材料力学优质考试复习题库.docx

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1、材料力学基本知识复习要点1 .材料力学的任务材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上,以最经济的代价，为构件确定合理的截面形状和尺寸，选择合适的材料，为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。2 .变形固体及其基本假设连续性假设：认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间，毫无空隙。均匀性假设：认为物体内各处的力学性能完全相同。各向同性假设：认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。小变形假设：认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。3 .外力与内力的概念外力：施加在结构上的外部荷载及支座反力。内力：在外力作用下，构件内部各质点间相互作用力的改变量，即附加相互作

2、用力。内力成对出现，等值、反向，分别作用在构件的两部分上。4 .应力、正应力与切应力应力：截面上任一点内力的集度。正应力：垂直于截面的应力分量。切应力：和截面相切的应力分量。5 .截面法分二留一，内力代替。可概括为四个字：截、弃、代、平。即：欲求某点处内力，假想用截面把构件截开为两部分，保留其中一部分，舍弃另一部分，用内力代替弃去部分对保留部分的作用力，并进行受力平衡分析，求出内力。6 .变形与线应变切应变变形：变形固体形状的改变。线应变：单位长度的伸缩量。练习题一.单选题1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（）项，其他各项是必须满足的条件。A、强度条件B、刚度条件C、稳定

3、性条件D、硬度条件2、各向同性假设认为，材料内部各点的（）是相同的。A.力学性质B.外力3、根据小变形条件，可以认为（A.构件不变形C.构件仅发生弹性变形4、构件的强度、刚度和稳定性（A.只与材料的力学性质有关C.与二者都有关C.变形D.位移）B.结构不变形D.构件变形远小于其原始尺寸）B.只与构件的形状尺寸有关D.与二者都无关5、在下列各工程材料中，（）不可应用各向同性假设。D.铸铜物体受6、A.铸铁B.玻璃C.松木力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为（7、结构的超静定次数等于（A.未知力的数目C.支座反力的数目A.弹性B.塑性C.刚性D.稳定性）oB.未知力数目与

4、独立平衡方程数目的差数D.支座反力数目与独立平衡方程数目的差数二.填空题1 .变形固体的变形可分为和o2 .构件安全工作的基本要求是：构件必须具有、和足够的稳定性。（同：材料在使用过程中提出三方面的性能要求，即、O）3 .材料力学中杆件变形的基本形式有、和4 .材料力学中，对变形固体做了四个基本假设。第6章轴向拉压、剪切复习要点1 .轴向拉压作用在杆件上的外力的合力作用线与杆件的轴线重合，使杆件产生沿轴向的伸长或缩短。2 .轴向拉压杆的内力轴向拉压杆的内力称为轴力，用符号FN表示，且规定轴力的方向拉伸为正,压缩为负。求轴力采用截面法。用横坐标X表示横截面的位置，用纵坐标FN表示相应截面上的轴力

5、，称这种图为轴力图。3 .轴向拉压横截面上的应力(1)横截面上的应力对于均质杆，在承受拉压时，根据“平截面”假设，内力在横截面上均匀分布，面上各点正应力相同，即(2)斜截面上的应力斜截面上既有正应力也有切应力，即式中为从横截面外法线转到斜截面外法线的夹角。当。=，()max=b;当=45,(r)ma=4 .材料力学性质材料力学性质，是指材料在外力作用下表现出的变形与破坏的特征。在常温静载条件下低碳钢拉伸时，以量/A为纵坐标，以E=A/为横坐标，可以得到应力应变曲线，如图6.1所示。图6.1从图中可以看出，有明显的四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。有四个极限应力：比例极限%,

6、弹性极限,，屈服极限?，强度极限与。其中屈服极限表示材料出现塑性变形，强度极限4表示材料失去承载能力，故4和%是衡量材料强度的两个重要指标。在弹性范围内应力和应变是成正比的，即b=E式中，E为材料的弹性模量，该式称为胡克定律。试件拉断后可测出两个塑性指标：延伸率：5=仁IX1oo%；断面收缩率：0=4-4ioo%IA)此外，对于某些没有屈服阶段的塑性材料来讲，可将产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服指标，用。.2表示。材料压缩时，塑性材料压缩时的力学性能与拉伸时的基本无异，脆性材料则有较大差别。5 .轴向拉压杆的强度计算（1）失效：把断裂和出现塑性变形称为失效。受压杆件被压溃、压扁也是失效。（

7、2）安全系数与许用应力对于塑性材料=脆性材料5=2nsnb式中，4,他为安全系数，其值大于1。可为许用应力。（3）强度条件6 .轴向拉压杆的变形计算轴向拉压杆的变形利用胡克定律求得：A=CEAEA称为材料的抗拉压刚度。7 .剪切实用计算剪切的特点：作用与构件某一截面两侧的力，等值、反向、作用线相互平行且距离非常近。剪切强度条件：=o式中，FS为剪力，4为许用剪应力。A8 .挤压实用计算挤压强度条件：ObS=-bs练习题一.单选题1、内力和应力的关系是（）A.内力大于应力B.内力等于应力的代数和C.内力是矢量，应力是标量D.应力是分布内力的集度2、用截面法求一水平杆某截面的内力时，是对（）建立平

8、衡方程求解的。A.该截面左段B.该截面右段C.该截面左段或右段D.整个杆3、图示拉（压）杆11截面的轴力为（）。A.N=6PB.N=2PC.N=3PD.N=P4、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和切应力最大的截面（）A.分别是横截面、45斜截面B.都是横截面C.分别是45。斜截面、横截面D.都是45。斜截面5、轴向拉压杆，在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D.正应力和切应力均为零）变形C.塑性D.弹塑性C.正应力和切应力均不为零6、进入屈服阶段后，材料发生（A.弹性B.线弹性7、设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，则发生破坏的截面上（）A.外力一定

9、最大，且面积一定最小B.轴力一定最大，且面积一定最小C.轴力不一定最大，但面积一定最小D.轴力与面积之比一定最大8、一个结构中有三根拉压杆，设由着三根杆的强度条件确定的结构许用荷载分别为耳乙,工，且耳耳匕，则该结构的实际许可荷载尸为（）A.F、B.F2C.F3D.（+月）/29、在连接件上，剪切面和挤压面分别（）于外力方向A.垂直、平行B.平行、垂直C.平行D.垂直10、在连接件剪切强度的实用计算中，剪切许用应力是由（）得到的A.精确计算B.拉伸试验C.剪切试验D.扭转试验二.填空题1 .胡克定律的两种表达式为A/=aE4和b=E0E称为材料的o它是衡量材料抵抗能力的一个指标。E的单位为GPa

10、,IGPa=Pao2 .衡量材料强度的两个重要指标是和o3 .通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生现象，脆性材料发生现象。4 .挤压面为平面时，计算挤压面积按计算；挤压面为半圆柱面的按计算。5 .轴向拉伸杆，正应力最大的截面是,切应力最大的截面是O6 .进入屈服阶段后，材料发生变形o7 .泊松比是和的比值的绝对值，它是材料的弹性常数，无量纲。三.判断题1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正应力。（）2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。（）3、设计构件时，须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。（）4、挤压面的计算面积一定是实际挤压的面积。（）5

11、、剪切和挤压总是同时产生，所以剪切面和挤压面是同一个面。（）6、低碳钢和铸铁试件在拉断前都有“颈缩”现象。（）7、在轴向拉、压杆中，轴力最大的截面一定是危险截面。（）8、轴向拉压作用下，杆件破坏一定发生在横截面上。（）9、铸铁是塑性材料，故它在拉伸时会出现颈缩现象。（）10、混凝土是脆性材料，故其抗压强度大于抗拉强度。（）第7章圆轴扭转复习要点1 .扭转变形在杆件两端作用等值、反向且作用平面垂直于杆件轴线的力偶，使杆件的任意两截面都发生绕轴线的相对转动，这种变形叫。2 .外力偶矩的计算公式及扭矩p外力偶Me=9549n扭矩T：截面法求解，任一截面上的扭矩等于该截面任一侧外力偶矩的代数和。扭矩符

12、号规定：按右手螺旋法则，矢量方向与横截面外法线方向一致时扭矩为正。3 .纯剪切(1)薄壁圆筒扭转时的切应力(2)切应力互等定理在相互垂直的两个平面上，切应力必然成对存在，且数值相等，两者都垂直于两个平面的交线，方向则共同指向或共同背离这一交线。(3)切应变、剪切胡克定律p=G,其中G=77;-4 .圆轴扭转时的应力及强度条件%=牛,=牛=*其中WP=常称为抗扭截面模量。等截面直杆圆轴扭转强度条件：=*r5 .圆轴扭转时的变形及刚度条件相对扭转角O：两个截面间绕轴线的相对转角，计算公式：=fT日GIPi单位长度扭转角：6=穿=J-；圆轴扭转刚度条件：ax=P练习题一.单选题1、材料不同的两根受扭

13、圆轴，其直径和长度均相同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力之间和扭转角之间的关系为()WT22=中2B.1=2,12C.12,1=2D.12.i22、电动机传动轴横截面上扭矩与传动轴的()成正比A.传递功率PB.转数nC.直径DD.剪切弹性模量G3、圆轴横截面上某点切应力的大小与该点到圆心的距离成正比，方向垂直于过该点的半径。这一结论是根据()推知的。A.物理关系B.变形几何关系和物理关系C.变形几何关系D.变形几何关系、物理关系和平衡关系4、 一根空心轴的内、外径分别为d、Do当D=2d时，其抗扭截面模量为()A.716J3B.1532J3C.1532J4D.716d5、设直径为d、D的

14、两个实心圆截面，其惯性矩分别为Ip(d)和IP(D)、抗扭截面模量分别为Wt(d)和Wt(D)。则内、外径分别为d、D的空心圆截面的极惯性矩IP和抗扭截面模量Wt分别为()A.Ip=Ip(D)-Ip,叱=Wt(D)-WtB.=一/p,叱叱(D)-WtC.IpIp(D)I。(d),C=Wt(D)-WtDpp一p(d),叱K(M叱6、当实心圆轴的直径增加一倍时，其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来的()oA.8和16B.16和8C.8和8D.16和16二.填空题1 .扭转变形时，各纵向线同时倾斜了相同的角度；各横截面绕轴线转动了不同的角度，相邻截面产生了,并相互错动，发生了剪切变形，所以横截面上有。因半径长度不变，故切应力方向必与半径由于相邻截面的间距不变，即圆轴没有_发生，所以横截面上无O2 .若长为1,直径为d的受扭圆轴两端截面间的扭转角是小,材料的剪切模量为G,则圆轴的最大切应力是o三.判断题1、外径相同的空心圆轴和实心圆轴相比，空心圆轴的承载能力要大些。（）2、圆轴扭转危险截面一定是扭矩和横截面积均达到最大值的截面。（）3、圆轴扭转角的大小仅由轴内扭矩大小决定。（）