P kN P kN P 5.0,2,4321===，弹性模量200=E GPa 。1.作轴力图；2.求杆的最大应力；3.求杆的最大伸长线应变，求杆的总伸长。
P
P
P
P
2a
2
a a
题27
P 2
P 1
P 3
l 1
l 2 l 3 A 1
A 2 A 3
题30
F
B A
C 1 2 题29
31．图示结构，钢杆1：圆形截面，直径d=16 mm ，许用应力[σ1]= 150MPa ；杆2：方形截面，边长 a=100 mm ，许用应力[σ2]= 4.5MPa 。(1)当作用在B 点的载荷 F=2 吨时，校核强度；(2)求在B 点处所能承受的许用载荷。
32. 刚性梁AB 水平地挂在两根圆钢杆上，已知钢的弹性模量为E ，钢杆直径分别为
mm d mm d 25,2021==，今在刚性梁AB 上作用一横向力P ，求：P 作用在何处才能使刚性梁
水平下降。
α
2
C
B
A
2m
F
1 1.5m 1m
P
A B
C 2m 1
2
x
1.5m
33.两端固定的阶梯状杆如图所示。弹性模量210=E GPa ，线膨胀系数C /10126
??=-α。
求温度升高C 30?后该杆各部分产生的应力。
34．图示拉杆，用四个直径相同的铆钉连接，校核铆钉和拉杆的强度。拉杆与铆钉的材料相同，已知P =80KN ，b =80mm ，t =10mm ，d =16mm ，[τ]=100MPa ，[σ]=160MPa 。(假设每个铆钉受力相同）
P
b
P
t d P
P
拉杆
b
A A
2A
A
C D B
a
a 2a
第三章 扭转
是非判断题
1．圆轴受扭时，杆内各点均处于纯剪切状态。（ ）
2．圆轴受扭时，横截面上的最大切应力发生在距截面形心最远处。（ ） 3．圆轴扭转变形实质上是剪切变形。（ ）
4．当切应力超过材料的剪切比例极限时，切应力互等定理亦成立。（ ）
5．一点处两个相交面上的切应力大小相等，方向指向（或背离）该两个面的交线。（ ） 6．直径d 和长度l 相同、材料不同的两根轴，两端受相同扭转力偶矩作用，它们的最大切应力及最大单位扭转角都相同。（ ）
7．在线弹性范围内，拉伸圆杆的体积发生变化，而扭转圆杆的体积不发生变化。（ ） 填空题
8．单元体的两个_____________面上垂直于二面交线的切应力大小相等、方向都指向（或背离）两个面的交线，此称为切应力互等定理。
9．铸铁圆杆发生扭转破坏的破断线如图，试画出圆杆两端所受外力偶的方向。
10．画出圆杆扭转时，两种截面的切应力分布图。
11．若将受扭实心圆轴的直径增加一倍，则其刚度是原来的_____倍。 12．阶梯形实心圆轴承受扭转变形，圆轴最大切应力τmax =___________。
选择题
13．阶梯圆轴的最大切应力发生在（ ）。
（A ）扭矩最大的截面； （B ）直径最小的截面； （C ）单位长度扭转角最大的截面； （D ）不能确定。 14．空心圆轴的外径为D ，内径为d ，α=d/D 。其抗扭截面系数为（ ）。 （A ） )1(16
3
απ-=
D W t ； （B ） )1(16
23
απ-=
D W t ；
T
T
2m
m
2d
d
（C ） )1(16
3
3
απ-=
D W t ； （D ） )1(16
43
απ-=
D W t 。
15．扭转切应力公式 ρτρp
I T
=
适用于（ ）杆件。 （A ）任意截面； （B ）任意实心截面；
（C ）任意材料的圆截面； （D ）线弹性材料的圆截面。
16．单位长度扭转角?'与（ ）无关。
（A ）杆的长度； （B ）扭矩； （C ）材料性质； （D ）截面几何性质。 17．图示圆轴由钢管和铝套管牢固的结合在一起。扭转变形时，横截面上切应力分布如图（ ）所示。
18．空心圆轴，其内外径之比为α，扭转时轴内的最大切应力为τ，这时横截面上内边缘
的切应力为（ ）。 （A ） τ； （B ）ατ； （C ）0； （D ）τα)1(4
-。
19．实心圆轴扭转，已知不发生屈服的极限扭矩为T 0，若其横截面积增加1倍，那么极限扭矩是（ ）。 （A ）02T ； （B ）02T ； （C ）022T ； （D ）04T 。 计算题
20.作图时各杆的扭矩图。
钢
铝
T T
T
T
（A ） （B ） （C ） （D ）
(1)
2kN.m
a
8kN.m
a
3kN.m a
3kN.m
a a
a a
M e
M e
（2）
21．如图所示的空心圆轴，外径mm D 100=，内径mm d 80=，mm l 500=，m kN M ?=61，m kN M ?=42，G =80GPa 。请（1）绘轴的扭矩图；（2）求最大切应力。（3）求C 截面的扭转角。
22．如图所示等截面传动轴的转速为500min /r ，主动轮A 输入功率368kW ，从动轮B 和C 分别输出功率147kW 和221kW 。已知许用剪应力MPa 70][=τ，许用单位长度扭转角
m /1][?='?
，材料的剪切弹性模量GPa 80G =。试：
1． 设计传动轴的直径
2． 提出一个提高传动轴承载能力的方法，并简述其理由。
A
B
C l
l
M 1
M 2
A B C
23．两端固定的实心圆杆，其AC 段的直径为d 2，CB 段的直径为d ，试求在图示外力偶矩M C 作用下，固定端A 、B 处的约束反力偶及截面C 的扭转角。
A
C
B
3
2l
3
l
2d d
M C
第四章 平面图形的几何性质
选择题
1．在下列关于平面图形的结论中，错误的是（ ）。
（A ）图形的对称轴必定通过形心； （B ）图形对对称轴的静矩为零； （C ）图形两个对称轴的交点必为形心； （D ）使静矩为零的轴必为对称轴 2．静矩的量纲是（ ）。
(A)ML 2T -2
； (B)L ； (C)L 2
； (D)L 3
．
3．各圆半径相等，在图（ ）所示的坐标系中．圆的S x 为正．S y 为负。
(A) (B) (C) (D)
4．图示矩形截面，m —m 线以上部分和以下部分对形心轴的两个静矩的（ ）。
(A) 绝对值相等，正负号相同； (B)绝对值相等，但正负号不同； (C) 绝对值不等，正负号相同； (D)绝对值不等，正负号不同；
5．在平面图形的几何性质中，（ ）的值可正、可负、也可为零。 (A)静矩和惯性矩； (B)极惯性矩和惯性矩； (C)惯性矩和惯性积； (D)静矩和惯性积； 填空题
6．设矩形对其一对称轴z 的惯性矩为Iz,则当其长宽比保持不变．而面积增加1倍时,则该图形对其对称轴z 的惯性矩为_______________。
7．在一组相互的平行的轴中，截面积对 的惯性矩最小。 计算题
8．试确定下列图形形心位置，并求图（b ）对形心轴z1轴和y 轴的惯性矩。
o x y x
y o x
y o
x y o
m m
z
C
h=2b b C
z y
(a)
20 Z 1
100
80
20 C
y (b)
20
z
第五章 弯曲内力
选择题
1．梁在集中力作用的截面处，它的内力图为（ ）。
（A ）Q 图有突变，M 图光滑连续； （B ）Q 图有突变，M 图有转折； （C ）M 图有突变，Q 图光滑连续； （D ）M 图有突变，Q 图有转折。 2．梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（ ）。
（A ）Q 图有突变，M 图无变化； （B ）Q 图有突变，M 图有转折； （C ）M 图有突变，Q 图无变化； （D ）M 图有突变，Q 图有转折。 3．梁在某一段内作用有向下的分布力时，则在该段内M 图是一条（ ）。
（A ）上凸曲线；（B ）下凸曲线；（C ）带有拐点的曲线；（D ）斜直线。 4．如图示悬臂梁上作用集中力F 和集中力偶M ，若将M 在梁上移动时，将（ ）。
（A ）对剪力图大小、形状均无影响； （B ）对弯曲图形状无影响，只大小有影响； （C ）对剪力图、弯矩图的形状及大小均有影响； （D ）对剪力图、弯矩图的形状及大小均无影响。 5．若梁的剪力图和弯矩图如图示，则该图表明（ ）。 （A ）AB 段有均布载荷，BC 段无载荷；
（B ）AB 段无载荷，B 截面处有向上的集中力，BC 段有向下的均布载荷； （C ）AB 段无载荷，B 截面处有向下的集中力，BC 段有向下的均布载荷； （D ）AB 段无载荷，B 截面处有顺时针的集中力偶，BC 段有向下的均布载荷。
计算题
6．试计算图示梁截面1-1, 2-2，3-3的剪力和弯矩，其中1-1和2-2截面无限接近于截面D, 3-3截面无限接近于截面B 。
(1)
F
M
A
B
C
剪力图
A
B
C
弯矩图
A B
1 C qa
q a a a 1 2 2
D 3 3
(2)
7．试列图示梁的剪力方程与弯矩方程，并作剪力图和弯矩图。
(1)
l
M e =Fb
a b F
A B
1 C qa 2
a a a
1 2 2 D 3 3 q
（2）
8．试用荷载、剪力和弯矩之间的关系作图示各梁的剪力图和弯矩图。
（1）
a
2a qa 2
q
A
B
C
2a a
q
A
B
C
（2）（3）
qa2
q
2a a
A B
C
a
2a
q qa2
A B
（4）
11. 图示外伸梁承受均布荷载q 作用。试问a 为何值时，梁的最大弯矩值最小。
l a a q A B a a 2a q qa 2 qa A B C D
12 试作图示刚架的剪力图、弯矩图和轴力图。
（1）（2）
2F
a
a
2a
F
A
B
C
a
a
M e
A B
C
第六章 弯曲应力
填空题
1．应用公式y I M Z
=
σ时，必须满足的两个条件是___________________和_________。
2. 梁在弯曲时，横截面上正应力沿高度是按_________分布的；中性轴上的正应力为_________；矩形截面梁横截面上切应力沿高度是按_________分布的。
3．矩形截面梁若最大剪力、最大弯矩和截面宽度不变，而将高度增加一倍，则最大弯曲正应力为原来的_________倍，最大弯曲切应力为原来的_________倍。
4． 下图示的梁跨中截面上，Z C 轴为中性轴，A 、B 两点的应力σA =________；τA =_________；
τB =_________。
5．铸铁倒T 字型截面梁，若许用拉应力[σt ] =50MPa ，而许用压应力[σc ]=200MPa 。则上下边缘距中性轴的合理比值y 1/y 2= （C 为形心）
6．两梁的几何尺寸和材料相同，由正应力强度条件可得B 的承载能力为A 的 倍。
7. 对于相同横截面积，同一梁采用下列何种截面，其强度最高的是：（ ）。
（A ） （B ）
（C ） （
D ）
8．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大应力之比 为：（ ）。
（A ）1/4； （B ）1/16； （C ）1/64； （D ）16。
q
l /2
l /2
0.1l
0.1l
Z C
B A
P
l h 4h (a) h 4h
(b)
b a )/()(max max σσP z
C y 1
y 2
9. 图示梁的材料为铸铁，截面形式有四种如下图。最佳形式为（ ）。
（A ） （B ） （C ） （D ）
10．如图所示的悬臂梁，自由端受力偶M 的作用，梁中性层上正应力σ及切应力τ有四种答案，正确的是（ ）。 （A ） ； （B ） ； （C ） ； （D ） 。
计算题
11．正方形截面简支梁，受有均布载荷作用如图，若[σ]=6[τ]，证明当梁内最大正应力和最大剪应力同时达到许用应力时，l /a = 6。
12．矩形截面悬臂梁如图所示，已知l =4m , 5
3
=h b ，q=10kN/m ，[]MPa 10=σ。试确定此梁横截面的尺寸。
q
h
M
l
q l
a a 0,0=≠τσ0,0≠≠τσ0,0==τσ0,0≠=τσq
l
b
h
y
z
材料力学复习提纲
材料力学复习提纲（二） 弯曲变形的基本理论： 一、弯曲力 1、基本概念：平面弯曲、纯弯曲、横力弯曲、中性层、中性轴、惯性矩、极惯性矩、主轴、主矩、形心主轴、形心主矩、抗弯截面模 2、弯曲力：剪力方程、弯矩方程、剪力图、弯矩图。 符号规定 3、剪力方程、弯矩方程 1、首先求出支反力，并按实际方向标注结构图中。 2、根据受力情况分成若干段。 3、在段任取一截面，设该截面到坐标原点的距离为x ，则截面一侧所有竖向外力的代数和即为该截面的剪力方程，截面左侧向上的外力为正，向下的外力为负，右侧反之。 4、在段任取一截面，设该截面到坐标原点的距离为x ，则截面一侧所有竖向外力对该截面形心之矩的代数和即为该截面的弯矩方程，截面左侧顺时针的力偶为正，逆时针的力偶为负，右侧反之。 对所有各段均应写出剪力方程和弯矩方程 4、作剪力图和弯矩图 1、根据剪力方程和弯矩方程作图。剪力正值在坐标轴的上侧，弯矩正值在坐标轴的下侧，要逐段画出。 2、利用微积分关系画图。 二、弯曲应力 1、正应力及其分布规律 ()() max max max 3 2 4 3 41 1-12 6 64 32 z z Z z z z z z z I M E M M M y y y W EI I I W y bh bh d d I W I W σσσρ ρ ππα== = = === = = = ?抗弯截面模量矩形 圆形 空心
2、剪应力及其分布规律 一般公式 z z QS EI τ* = 3、强度有条件 正应力强度条件 [][][] max z z z M M M W W W σσσσ= ≤≤≥ 剪应力强度条件 [] max max max z maz z QS Q I EI E S τττ** ≤= = 工字型 4、提高强度和刚度的措施 1、改变载荷作用方式，降低追大弯矩。 2、选择合理截面，尽量提高 z W A 的比值。 3、减少中性轴附近的材料。 4、采用变截面梁或等强度两。 三、弯曲变形 1、挠曲线近似微分方程： ()EIy M x ''=- 掌握边界条件和连续条件的确定法 2、叠加法计算梁的变形 掌握六种常用挠度和转角的数据 3、梁的刚度条件 ； []max y f l ≤ max 1.5 Q A τ= max 43Q A τ= max 2 Q A =max max z z QS EI *=
材料力学习题集--(有标准答案)
绪 论 一、 是非题 1.1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。 （ ） 1.2 内力只能是力。 （ ） 1.3 若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。 （ ） 1.4 截面法是分析应力的基本方法。 （ ） 二、选择题 1.5 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. 在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 1.6 根据均匀性假设，可认为构件的（ ）在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移 1.7 下列结论中正确的是（ ） A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力 参考答案：1.1 √ 1.2 × 1.3 √ 1.4 × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C 轴向拉压 一、选择题 1. 等截面直杆CD 位于两块夹板之间，如图示。杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。设杆CD 两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布，且两侧摩擦力的集度均为q ，杆CD 的横截面面积为A ，质量密度为ρ，试问下列结论中哪一个是正确的？ (A) q gA ρ=； (B) 杆内最大轴力N max F ql =； (C) 杆内各横截面上的轴力N 2 gAl F ρ= ； (D) 杆内各横截面上的轴力N 0F =。 2. 低碳钢试样拉伸时，横截面上的应力公式N F A σ=适用于以下哪一种情况? (A) 只适用于σ≤p σ； (B) 只适用于σ≤e σ； (C) 3. 在A 和B
和点B 的距离保持不变，绳索的许用拉应力为[]σ 取何值时，绳索的用料最省？ (A) 0； (B) 30； (C) 45； (D) 60。 4. 桁架如图示，载荷F 可在横梁（刚性杆）DE 为A ，许用应力均为[]σ（拉和压相同）。求载荷F 的许用值。以下四种答案中哪一种是正确的？ (A) []2A σ； (B) 2[]3 A σ； (C) []A σ； (D) 2[]A σ。 5. 一种是正确的？ (A) 外径和壁厚都增大； (B) 外径和壁厚都减小； (C) 外径减小，壁厚增大； (D) 外径增大，壁厚减小。 6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施？ (A) 加大杆3的横截面面积； (B) 减小杆3的横截面面积； (C) 三杆的横截面面积一起加大； (D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中，梁AB 为刚性梁。设l ?示杆1的伸长和杆2的正确答案是下列四种答案中的哪一种? (A) 12sin 2sin l l αβ?=?； (B) 12cos 2cos l l αβ?=?； (C) 12sin 2sin l l βα?=?； (D) 12cos 2cos l l βα?=?。 8. 图示结构，AC 为刚性杆，杆1和杆2力变化可能有以下四种情况，问哪一种正确？ (A) 两杆轴力均减小； (B) 两杆轴力均增大； (C) 杆1轴力减小，杆2轴力增大； (D) 杆1轴力增大，杆2轴力减小。 9. 结构由于温度变化，则： (A) (B) (C)
材料力学习题
选择题 1.现有两种说法： ①弹性变形中，σ-ε一定是线性关系 ②弹塑性变形中，σ-ε一定是非线性关系 ；哪种说法正确？ A ：①对②错； B ：①对②对； C ：①错②对； D ：①错②错； 2、进入屈服阶段以后，材料发生 变形。 A ：弹性； B ：非线性； C ：塑性； D ：弹塑性； 3、钢材经过冷作硬化以后， 基本不变。 A ：弹性模量； B ：比例极限； C ：延伸率； D ：断面收缩率； 4、钢材进入屈服阶段后，表面会沿 出现滑移线。 3、设轴向拉伸杆横截面的正应力为σ，则45度斜截面上的正应力和切应力分别 为 。 A ：σ/2、σ； B ：均为σ； C ：σ、σ/2； D ：均为σ/2 4、轴向拉压杆，与其轴线平行的纵向截面上 。 A ：正应力为零、切应力不为零； B ：正应力不为零、切应力为零； C ：正应力、切应力均不为零； D ：正应力和切应力均为零。 答案：1. A ； 2. D ； 3.D ； 4.D ； 判断题 1. 材料的延伸率与试件的尺寸有关 2. 没有明显的屈服极限的塑性材料，可以将产生0.2％应 变时的应力作为屈服极限 3. 构件失效时的极限应力是材料的强度极限 判断题 1、轴向拉压杆件任意斜截面上的内力作用线一定与杆件的轴线重合 2、拉杆内只存在均匀分布的正应力，不存在切应力。 3、杆件在轴向拉压时最大正应力发生在横截面上 4、杆件在轴向拉压时最大切应力发生在与轴线成45度角的斜截面上 选择题 1、杆件的受力和截面如图，下列说法中，正确的是 。 A ：σ1>σ2>σ3； B ：σ2>σ3>σ1 C ：σ3>σ1>σ2 Ｄ：σ2>σ1>σ 3 2、设ｍ－ｍ的面积为Ａ，那么P/Ａ代表 A ：横截面上正应力； B ：斜截面上剪应力； C ：斜截面上正应力； D ：斜截面上应力。
材料力学习题册标准答案..
练习1 绪论及基本概念 1-1 是非题 （1）材料力学是研究构件承载能力的一门学科。（ 是 ） （2）可变形固体的变形必须满足几何相容条件，即变形后的固体既不可以引起“空隙”，也不产生“挤入”现象。 （是 ） （3）构件在载荷作用下发生的变形，包括构件尺寸的改变和形状的改变。（ 是 ） （4）应力是内力分布集度。（是 ） （5）材料力学主要研究构件弹性范围内的小变形问题。（是 ） （6）若物体产生位移，则必定同时产生变形。 （非 ） （7）各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的变形。（F ） （8）均匀性假设认为，材料内部各点的力学性质是相同的。 （是） （9）根据连续性假设，杆件截面上的内力是连续分布的，分布内力系的合力必定是一个力。（非） （10）因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。（非 ） 1-2 填空题 （1）根据材料的主要性质对材料作如下三个基本假设：连续性假设 、均匀性假设 、 各向同性假设 。 （2）工程中的 强度 ，是指构件抵抗破坏的能力； 刚度 ，是指构件抵抗变形的能力。 （3）保证构件正常或安全工作的基本要求包括 强度 ， 刚度 ，和 稳定性 三个方面。 （4）图示构件中，杆1发生 拉伸 变形，杆2发生 压缩 变形， 杆3发生 弯曲 变形。 （5）认为固体在其整个几何空间内无间隙地充满了物质，这样的假设称为 连续性假设 。根据这一假设构件的应力，应变和位移就可以用坐标的 连续 函数来表示。 （6）图示结构中，杆1发生 弯曲 变形，构件2 发生 剪切 变形，杆件3发生 弯曲与轴向压缩组合。 变形。 （7）解除外力后，能完全消失的变形称为 弹性变形 ，不能消失而残余的的那部分变形称为 塑性变形 。 （8）根据 小变形 条件，可以认为构件的变形远 小于 其原始尺寸。
工程力学材料力学_知识点_及典型例题
作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆：二力杆 E处固定端 C处铰链约束
（1）运动效应：力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 （2）变形效应：力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法： （1）力是矢量，在图示力时，常用一带箭头的线段来表示力；（注意表明力的方向和力的作用点！） （2）在书写力时，力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示，如F、G、F1等等。 5、约束的概念：对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点，在约束与被约束物体的接处 7、主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束：如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点：约束反力沿柔索的中心线作用，离开被约束物体。（） 9、光滑接触面：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 （1）约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 （2）约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物体。（） 10、铰链约束：两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力；一般用一对正交的力来表示，指向假定。（）11、固定铰支座 （1）约束的构造特点：把中间铰约束中的某一个构件换成支座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。
材料力学习题与答案
第一章 包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限（σP）或屈服强度（σS）增加；反向加载时弹性极限（σP）或屈服强度（σS）降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。 解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。 静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。 解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。 5.影响屈服强度的因素 与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度 位错增值和运动 晶粒、晶界、第二相等
外界影响位错运动的因素 主要从内因和外因两个方面考虑 （一）影响屈服强度的内因素 1．金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构） 单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。 派拉力： 位错交互作用力 （a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L是位错间距。）2．晶粒大小和亚结构 晶粒小→晶界多（阻碍位错运动）→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏观塑性变形。 晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度降低（细晶强化）。 屈服强度与晶粒大小的关系： 霍尔－派奇（Hall-Petch) σs= σi+kyd-1/2 3．溶质元素 加入溶质原子→（间隙或置换型）固溶体→（溶质原子与溶剂原子半径不一样）产生晶格畸变→产生畸变应力场→与位错应力场交互运动→使位错受阻→提高屈服强度（固溶强化）。 4．第二相（弥散强化，沉淀强化） 不可变形第二相
材料力学知识点总结教学内容
材料力学总结一、基本变形
二、还有： （1）外力偶矩：)(9549 m N n N m ?= N —千瓦；n —转/分 （2）薄壁圆管扭转剪应力：t r T 22πτ= （3）矩形截面杆扭转剪应力：h b G T h b T 32max ;β?ατ= =
三、截面几何性质 （1）平行移轴公式：;2A a I I ZC Z += abA I I c c Y Z YZ += （2）组合截面： 1．形 心：∑∑=== n i i n i ci i c A y A y 1 1 ； ∑∑=== n i i n i ci i c A z A z 1 1 2．静 矩：∑=ci i Z y A S ； ∑=ci i y z A S 3. 惯性矩：∑=i Z Z I I )( ；∑=i y y I I )( 四、应力分析： （1）二向应力状态（解析法、图解法） a ． 解析法： b.应力圆： σ：拉为“+”，压为“-” τ：使单元体顺时针转动为“+” α：从x 轴逆时针转到截面的 法线为“+” ατασσσσσα2sin 2cos 2 2 x y x y x --+ += ατασστα2cos 2sin 2 x y x +-= y x x tg σστα-- =220 22 min max 22 x y x y x τσσσσσ+??? ? ? ?-±+= c ：适用条件：平衡状态 (2)三向应力圆： 1max σσ=； 3min σσ=；2 3 1max σστ-= x
（3）广义虎克定律： [])(13211σσνσε+-=E [] )(1 z y x x E σσνσε+-= [])(11322σσνσε+-=E [] )(1 x z y y E σσνσε+-= [])(12133σσνσε+-=E [] )(1 y x z z E σσνσε+-= *适用条件：各向同性材料；材料服从虎克定律 （4）常用的二向应力状态 1．纯剪切应力状态： τσ=1 ，02=σ，τσ-=3 2．一种常见的二向应力状态： 22 3122τσσ σ+?? ? ??±= 2234τσσ+=r 2243τσσ+=r 五、强度理论 *相当应力：r σ 11σσ=r ，313σσσ-=r ，()()()][2 12 132322214σσσσσσσ-+-+-= r σx σ
材料力学习题册-参考答案(1-9章)
第一章绪论 一、选择题 1．根据均匀性假设，可认为构件的（C）在各处相同。 A．应力 B．应变 C．材料的弹性系数 D．位移 2．构件的强度是指（C），刚度是指（A），稳定性是指（B）。 A．在外力作用下构件抵抗变形的能力 B．在外力作用下构件保持原有平衡状态的能力 C．在外力作用下构件抵抗强度破坏的能力 3．单元体变形后的形状如下图虚线所示，则A点剪应变依次为图(a) （A），图(b) （C），图(c) （B）。 A．0 B．r2 C．r D．1.5r 4.下列结论中( C )是正确的。 A．内力是应力的代数和； B．应力是内力的平均值； C．应力是内力的集度； D．内力必大于应力； 5. 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力，它们的应力 是否相等（B）。 A．不相等； B．相等； C．不能确定； 6．为把变形固体抽象为力学模型，材料力学课程对变形固体作出一些假设，其中均匀性假设是指（C）。 A. 认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积； B. 认为沿任何方向固体的力学性能都是相同的； C. 认为在固体内到处都有相同的力学性能； D. 认为固体内到处的应力都是相同的。 二、填空题 1.材料力学对变形固体的基本假设是连续性假设，均匀性假设，各向同性假设。
2．材料力学的任务是满足强度，刚度，稳定性的要求下，为设计经济安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。 3．外力按其作用的方式可以分为表面力和体积力，按载荷随时间的变化情况可以分为静载荷和动载荷。 4．度量一点处变形程度的两个基本量是（正）应变ε和切应变γ。 三、判断题 1．因为构件是变形固体，在研究构件平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。（×）2．外力就是构件所承受的载荷。（×）3．用截面法求内力时，可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。（√）4．应力是横截面上的平均内力。（×）5．杆件的基本变形只是拉(压)、剪、扭和弯四种，如果还有另一种变形，必定是这四种变形的某种组合。（√）6．材料力学只限于研究等截面杆。（×）四、计算题 1．图示三角形薄板因受外力作用而变形，角点B垂直向上的位移为0.03mm，但AB和BC 仍保持为直线。试求沿OB的平均应变，并求AB、BC两边在B点的角度改变。 解：由线应变的定义可知，沿OB的平均应变为 =（OB＇－OB）/OB=0.03/120=2.5× 由角应变的定义可知，在B点的角应变为 =－∠A C=－2(arctan) =－2(arctan)=2.5×rad
材料力学主要知识点归纳
材料力学主要知识点 一、基本概念 1、构件正常工作的要求：强度、刚度、稳定性。 2、可变形固体的两个基本假设：连续性假设、均匀性假设。另外对于常用工程材料（如钢材），还有各向同性假设。 3、什么是应力、正应力、切应力、线应变、切应变。 杆件截面上的分布内力集度，称为应力。应力的法向分量σ称为正应力，切向分量τ称为切应力。 杆件单位长度的伸长（或缩短），称为线应变；单元体直角的改变量称为切应变。 4、低碳钢工作段的伸长量与荷载间的关系可分为以下四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。 5、应力集中：由于杆件截面骤然变化（或几何外形局部不规则）而引起的局部应力骤增现象，称为应力集中。 6、强度理论及其相当应力（详见材料力学ⅠP229）。 7、截面几何性质 A 、截面的静矩及形心 ①对x 轴静矩?=A x ydA S ，对y 轴静矩?=A y xdA S ②截面对于某一轴的静矩为0，则该轴必通过截面的形心；反之亦然。 B 、极惯性矩、惯性矩、惯性积、惯性半径 ① 极惯性矩：?=A P dA I 2ρ ② 对x 轴惯性矩：?= A x dA y I 2，对y 轴惯性矩：?=A y dA x I 2 ③ 惯性积：?=A xy xydA I ④ 惯性半径：A I i x x =，A I i y y =。 C 、平行移轴公式： ① 基本公式：A a aS I I xc xc x 22++=；A b bS I I yc yc y 22++= ；a 为x c 轴距x 轴距离，b 为y c 距y 轴距离。 ② 原坐标系通过截面形心时A a I I xc x 2+=；A b I I yc y 2+=；a 为截面形心距x 轴距离， b 为截面形心距y 轴距离。 二、杆件变形的基本形式 1、轴向拉伸或轴向压缩： A 、应力公式 A F = σ B 、杆件伸长量EA F N l l =?，E 为弹性模量。
材料力学习题册答案-第5章 弯曲应力
第 五 章 弯 曲 应 力 一、是非判断题 1、设某段梁承受正弯矩的作用，则靠近顶面和靠近底面的纵向纤维分别是伸长的和缩短的。 （ × ） 2、中性轴是梁的横截面与中性层的交线。梁发生平面弯曲时，其横截面绕中性轴旋转。 （ √ ） 3、 在非均质材料的等截面梁中，最大正应力max σ 不一定出现在max M 的截面上。（ × ） 4、等截面梁产生纯弯曲时，变形前后横截面保持为平面，且其形状、大小均保持不变。 （ √ ） 5、梁产生纯弯曲时，过梁内任一点的任一截面上的剪应力都等于零。 （ × ） 6、控制梁弯曲强度的主要因素是最大弯矩值。 （ × ） 7、横力弯曲时，横截面上的最大切应力不一定发生在截面的中性轴上。 （ √ ） 二、填空题 1、应用公式y I M z = σ时，必须满足的两个条件是 满足平面假设 和 线弹性 。 2、跨度较短的工字形截面梁，在横力弯曲条件下，危险点可能发生在 翼缘外边缘 、 翼缘腹板交接处 和 腹板中心 处。 3、 如图所示的矩形截面悬臂梁，其高为h 、宽为b 、长为l ，则在其中性层的水平剪力 =S F bh F 23 。 4、梁的三种截面形状和尺寸如图所示，则其抗弯截面系数分别为 226 1 61bH BH -、 H Bh BH 66132- 和 H bh BH 66132 - 。 x
三、选择题 1、如图所示，铸铁梁有A，B，C和D四种截面形状可以供选取，根据正应力强度，采用（ C ）图的截面形状较合理。 2、 如图所示的两铸铁梁，材料相同，承受相同的载荷F。则当F 增大时，破坏的情况是（ C ）。 A 同时破坏； B （a）梁先坏； C （b）梁先坏 3、为了提高混凝土梁的抗拉强度，可在梁中配置钢筋。若矩形截面梁的弯矩图如图所示，则梁内钢筋（图中虚线所示）配置最合理的是（ D ） A B C D A B D x
材料力学练习题及答案-全
学年第二学期材料力学试题(A卷) 题号一二三四五六总分得分 一、选择题（20分） 1、图示刚性梁AB由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A1和A2，若载荷P使刚梁平行下移，则其横截面面积（）。 A、A1〈A2 题一、1图 B、A1〉A2 C、A1=A2 D、A1、A2为任意 2、建立圆轴的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（） （1）扭矩M T与剪应力τρ的关系M T=∫AτρρdA （2）变形的几何关系（即变形协调条件） （3）剪切虎克定律 （4）极惯性矩的关系式I T=∫Aρ2dA A、（1） B、（1）（2） C、（1）（2）（3） D、全部
3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（ ） A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ 4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（ ） A 、提高到原来的2倍 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍 D 、降低到原来的1/4倍 5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则P 1/P 2=（ ） A 、2 B 、4 C 、8 D 、16 题一、3图 题一、5图 题一、4
二、作图示梁的剪力图、弯矩图。（１５分） 三、如图所示直径为d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。（15分） 四、电动机功率为9kW ，转速为715r/min ，皮带轮直径D =250mm ，主 轴外伸部分长度为l =120mm ，主轴直径d =40mm ，〔σ〕=60MPa ，用第三强度理论校核轴的强度。（15分） 五、重量为Q 的重物自由下落在图示刚架C 点，设刚架的抗弯刚度为 三题图 四题图 二 题 图 姓名____________ 学号 -----------------------------------------------------------
材料力学练习册
南昌工程学院工程力学练习册（材料力学部分） 姓名： 学号： 年级、专业、班级： 土木与建筑工程学院力学教研室
第一章 材料力学的基本概念和拉伸、压缩与剪切 一．是非题：（正确的在括号中打“√”、错误的打“×”） （6小题） 1．构件的强度、刚度、稳定性与其所用材料的力学性质有关，而材料的力学性质又是通过试验测定的。 ( ) 2．截面上某点处的总应力p 可分解为垂直于该截面的正应力σ和与该截面相切的剪应力τ，它们的单位相同。( ) 3．材料力学是指材料在外力作用下在强度方面表现出来的性能。( ) 4．在强度计算中，塑性材料的极限应力是指比例极限p σ，而脆性材料的极限应力是指强度极限b σ。( ) 5．低碳钢拉伸时，当进入屈服阶段时，试件表面上出现与轴线成45o 的滑移线，这是由最大剪应力max τ引起的，但拉断时截面仍为横截面，这是由最大拉应力max σ引起的。( ) 6．杆件在拉伸或压缩时，任意截面上的剪应力均为零。( ) 二．填空题： （8小题） 1．在材料力学中，对变形固体的基本假设是 。 2．构件每单位长度的伸长或缩短，称为 ；单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量，称为 。 3．材料只产生弹性变形的最大应力称为 ；材料能承受的最大应力称为 。 4． 是衡量材料的塑性指标； 的材料称为塑性材料； 的材料称为脆性材料。 5．应力变化不大，而应变显著增加的现象，称为 。 6．当应力不超过比例极限时，横向应变与纵向应变之比的绝对值，称为 。 7．三根试件的尺寸相同，但材料不同，其σ-ε曲线如图1.1所示。第 根试件材料强度高，第 根试件材料的弹性模量大，第 根试件材料的塑性好。 图14.1 8．约束反力和轴力都能通过静力平衡方程求出，称这类问题为 ；反之则称为 ；未知力多于平衡方程的数目称为 。 三、选择题： （8小题） 1．材料的力学性质通过（ ）获得。 (A) 理论分析 (B) 数值计算 (C) 实验测定 (D) 数学推导 2．正方形桁架如图1.2所示。设N AB 、N BC 、……分别表示杆AB 、BC 、……的轴力。则下列结论中（ ）正确。 (A) P N P N N N N AC CD BC AD AB =====,2 2 (B) P N P N N N N AC CD BC AD AB =====,2 图1.2
材料力学复习资料(同名5782)
材料力学复习资料 一、填空题 1、为了保证机器或结构物正常地工作，要求每个构件都有足够的抵抗破坏的能力，即要求它们有足够的强度；同时要求他们有足够的抵抗变形的能力，即要求它们有足够的刚度；另外，对于受压的细长直杆，还要求它们工作时能保持原有的平衡状态，即要求其有足够的 稳定性。 2、材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性的学科。 3、强度是指构件抵抗破坏的能力；刚度是指构件抵抗变形的能力；稳定性是指构件维持其原有的平衡状态的能力。 4、在材料力学中，对变形固体的基本假设是连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。 5、随外力解除而消失的变形叫弹性变形；外力解除后不能消失的变形叫塑性变形。 6、截面法是计算内力的基本方法。 7、应力是分析构件强度问题的重要依据。 8、线应变和切应变是分析构件变形程度的基本量。 9、轴向尺寸远大于横向尺寸，称此构件为杆。 10、构件每单位长度的伸长或缩短，称为线应变。 11、单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量，称为切应变。 12、轴向拉伸与压缩时直杆横截面上的内力，称为轴力。 13、应力与应变保持线性关系时的最大应力，称为比例极限。 14、材料只产生弹性变形的最大应力，称为弹性极根；材料能承受的最大应力，称为强度极限。 15、弹性模量E是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标。 16、延伸率δ是衡量材料的塑性指标。δ≥5%的材料称为塑性材料；δ＜5%的材料称为脆性材料。 17、应力变化不大，而应变显著增加的现象，称为屈服或流动。 18、材料在卸载过程中，应力与应变成线性关系。 19、在常温下把材料冷拉到强化阶段，然后卸载，当再次加载时，材料的比例极限提高，而塑性降低，这种现象称为冷作硬化。 20、使材料丧失正常工作能力的应力，称为极限应力。 21、在工程计算中允许材料承受的最大应力，称为许用应力。 22、当应力不超过比例极限时，横向应变与纵向应变之比的绝对值，称为泊松比。 23、胡克定律的应力适用范围是应力不超过材料的比例极限。 24、杆件的弹性模量E表征了杆件材料抵抗弹性变形的能力，这说明在相同力作用下，杆件材料的弹性模量E值越大，其变形就越小。 25、在国际单位制中，弹性模量E的单位为GPa。 26、低碳钢试样拉伸时，在初始阶段应力和应变成线性关系，变形是弹性的，而这种弹性变形在卸载后能完全消失的特征一直要维持到应力为弹性极限的时候。 27、在低碳钢的应力—应变图上，开始的一段直线与横坐标夹角为，由此可知其正切tg在数值上相当于低碳钢拉压弹性模量E的值。 28、金属拉伸试样在进入屈服阶段后，其光滑表面将出现与轴线成45o角的系统条纹，此条纹称为滑移线。 29、使材料试样受拉达到强化阶段，然后卸载，再重新加载时，其在弹性范围内所能达到的最大荷载将提高，而且断裂后的延伸率会降低，此即材料的冷作硬化现象。30、铸铁试样压缩时，其破坏断面的法线与轴线大致成45o的倾角。 31、铸铁材料具有抗压强度高的力学性能，而且耐磨，价廉，故常用于制造机器底座，床身和缸体等。 32、铸铁压缩时的延伸率值比拉伸时大。 33、混凝土这种脆性材料常通过加钢筋来提高混凝土构件的抗拉能力。 34、混凝土，石料等脆性材料的抗压强度远高于它的抗拉强度。 35、为了保证构件安全，可靠地工作，在工程设计时通常把许用应力作为构件实际工作应力的最高限度。 36、安全系数取值大于1的目的是为了使工程构件具有足够的强度储备。 37、设计构件时，若片面地强调安全而采用过大的安全系数，则不仅浪费材料而且会使所设计的结构物笨重。38、约束反力和轴力都能通过静力平衡方程求出，称这类问题为静定问题；反之则称为超静定问题；未知力多于平衡方程的数目称为几次超静定。 39、构件因强行装配而引起的内力称为装配内力，与之相应的应力称为装配应力。 40、材料力学中研究的杆件基本变形的形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。 41、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；汽车行驶时，传动轴的变形是扭转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形；建筑物的立柱受压缩变形；铰制孔螺栓连接中的螺杆受剪切变形。 42、通常把应力分解成垂直于截面和切于截面的两个分量，其中垂直于截面的分量称为正应力，用符号σ表示，切于截面的分量称为剪应力，用符号τ表示。 43、杆件轴向拉伸或压缩时，其受力特点是：作用于杆件外力的合力的作用线与杆件轴线相重合。 44、杆件轴向拉伸或压缩时，其横截面上的正应力是均匀分布的。 45、轴向拉伸或压缩杆件的轴力垂直于杆件横截面，并通过截面形心。 46、在轴向拉伸或压缩杆件的横截面上的正应力相等是由平面假设认为杆件各纵向纤维的变形大小都相等而推断的。 47、正方形截而的低碳钢直拉杆，其轴向向拉力3600N，若许用应力为100Mp a，由此拉杆横截面边长至少应为 6mm。 48、求解截面上内力的截面法可以归纳为“截代平”，其中“截”是指沿某一平面假想将杆 截断分成两部分；“代”是指用内力代替去除部分对保留部分的作用；“平”是指对保留部分建立平衡方程。 49、剪切的实用计算中，假设了剪应力在剪切面上是均匀分布的。 50、钢板厚为t，冲床冲头直径为d，今在钢板上冲出一个直径d为的圆孔，其剪切面面积为πdt。 51、用剪子剪断钢丝时，钢丝发生剪切变形的同时还会发
材料力学复习题(下)
第七章 应力状态分析、强度理论 一、选择题（共10道小题） 1、对于图示各点应力状态，属于单向应力状态的是： （A ）a 点； （B ）b 点； （C ）c 点； （D ）d 点。 正确答案是 。 2、关于图示单元体属于哪种应力状态，有下列四种答案： （A ）单向应力状态； （B ）二向应力状态； （C ）三向应力状态； （D ）纯剪切状态。 正确答案是 。 3、矩形截面简支梁受力如图（a ）所示，横截面上各点的应力状态如图（b ）所示，关于它们的正确性，现有四种答案： （A ）点1、2的应力状态是正确的； （B ）点2、3的应力状态是正确的； （C ）点3、4的应力状态是正确的； （D ）点1、5的应力状态是正确的。 正确答案是 。 () MPa
4、关于图示梁上 a 点的应力状态有下列四种答案：正确答案是 。 5、对于图示三种应力状态（a ）、（b ）、（c ）之间的关系，有下列四种答案： （A ）三种应力状态均相同； （B ）三种应力状态均不同； （C ）（b ）和（c ）相同； （D ）（a ）和（c ）相同。 正确答案是 。 6、图示单元体所示的应力状态按第四强度理论，其相当应力4r σ为： （A ）3/2σ； （B ）2σ； （C /2； （D /2。 τ (a) (b) (c) (b)
正确答案是 。 7、塑性材料的下列应力状态中，哪一种最易发生剪切破坏：正确答案是 。 10、图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为： （A ）3r σ= （B ）3r στ=； （C ）3r σ=； （D ）32r στ=。 正确答案是 。 二、填空题（共05道小题） 1、图示梁的A 、B 、C 、D 四点中，单向应力状态的点是 ，纯剪切应力状态的点是 ，在任何截面上应力均为零的点是 。 2、梁的受力情况如图所示，试从单元体图中找出与梁上各点相对应的单元体。点A ，点B ，点C ，点D ，点E 。 τ＝σ /2 τ＝σ/2
材料力学习题集
材料力学习题集 2010.6.18
第一章 绪论及基本概念 1-1、试求图示阶梯形杆件1-1，2-2截面上的内力 11220 200()0() x x X P R P R P N P N P N P N P =--==-==-==∑拉压 1-3、图示折杆受P 力作用，求1-1与2-2截面上的内力。 0011112202200 00 000()0()0() y y a a x x y y a Y R P R P M M P M P Q P Q P M P M P N R N R P M M M M P =-===-==-==-==↓-===-===↑∑∑拉
1-5、图示圆弧形杆，在力P 与H 作用下，求1-1，2-2，3-3，4-4各截面上内力。 解：图示如下： 00000 20(2)() y x x y X H R R H Y R P R P M M Pr HL M HL Pr =-===-===++==-+∑∑∑ 截面4-4： 444 4440() 2() y y x x R N N R P Q R Q R H M M M HL Pr -===-===-==+压 2-2截面： 222 2220() 00 22() y y x x x x R N N R P Q R Q R H M M R l M M R l HL Pr HL Pr -===-===-+==-=+-=压
1-1截面： 1111110()00() N H N H Q P Q P M Hr Pr M Hr Pr -==-==-+==-拉 3-3截面： 00330033003333cos 45cos 450sin 45sin 450sin 45(cos 45)02 ()2() 222 () H N P N M H P r r N H P H P M Hr Pr θθγθ--=+-=-+-== +=--=-解之得： 习题中的问题 1、内力的符号，轴力N ，剪力Q ，力偶矩M 正负号，拉为+，压为-， N 脱离体顺时针转为正，逆时针为负，Q （未说明） 2、任一截面的内力计算时光简化为N ，Q ，M 一个M ，没有x y M M 之分，只 取一个脱离体进行研究即可。 3、画多力图（逐一），工程语言，图纸 强调 4、以后教学第一章绪论部分加一节习题。
材料力学习题与答案
材料力学习题一 一、计算题 1．（12分）图示水平放置圆截面直角钢杆（2 ABC π = ∠），直径mm 100d =，m l 2=， m N k 1q =，[]MPa 160=σ，试校核该杆的强度。 2．（12分）悬臂梁受力如图，试作出其剪力图与弯矩图。 3．（10分）图示三角架受力P 作用，杆的截面积为A ，弹性模量为E ，试求杆的力和A 点的铅垂位移Ay δ。 4．（15分）图示结构中CD 为刚性杆，C ，D 处为铰接，AB 与DE 梁的EI 相同，试求E 端约束反力。 5. (15分) 作用于图示矩形截面悬臂木梁上的载荷为：在水平平面P 1=800N ，在垂直平面 P 2=1650N 。木材的许用应力[σ]=10MPa 。若矩形截面h/b=2，试确定其尺寸。
三．填空题 （23分） 1．（4分）设单元体的主应力为321σσσ、、，则单元体只有体积改变而无形状改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；单元体只有形状改变而无体积改变的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2．（6分）杆件的基本变形一般有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿四种；而应变只有＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿两种。 3．（6分）影响实际构件持久极限的因素通常有＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它们分别用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来加以修正。 4.（5分）平面弯曲的定义为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_。 5.（2分）低碳钢圆截面试件受扭时，沿 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 截面破 坏；铸铁圆截面试件受扭时，沿 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 面破坏。 四、选择题（共2题，9分） 2．（5分）图示四根压杆的材料与横截面均相同，试判断哪一根最容易失稳。答案：（ ） 材料力学习题二 二、选择题：（每小题3分，共24分） 1、危险截面是______所在的截面。 A.最大面积； B ．最小面积； C ． 最大应力； D ． 最大力。 2、低碳钢整个拉伸过程中，材料只发生弹性变形的应力围是σ不超过______。 A ．σb ； B ．σe ； C ．σp ； D ．σs
材料力学复习总结
《材料力学》第五版 刘鸿文 主编 第一章 绪论 一、材料力学中工程构件应满足的3方面要求是：强度要求、刚度要求和稳定性要求。 二、强度要求是指构件应有足够的抵抗破坏的能力；刚度要求是指构件应有足够的抵抗变形的能力；稳定性要求是指构件应有足够的保持原有平衡形态的能 力。 三、材料力学中对可变形固体进行的3个的基本假设是：连续性假设、均匀性假设和各向同性假设。 第二章 轴向拉压 一、轴力图：注意要标明轴力的大小、单位和正负号。 二、轴力正负号的规定：拉伸时的轴力为正，压缩时的轴力为负。注意此规定只适用于轴力，轴力是内力，不适用于外力。 三、轴向拉压时横截面上正应力的计算公式：N F A σ= 注意正应力有正负号，拉伸时的正应力为正，压缩时的正应力为负。 四、斜截面上的正应力及切应力的计算公式：2cos ασσα=，sin 22 αστα= 注意角度α是指斜截面与横截面的夹角。 五、轴向拉压时横截面上正应力的强度条件[],max max N F A σσ=≤ 六、利用正应力强度条件可解决的三种问题：1.强度校核[],max max N F A σσ=≤ 一定要有结论 2.设计截面[],max N F A σ≥ 3.确定许可荷载[],max N F A σ≤ 七、线应变l l ε?=没有量纲、泊松比'εμε=没有量纲且只与材料有关、 胡克定律的两种表达形式：E σε=，N F l l EA ?= 注意当杆件伸长时l ?为正，缩短时l ?为负。 八、低碳钢的轴向拉伸实验：会画过程的应力－应变曲线，知道四个阶段及相应的四个极限应力：弹性阶段（比例极限p σ，弹性极限e σ）、屈服阶段（屈服
材料力学习题册参考答案
材料力学习题册参考答案（无计算题） 第1章：轴向拉伸与压缩 一：1（ABE ）2（ABD ）3（DE ）4（AEB ）5（C ）6（ＣＥ）７（ABD ）8（C ）9（BD ） 10（ADE ）11（ACE ）12（D ）13（CE ）14（D ）15（ＡＢ）１６（BE ）17（D ） 二：1对2错3错4错5对6对7错8错9错10错11错12错13对14错15错 三：1：钢 铸铁 2：比例极限p σ 弹性极限e σ 屈服极限s σ 强度极限b σ 3.横截面 45度斜截面 4. εσE =， EA Fl l =? 5.强度，刚度，稳定性；6.轴向拉伸（或压缩）；7. l l b b ?μ?= 8. 1MPa=106 N/m 2 =1012 N/mm 2 9. 抵抗伸缩弹性变形，加载方式 10. 正 正、剪 11.极限应力 12. >5% <5% 13. 破坏 s σ b σ 14.强度校核 截面设计 荷载设计 15. 线弹性变形 弹性变形 16.拉应力 45度 17.无明显屈服阶段的塑性 材料力学性能参考答案：1. A 2. C 3. C 4. C 5. C 6. 5d ; 10d 7. 弹塑 8. s2s 9. 10. 压缩 11. b 0.4σ 12. <；< 剪切挤压答案： 一：1.（C ），2.（B ） ，3.（A ）， 二：1. 2bh db 2. b(d+a) bc 3. 4a δ a 2 4. F 第2章：扭转 一：1.（B ） 2.（C D ） 3.（C D ） 4. （C ） 5. （A E ） 6. （A ） 7. （D ） 8. （B D ） 9.（C ） 10. （B ） 11.（D ） 12.（C ）13.（B ） 14.（A ） 15.（A E ） 二：1错 2对 3对 4错 5错 6 对 三：1. 垂直 2. 扭矩 剪应力 3.最外缘 为零 4. p ττ< 抗扭刚度 材料抵抗扭转变形的能力 5. 不变 不变 增大一倍 6. τ 7.实心 空心圆 8. 3 241)(α- 9. m ax m in αττ= 10. 长边的中点 中心 角点 11.形成回路 （剪力流） 第3章：平面图形的几何性质 一：1.（C ），2.（A ），3.（C ），4.（C ），5.（A ），6.（C ），7.（C ），8.（A ），9.（D ） 二：1）. 1；无穷多；2）4)4/5(a ； 3），84 p R I π= p 4 z y I 16R I I ===π 4）12/312bh I I z z ==； 5）)/(/H 6bh 6BH W 32z -=