昆明理工大学工程力学B-C练习册五至八章答案.doc

工程力学 习题集 昆明理工大学
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第四章 材料力学的基本假设和基本概念
一、是非判断题
1.1 ( ∨ ) 1.2 ( ∨ ) 1.3 ( × ) 1.4 ( × ) 1.5 ( ∨ )
1.6 ( ∨ ) 1.7 ( ∨ ) 1.8 ( × )

二、填空题
2.1 强度 ， 刚度 。
2.2 　强度　，　刚度　 稳定性 。
2.3 　连续性　，　均匀性 ，　各向同性 。
2.4 　连续性假设 。　应力 、　应变 　变形等 。
2.5 　拉伸 　压缩 　弯曲　。
2.6 　弯曲 　剪切 压弯组合 。
2.7 γ＝　2α ；γ＝　α-β ；γ＝　 0 。

第五章 轴向拉压的应力与变形
一、是非判断题
1.1 ( × ) 1.2 ( × ) 1.3 ( × ) 1.4 ( × ) 1.5 ( × )
1.6 ( × ) 1.7 ( × ) 1.7 ( × )

二、填空题
2.1 外力合力的作用线与杆轴向重合 ； 杆沿轴线方向伸长或缩短 。
2.2 产生拉伸变形的轴力为正；反之为负 。
2.3 横 ， σ= F N / A ； 450斜 ， σ/2 。
2.4 （1） 校核 ；（2） 设计界面尺寸 ；（3） 确定许可载荷 。
2.5 2 ， σ≤σp 。
2.6 __大于1的_， ___小_____。

三、选择题
3.1 _D_。3.2 B 。3.3 B 。3.4 B 。3.5 _D_。3.6 B 。3.7 A 。

四、计算题
4.1
2F

F

2F

F

3F

2F

F

F

(+)
(+)
2F

(-)

(-)
F

2F
a
a
a
q

F=qa

F=qa

30kN

80kN

50kN

60kN

(+)
30kN
(+)
qa

(-)
(+)
(-)

20kN
qa

F
a
2a
(+)
4.2

4.3
a
a
a
3
3
2
2
1
1
20kN
20kN
10kN

4.4
A
2F
D
2F
l
l/3
l/3
B
C
F

F
(+)
F
(+)

(-)
F

4.5
解：
100kN
1.5m
3m
A
C
B
100kN
160kN

(-)

260kN

(-)

4.6
30°
C
A
B
F
W

查表（P370）得不等边角钢63×40×4的横截面面积为：

斜杆AB的轴力为：

∴斜杆AB满足强度条件

解：1）为使杆件承受最大拉力，应使胶合面上的σ和τ同时达到它们的许用应力，即：

n
m
F
F
α
4.7

由(5.3)和(5.4)式得：

2）求许可载荷：

4.8
解：取ED杆为研究对象
B
C
30°
A
D
2m
300kN/m

取销钉A为研究对象

E

由强度条件：

D
2m
300kN/m
E

查表(P366)AD杆选等边角钢80×80×6mm：
由强度条件：

30°
A

查表(P367)AB杆选等边角钢100×100×10mm：

4.9
解：取刚性杆AB为研究对象；为1次超静定
a
a
a
A
D
F
C
E
1
2
B
F

a
a
a
A
C
E
B
F

第六章 材料拉伸和压缩时的力学性能
s
e
O
a
b
c
一、是非判断题
1.1 （ ∨ ） 1.2 （ × ） 1.3 （ × ）

二、填空题
2.1 a ， b ， c 。
2.2 弹性 、 屈服 、 强(硬)化 、 缩颈 ，
σp， σe， σs， σb 。
2.3 延伸率δ 、 断面收缩率ψ 。
2.4 拉断后的标距长度 。
s
e
O
D
2.5 δ<5%为脆性材料 ； δ≥5%为塑性材料 。
2.6 延伸率δ 。 延伸率δ 过小 。
2.7 σs (σ0.2) ； σb 。
2.8 E= σ/(ε1－ε2) 。
2.9 标出图示应力—应变曲线上D点的
弹性应变 εe，塑性应变 εp，及材料的延伸率δ。
2.10 δ＝ 23% ，ψ＝_59%______。
2.11 规定产生0.2%的塑性应变时对应的应力值来 。
2.12 450 ， 最大切 。

三、选择题
3.1 _B_。
3.2 _B_。
3.3
A. δ ① 塑性材料的强度指标
B. σs ② 脆性材料的强度指标
C. σb ③ 刚度指标
D. E ④ 塑性指标
3.4 D 。

解：
四、计算题
4. 1

第七章 剪切
一、是非判断题
1.1 （ × ）；1.2 （ ∨ ）

二、填空题
2.1 许用应力的确定（P143） 。2.2 A，Abs的确定 。2.3 τ＝2F/πd2，σbs= F/dt1 。
2.4 d/ h =4[τ]/[σ] 。 2.5 A= hb ，τ＝ F/hb ； Abs= cb ，σbs= F/cb 。
2.6 A= lb ，τ＝ F/2lb ； Abs= δb ，σbs= F/2δb 。

三、计算题
3.1 试校核图示连接销钉的剪切强度。已知F = 500kN，销钉直径d =30mm，材料的许用切应力[τ]= 60MPa。若强度不够，应改用多大直径的销钉？
解：

F
F

∴销钉强度不够

解：假想沿n-n面切开，作左视图。由对称性可知，每个螺栓所受的切力相等，设为Fs。
3.2

m
m

∴螺栓满足强度条件

解：由（7.1）式：
3.3

F

∵当压力机的压力F（=Fs）达到最大许可压力F=630kN时，剪切面上的切应力τ也达到了剪切极限应力τu，即：

解：由拉伸强度：
D
d
F
h

3.4

由剪切强度：

由挤压强度：

第八章 杆件的扭转
一、是非判断题
1.1（ × ）；1.2（ × ）；1.3（ × ）；1.4（ × ）；1.5（ × ）；1.6（ × ）

二、填空题
2.1 1/8 ， 1/16 。 2.2 _相等__，_不同__。2.3 1. 等直圆轴；2. τmax≤ τp 。
2.4 空心轴＞实心轴 ； 相同 。2.5 _扭转刚度_； 抵抗扭转变形的 。2.6 _大_， 大 。
2.7 C，D轮位置对调 。
T
题2.8图
（a）
（b）
（c）
T
T
2.8

三、选择题
3.1 D 。 3.2 D 。 3.3 A ， B 。 3.4 A，C 。

四、计算题
4.1试画出下列各轴的扭矩图。
2m
1m
3.5m
0.5m
6KN·m
10KN·m
4KN·m

（+）
（+）
（+）

（－）

（－）

a
a
m
（+）
2KN·m
2KN·m
2KN·m

（+）
（－）

E
C
B
A
ρ
1m
0.5mm
4.2

解：

M1
700
500
M2
A
B
C
4.3

作用在BC段内任一截面的周边各点

（－）

解：(1) 画扭矩图：

解：设3个轮上的扭力矩分别为M1，M2，M3。
4.4 Ⅲ
Ⅱ

Ⅰ

由（8.3a）式：

主动轮输入最大功率时，两段轴上的τmax = [τ]，即：

代入（b）式得：

代入（a）式得：

4.5
解：由（8.3b）式：

1）按强度条件，由（8.22）式：

1）按刚度条件，由（8.26）式：

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