材料力学经典测试题目

Posted 2022-08-26 kingmax54212008

一、填空题（每空1分，共28分）

1. 材料力学以 杆件为研究对象，主要研究它在 拉伸压缩 、 剪切 、 扭转 、 弯曲 这四种基本变形时下的 强度 、 刚度 、 稳定性 问题，以确保设计出既 经济 又 安全 的杆件。

2. 材料力学中求内力的基本方法是 截面法 ，使用该方法需要经过四步，这四个步骤是 切一刀 、 取一段 、 加内力 、 列平衡 。

3. 轴向拉伸压缩变形时，其截面的内力称为 轴力 ；扭转变形时，截面上的内力称为 扭矩 ；纯弯曲时，截面上的内力称为 弯矩 ；横力弯曲时，截面上的内力有 剪力 、 弯矩 。

4. 伸长率大于等于5%的材料，称为 塑性材料 ；小于5%的材料，称为 脆性材料 。

5. 泊松比是 横向应变 与 纵向应变 的比值的绝对值，对于一般材料而言，它是一个常数。

6. 在计算截面内力时，通常假设截面上的内力为正方向。轴力的正方向规定是 截面的外法线方向为正；扭矩的正方向规定 截面的外法线方向 为正；剪力的正方向规定是 使微段顺时针旋转 为正；弯矩的正方向规定是 使微段变凹 为正。

 

二．判断题（ 每题2分，共20分）

1. 为了研究的方便，通常把全应力向两个方向分解，垂直于截面的应力称为剪应力，在截面内的应力称为正应力。（ X ）

2. 在弹性范围内，虎克定律都是适用的。（X）

3. 无论杆件是否受到外力，内力都是普遍存在的，它实际上是截面上分子之间的作用力。（ X）

4. 理论力学中的力的平移定理可以直接在材料力学中使用。（ X）

5. 简支梁的两个简支端不可能存在弯矩。（ X）

6. 应力是横截面的平均内力。（ X）

7. 因为构件是变形固体，在研究构件 的平衡时，应按照变形后的尺寸进行计算。（X ）

8. 材料力学只限于研究等截面直杆。( X )

9. 材料力学的任务是尽可能使构件安全的工作。（X）

10. 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。（ √）

三．作图简述题（ 12分）

    试绘制低碳钢拉伸时的应力-应变曲线，标注其中的几个关键点，并简要说明拉伸的几个阶段的名称及其特点。

解：低碳钢的拉伸应力-应变曲线如下

         ob段----弹性阶段。此阶段只要撤去拉力，试件的变形就会完全消失。

         bc段----屈服阶段。此阶段应力保持不变，但是应变会有显著的增加，且变形不可恢复。

         ce段----强化阶段。此阶段材料恢复了抵抗变形的能力，要使它变形必须增大拉力。

         ef段----局部变形阶段。在某一个局部范围内，横向尺寸突然急剧缩小。到f点被拉断。 

四．计算题（40分）

1． 一轴受力如图，试绘制其轴力图（8分）

解：用快速法（左加右减），得到轴力图如下

2、 已知：一传动轴， n =200r/min，主动轮输入 P1=80kW，从动轮输出P2=25kW，P3=35kW，P4=20kW，如图2-2所示，试绘制扭矩图。（12分）

解：首先计算外力偶矩

然后用快速法（左加右减）绘制扭矩图

 

3. 绘制下图示梁的剪力图和弯矩图。（12分）

解：首先计算约束力。

然后由快速法绘制剪力图和弯矩图

4、 图所示曲管端头作用F=3kN的集中力，试求1-1截面的内力。（8分）

解：首先用截面法，然后选取右半段，并作出受力图如下

根据空间力系的平衡列方程

解得