《材料力學復習題》PPT課件.ppt

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綜合復習,,選擇題：1、關于確定截面內力的截面法的適用范圍有下列說法：正確的是()：A、適用于等截面桿B、適用于直桿承受基本變形C、適用于不論基本變形還是組合變形，但限于直桿的橫截面D、適用于不論等截面或變截面、直桿或曲桿、基本變形或組合變形、橫截面或任意截面的普遍情況,2、下列結論正確的是（）A、若物體產生位移，則必定同時產生變形B、若物體各點均無位移，則該物體必定無變形C、若物體無變形，則必定物體內各點均無位移D、若物體產生變形，則必定物體內各點均有位移,填空題1、根據材料的主要性能作如下三個基本假設（），（），（）。2、認為固體在整個幾何空間內無縫隙充滿了物質，這樣的假設稱為（）。根據這一假設，構件的（）、（）和（）就可以用坐標的連續(xù)函數(shù)來表示。,1、連續(xù)性均勻性各向同性2、連續(xù)性應力應變和位移3、02αα,3、如圖所示三個單元體，虛線表示其受力的變形情況，則單元體（a）的角應變?yōu)椋ǎ粏卧w（b）的角應變?yōu)椋ǎ?；單元體（c）的角應變?yōu)椋ǎ?4、如圖所示為從構件內A點處取出的單元體，構件受力后單元體的位置用虛線表示，則稱為（），為（），為（）。,A點沿x方向的線應變，A點沿y方向的線應變，A在xy平面內的角應變。,選擇題：1、拉（壓）桿應力公式的應用條件（）。A、應力在比例極限內B、外力合力作用線必須沿著桿的軸線C、應力在屈服極限內D、桿件必須為矩形截面桿2、等截面直桿受軸向拉力F作用而產生彈性伸長，已知桿長為L,截面積為A,材料彈性模量為E，波松比為μ。拉伸理論告訴我們，影響該桿橫截面上的應力因素是()。A、E,μ，F(xiàn)B、L，A,FC、L,A,E,μ,FD、A,F3、低碳鋼拉伸經過冷作硬化后，以下四種指標得到提高的是()A、強度極限B、比例極限C、斷面收縮率D、伸長率,4、為提高某種鋼制拉（壓）桿件的剛度，有以下四種措施，正確的是()。A、將桿件材料改為高強度合金鋼B、將桿件的表面進行強化處理（如淬火）C、增大桿件的橫截面面積D、將桿件橫截面改為合理的截面形狀5、甲、乙兩桿，幾何尺寸相同，軸向拉力F相同，材料不同，他們的應力和變形有四種可能，正確的是（）A、應力和變形都相同B、應力不同，變形相同C、應力相同，變形不同D、應力和變形均不同,4、C5、C,填空題1、對于沒有明顯屈服階段的塑性材料，通常用表示其屈服極限。表示（）。2、a、b、c三種材料的應力——應變曲線如圖所示。其中強度最高的材料是（），彈性模量最小的材料是（），塑性最好的材料是（）。,1、表示塑性應變等于0.2%時的應力值。2、a,c,c,3、一軸向拉桿，橫截面為ab的矩形，受軸向載荷變形后截面長邊和短邊的比值為（）。一軸向拉桿，橫截面是長短半軸分別為a和b的橢圓形，受軸向載荷變形后橫截面的形狀為（）。4、如圖所示鉚釘結構，在外力作用下可能產生的破壞方式有（1）；（2）；(3);(4)。,3、a：b,橢圓4、鉚釘剪切破壞，鋼板和鉚釘擠壓破壞，鋼板拉伸破壞，鋼板端部剪切破壞,5、如圖所示，木榫接頭的剪切面面積為（）和（）；擠壓面面積為（）。,6、如圖所示在拉力F作用下的螺栓，已知材料的剪切許用應力[τ]是拉伸許用應力的0.6倍，則螺栓直徑d和螺栓頭高度H的合理比值是（）。,5、abbdbc6、12/5,計算題：1、一拱由剛性塊AB，BC和拉桿AC組成，受均布載荷q=90kN/m。若R=12m，拉桿的許用應力[σ]=150MPa，試設計拉桿的直徑d。,解(1)受力分析解得：FCx=540kNFCy=1080kN(2)軸徑設計,2、如圖所示的等直桿，橫截面面積為A，材料的彈性模量為E，彈簧常數(shù)為k1和k2(k2=2k1),k1L=EA。q為沿軸向方向的均勻分布力。繪制桿的軸力圖。,解：解除約束，分別代以相應的約束力靜力平衡方程：變形協(xié)調方程：物理方程：解得：,3、圖示為鉸接的正方形結構，各桿的橫截面面積均為A，材料均為鑄鐵，其許用壓應力與許用拉應力的比值為。若不計桿的穩(wěn)定性，試求該結構的許用載荷[F]。,,簡答題：1、若將圓形截面桿的直徑增加一倍，試問桿的抗拉剛度、抗扭剛度和抗彎剛度各增加多少倍？2、試求圖示單元體的主應力大小和主平面方位（圖中應力單位：MPa）。,3、試求圖示桿件斜截面m-m上的正應力和切應力。,4、試畫出圖示桿件的內力圖，并求內力絕對值的最大值。,5、在設計圖示細長壓桿時，有正方形和圓形兩種截面可供選擇，它們的面積相同。試判斷哪種截面的穩(wěn)定性好？,6、試計算圖示薄板在沖剪時的剪切面面積。,7、試求圖示圖形的形心坐標，圖中。,,8、試指出用積分法求圖示外伸梁的彎曲變形時有幾個積分常數(shù)，并寫出確定這些積分常數(shù)時所用的邊界條件和連續(xù)條件。,計算題：圖示為兩根材料、長度和約束都相同的細長壓桿，材料的彈性模量為E，(a)桿的橫截面是直徑為d的圓，(b)桿的橫截面是的矩形，試問（a）、（b）兩桿的臨界力之比為多少？,1、如圖所示，等截面圓軸上裝有四個皮帶輪，下列答案正確的是（）A、將C輪和D輪對調B、將B輪和D輪對調C、將B輪和C輪對調D、將B輪和D輪對調，然后再將B輪和C輪對調,如圖所示兩圓軸材料相同，外表面上與軸線平行的直線AB在軸變形后移到位置，已知，則（1）、（2）兩軸橫截面上的最大切應力有四種答案，正確的是（）。A、B、C、D、無法比較,3、圓軸受集度為的均布扭轉力偶矩作用，如圖所示。則該軸的剛度條件下面正確的是（）。A、B、C、D、,答案：C,4、材料不同的兩根受扭圓軸，其直徑和長度均相同，在扭矩相同的情況下，他們的最大切應力之間和扭轉角之間的關系正確的是（）。,填空題1、內外徑比值的空心圓軸受扭時如圖所示，若a點的角應變?yōu)橐阎瑒tb點的角應變。,2、如圖所示的階梯形圓軸受扭轉力偶作用，材料的剪切模量為G，則相對扭轉角，在M1單獨作用時，。,計算題：1、某傳動軸，轉速n=300r/min，如圖所示。輪1為主動輪，輸入功率P1=50kW；輪2、3、4為從動輪，輸出功率分別為P2=10kW，P3=P4=20kW。（1）試繪制該軸的扭矩圖；（2）若將輪1和輪3的位置對調，分析對該軸是否有利。,2、如圖所示內、外徑分別為d和D的空心圓軸，d/D=0.8，[τ]=25MPa,G=80GPa，，求外徑D。解：由強度條件得由剛度條件得最后取直徑D=65mm。,力偶單位：kNm,3、左端固定、右端自由的等截面圓桿，受力如圖所示，已知均布力偶矩的集度為mq，軸的直徑d，長度a和剪切模量G，M=2mqa。繪制扭矩圖，并求出兩端面間的相對扭轉角。,4、如圖所示的階梯實心圓軸，材料的[τ]=50MPa，試設計軸的直徑D2。,選擇題1、梁的內力符號與坐標的關系是（）。A、剪力、彎矩符號與坐標系有關B、剪力、彎矩符號與坐標系無關C、剪力符號與坐標系有關，彎矩符號與坐標系無關D、彎矩符號與坐標系有關，建立符號與坐標系無關,2、長為L的鋼筋混凝土梁用繩向上吊起，如圖所示，鋼繩綁扎處離梁端部的距離為x。梁內由自重引起的最大彎矩值|Mmax|為最小時的x值為（）。,1、B2、C,3、梁上作用任意分布載荷。其集度q=q(x)是x的連續(xù)函數(shù)，且規(guī)定向上為正。采用如圖所示的坐標系xoy，則M、Fs、q之間的微分關系為（）。,3、D,填空題：如圖所示梁C截面彎矩MC=();為使MC=0,則m=()；為使全梁不出現(xiàn)正彎矩，則m（）。,試作圖示外伸梁的剪力圖和彎矩圖，并給出最大彎矩和最大剪力。,選擇題：1、在推導彎曲正應力公式時，由于作了“縱向纖維互不擠壓”假設，從而有以下四種答案，正確的是（）。A、保證法向內力系的合力為零。B、使正應力的計算可用單向拉壓胡克定律C、保證梁為平面彎曲D、保證梁的橫向變形為零2、在推導梁平面彎曲的正應力公式時，下面哪條假設不必要（）。A、B、平面假設C、材料拉壓時彈性模量相同D、材料的,3、由梁彎曲時的平面假設，經變形幾何關系分析得到的結果有四種答案，正確的是（）。A、中性軸通過截面形心B、C、D、梁只產生平面彎曲,4、下列截面中，彎曲中心與其形心重合的是（）。A、Z字形型鋼B、槽鋼C、T字形型鋼D、等邊角鋼,5、受力情況相同的三種等截面梁，它們分別由整塊材料或兩塊材料疊合（未粘接）組成，如圖所示。若用分別表示這三種梁中橫截面上的最大正應力，則下列結論正確的是（）。,6、懸臂梁自由端外力沿y軸方向作用，C為截面形心，在如圖所示的四種情況中，能用公式計算截面應力的是（）。,填空題1、如圖所示的簡之梁的EI已知，如在梁跨中作用一集中力F，則中性層在A處的曲率半徑ρ=（）。2、如圖所示的鑄鐵T字形截面梁的許用拉應力[σt]=50MPa,許用壓應力[σc]=200MPa。則上下邊緣距中性軸的合理比值y1/y2=（）。（C為形心）,4:1,3、用矩形梁的切應力公式計算如圖所示截面AB線上各點的τ時，式中的是面積（）對中性軸z的靜矩。4、矩形截面梁若Fsmax，Mmax和截面寬度b不變，而將高度增加一倍，則最大彎曲正應力為原來的（）倍，最大彎曲切應力為原來的（）倍。,3、ABGH，4、1/4，1/2。,計算題：1、如圖所示的箱式截面懸臂梁稱受均布載荷。試求（1）Ⅰ-Ⅰ截面A，B兩點處的正應力；（2）該梁的最大正應力。,解：,2、已知：T形鑄鐵外伸梁[σt]=35MPa，[σc]=120MPa，Iz=5000*104mm4，y1=70mm，y2=130mm，z軸過形心，試求（1）按圖（a）放置時的許用載荷[F]。（2）按圖（a）（b）兩種放置那種更合理？為什么？,解（1）作彎矩圖，MB=-F，MC=0.5F。由C截面得由B截面得又故取[F]=25kN。（2）按（b）圖求得[F]=13.9kN，按圖（a）放置合理。,填空題：1、寫出如圖所示梁的支承條件、光滑條件和連續(xù)條件。邊界條件（）；連續(xù)條件（）；光滑條件（）。2、應用疊加原理求梁的位移，必須滿足的條件有（）。,,小變形，材料服從胡克定律,3、已知如圖所示（a）梁B端的撓度為，轉角為，則圖（b）所示梁的C截面得轉角為（）。,試指出用積分法求圖示外伸梁的彎曲變形時有幾個積分常數(shù)，并寫出確定這些積分常數(shù)時所用的邊界條件和連續(xù)條件。,選擇題：1、如圖所示梁上a點的應力狀態(tài)正確的是（）。2、如圖所示的三種應力狀態(tài)（a）（b）（c）之間的關系，正確的是（）。A、三種應力狀態(tài)相同B、三種應力狀態(tài)均不同C、（b）和（c）相同D、（a）和（c）相同,1、C2、D,3、關于如圖所示單元體屬于哪種應力狀態(tài)，有以下四種答案，正確的是（）。A、單向應力狀態(tài)B、二向應力狀態(tài)C、三向應力狀態(tài)D、純剪切應力狀態(tài),4、關于如圖所示單元體的最大切應力作用面有下列四種答案，正確的是（）。,5、三向應力狀態(tài)中，若三個主應力相等，則三個主應變?yōu)椋ǎ?、已知如圖所示單元體x和y方向的線應變。關于有下列四種答案，正確的是（）。,7、如圖所示應力狀態(tài)，按第三強度理論校核，強度條件為（）。8、兩危險點的應力狀態(tài)如圖所示，且，由第四強度理論比較其危險程度，下面正確的是（）。A、（a）應力狀態(tài)危險B、（b）應力狀態(tài)危險C、兩者的危險程度相同D、不能判斷,a,b,9、折桿危險截面上危險點的應力狀態(tài)，如圖所示，正確答案是（）。,填空題1、如圖所示梁的A、B、C、D四點中，單向應力狀態(tài)的是（），純剪應力狀態(tài)的是（），在任何截面上應力均為零的點是（）。,,A，B；D；C,2、A、B兩點的應力狀態(tài)如圖所示，已知兩點處的主拉應力相同，則B處的。3、如圖所示單元體的最大切應力。,40MPa,50MPa,4、某點的應力狀態(tài)如圖所示，已知材料的彈性模量E和波松比μ，則該點沿x和方向的線應變分別為，。,5、設單元體的主應力σ1，σ2，σ3，則單元體只有體積改變而無形狀改變的條件是（）；單元體只有形狀改變而無體積改變的條件是（）。6、按第三強度理論計算如圖所示單元體的相當應力σr3=()。,7、危險點接近于三向均勻受拉的塑性材料，應選用（）強度理論進行計算，因為此時材料的破壞形式為（）。8、任一點的體積改變與（）無關；而與該點任意三個相互垂直的（）之和成正比。9、鑄鐵構件危險點的應力狀態(tài)。材料的E，μ均已知，莫爾強度理論的表達式為。若用第二強度理論和莫爾強度理論計算的結果完全一致，則兩理論的等效條件為（）。,7.第一，斷裂8.切應力，主應力,選擇題：1、三種受壓桿如圖所示，設桿1、桿2和桿3中的最大壓應力（絕對值）分別用σmax1，σmax2和σmax3表示，它們之間的關系是（）。,2、如圖所示結構，其中AD桿發(fā)生的變形為（）。A、彎曲變形B、壓縮變形C、彎曲與壓縮的組合變形D、彎曲與拉伸的組合變形,3、如圖所示Z形截面桿一端自由，在自由端作用一集中力F，這個桿的變形是（）。A、平面彎曲變形B、斜彎曲變形C、彎扭組和變形D、壓彎組和變形,4、用第三強度理論校核如圖所示桿的強度時，下列正確的是（）。,填空題：1、如圖所示圓截面空間折桿，該桿各段的變形形式：AB段為（）；BC段為（）；CD段為（）。,彎扭組和變形，彎曲變形，軸向壓縮變形,計算題：1、如圖所示傳動軸，B輪皮帶張力沿鉛錘方向，C輪皮帶張力沿水平方向，B、C兩輪直徑為D=600mm。軸的[σ]=80MPa。試按第三強度理論確定軸徑d。,解：B點右側截面為危險截面：,2、直徑為d的圓截面鋼桿處于水平面內，AB垂直于CD，鉛錘作用力F1=2kN，F(xiàn)2=6kN，如圖所示。已知d=7cm，材料[σ]=110MPa，用第三強度理論校核該桿的強度。,解：A截面為危險面：安全。,選擇題：1、如圖所示的中心受壓桿，其材料、長度及抗彎剛度相同。若兩兩對比，則臨界壓力相互關系為（）。,2、如圖所示的是材料、截面形狀和面積都相同的壓桿AB和BC，桿長l1=2l2，在受壓時，其失穩(wěn)情況是（）。A、AB桿先失穩(wěn)B、BC桿先失穩(wěn)C、兩者同時失穩(wěn)D、無法判斷失穩(wěn)情況,3、若壓桿在兩個方向上的約束情況不同，且。那么該壓桿的合理截面應滿足（）。4、兩根中心受壓桿的材料和支撐情況相同，若兩桿的所有尺寸均成比例，即彼此幾何相似，則兩桿的臨界壓力（）。A、相等B、不等C、只有兩桿均為細長桿時，才相等D、只有兩桿均非細長桿時，才相等,5、兩根細長桿，直徑、約束均相同，但材料不同，且E1=2E2，則兩桿臨界應力的關系為（）。,填空題：1、如圖所示的三種結構，各自的總長度相等，所有壓桿截面形狀和尺寸以及材料均相同，且均為細長桿。已知兩端鉸支壓桿的臨界壓力為Fcr=20kN，則圖（b）壓桿的臨界壓力為（）；圖（c）壓桿的臨界壓力為（）。,80kN，80kN,2、將圓截面壓桿改成面積相等的圓環(huán)截面壓桿，其他條件不變，其柔度將（），臨界應力將（）。3、非細長桿如果誤用了歐拉公式計算臨界力，結果比實際（）；橫截面上的正應力有可能（）。,2、降低，增大3、大，超過比例極限，危險,計算題：如圖所示的結構，載荷F沿鉛錘方向，各桿材料的E=200GPa，λ1=100，λ2=61.6，臨界應力經驗公式。若穩(wěn)定安全因數(shù)nst=2.4，求此結構的許可載荷[F]。,解：,選擇題：1、如圖所示的兩梁抗彎剛度相同，彈簧的剛度系數(shù)也相同，兩梁最大動應力的關系為（）。,2、如圖所示的四根圓截面桿受沖擊載荷作用：桿（1）的重物F初始高度為零（h=0）；桿（2）的重物F的初始高度為h；桿（3）的頂端有一橡皮墊，其厚度δh；桿（4）為變截面。這四根桿中動應力最小的是（）。A、（1）B、（2）C、（3）D、（4）,填空題1、重為F的物體自由下落沖擊于梁上時，其動荷因數(shù)為（）。其中靜位移指的是梁上（）點沿（）方向的線位移。,C點垂直,2、材料相同長度相等的兩桿如圖所示，圖（a）為等截面圓桿，圖（b）為變截面圓桿，圖（）桿件承受沖擊載荷的能力強，因為（）。,（a），靜變形大，動荷因數(shù)小，動應力小,3、如圖所示懸臂梁AB，在B端受重物F的自由落體沖擊，設（Δst）Bh，當h增加一倍時，動荷因數(shù)增加（）倍。,選擇題：1、可以提高構件持久極限的有效措施是（）。A、增大構件的幾何尺寸B、提高構件表面的光潔度C、減小構件連續(xù)部分的圓角半徑D、盡量采用強度極限高的材料2、軸AB以轉速n轉動，受橫向力F和軸向力F1作用，如圖所示。關于1-1截面周邊上任一點的應力有（）。A、非對稱循環(huán)的交變應力B、對稱循環(huán)的交變應力C、脈動循環(huán)的交變應力D、不變的靜應力,3、關于理論應力集中系數(shù)α和有效應力集中系數(shù)Kτ，下列說法正確的是（）。A、兩者都與構件的材料性質和幾何形狀有關。B、兩者都與構件的材料性質和幾何形狀無關。C、兩者都與構件的幾何形狀有關，α與構件的材料性質無關。D、兩者都與構件的幾何形狀有關，Kτ與構件的材料性質無關。4、影響構件持久極限的主要因素有構件外形、構件尺寸、表面質量，其影響系數(shù)分別為有效應力集中系數(shù)Kτ、尺寸系數(shù)εσ、表面質量系數(shù)β。它們的值域是（）。A、Kτ>1,εσ1,β>1C、Kτ1,β1,εσ<1,β可大于1，也可小于1,填空題：1、有效應力集中系數(shù)不僅與構件的形狀、尺寸有關，而且與（）有關。2、表示交變應力情況的有5個量值，σm（平均應力），σa（應力幅），r（循環(huán)特征），及σmax和σmin，其中只有（）個是獨立的。3、三根材料相同的試件，分別在循環(huán)特征r=-1，r=0，r=0.5的交變應力下進行疲勞試驗，則（1）r=（）的持久極限最大；（2）r=（）的持久極限最小。,1、材料強度極限σb，2、2個3、05，-1,4、構件的持久極限比材料的持久極限（）（填“高”或“低”），影響構件的持久極限的主要因素是（），（）和（）。5、疲勞破壞的三個階段是（），（），（）。6、某構件內一點處的交變應力隨時間變化的圖線如圖所示，則該交變應力的循環(huán)特征是（），最大應力是（），最小應力是（），平均應力是（）。,4、低；構件形狀，構件尺寸，表面加工質量5、裂紋形成，裂紋擴展，脆性斷裂6、-0.5，100MPa，-50MPa，25MPa,選擇題：1、如圖所示位同一根梁的三種載荷情況，但均在線彈性范圍內工作，下列正確的是（）。已知：（）。,2、抗拉剛度為EA的直桿受軸向拉伸如圖所示。該桿的變形能下列正確的是（）。,3、懸臂梁如圖所示。加載次序有以下三種方式：第一種為F，M同時按比例增加；第二種為先加F，后加M；第三種為先加M，后加F，在線彈性范圍內，它們的變形能應為（）。A、第一種大B、第二種大C、第三種大D、一樣大,填空題：1、材料相同的兩根圓截面直桿如圖所示，它們的變形能分別是（a）桿，；（b）桿，。材料的彈性模量E已知。,,2、如圖所示桿AB在F1單獨作用時，其伸長為，在F2單獨作用時，其自由端的撓度為，則在F1，F(xiàn)2共同作用時桿的總變形能為（）。,