陈2012技校生有色金属班材料力学复习2.doc

2012有色金属一班《材料力学》复习题（定稿）
陈金虎
一、填空（50个）
1、材料力学的任务就是在满足强度、刚度、稳定性 的要求下，为设计既安全又经济的构件，提供必要的理论基础和计算方法。
2、构件在外力作用下，抵抗破坏的能力称为强度 , 抵抗__变形_的能力称为刚度，保持_原有平衡形式_的能力称为稳定性 。
3、在强度计算中，根据强度条件可以解决三方面的问题：即强度校核 、设计截面 和确定需用荷载 。
4、杆件变形的基本形式有拉伸和压缩、剪切、扭转、弯曲。
5、研究杆件内力的基本方法是截面法。
6、构件承受的外力越大，变形越大，内力就越大。
7、轴力是指通过横截面形心垂直于横截面作用的内力，而求轴力的基本方法是截面法。
8、工程构件在实际工作环境下所能承受的应力称为许用应力，工件中最大工作应力不能超过此应力，超过此应力时称为失效。
9、金属拉伸标准试件有圆柱形和平板形两种。
10、在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为四个变形阶段，它们依次是弹性、屈服、强化、和颈缩。
11、用塑性材料的低碳钢标准试件在做拉伸实验过程中，将会出现四个重要的极限应力；其中保持材料中应力与应变成线性关系的最大应力为比例极限；使材料保持纯弹性变形的最大应力为弹性极限；应力只作微小波动而变形迅速增加时的应力为屈服极限；材料达到所能承受的最大载荷时的应力为强度极限。
12、截面上正应力的方向与截面 垂直 。
13、由于杆件截面尺寸的突然改变而使局部区域出现应力急剧增大的现象是应力集中。
14、分别在国际单位制中，力的单位是_牛顿_，用N 表示。应力的单位是___帕__，用_Pa__表示。由于这个单位太小，通常用兆帕
，用MPa表示
15、应变是单位长度上的变形量，用公式_ε=△L/L表示。
16、胡克定律是拉压杆办的应力超某一限度（比例极限）时，杆件的_正应力_与_应变成正比。用公式σ=Eε__表示。
17、压杆稳定的关键问题是由欧拉解决的。
18、无载荷的梁的剪力图一般是水平直线。
19、无载荷的梁的弯矩图一般是斜直线。
20、梁的集中力处梁的剪力图有突变。
21、剪力的符号以使隔离体顺时针转动的剪力为正，反之为负。
22、弯矩的符号经使梁下面的纤维受拉为正，反之受压为负，弯矩图画在梁受拉的一面。
23、正应力用感谢 σ 表示。
24、切应力用 τ 表示。
25、柱的稳定性是指杆件受压缩载荷时保持原有直线平衡状态的能力。
26、各向同性认为，材料沿各个方向具有相同的力学性质。
27、根据小变形条件，可以认为：构件的变形远小于原始尺寸。
28、外力包括: 载荷与支反力。
29、 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面分别是横截面、45°斜截面。
30、在用直接法求剪力时用“左上右下为正反之为负。”
31、在用直接法求弯矩时用“左顺右逆为正”，“反之为负。”
32、梁的支持座按其对梁的约束分为固定支座、固定铰支座、可动铰支座。
33、简单静定梁分为简支梁、外伸梁、悬臂梁。
34、固定支座有3个支座反力。
35、固定铰支座有2个支座反力。
36、可动铰支座有1个支座反力。
37、单剪时，Fs = P/n.双剪时 Fs = P/2n
38、中性轴上的切应力最大。
39、平面弯曲梁的横截面上，最大正应力出现在离中性轴最远处。
40、中性轴上的正应力为零。
41、轴力的作用线与杆轴重合；
42、轴力与杆的材料、横截面无关。
43、轴力是沿杆轴作用的外力
44、在求柱临界力时，欧拉公式用于细长杆。
45、在求柱临界力时，经验公式用于中长杆。
46、旗杆因风力达大而产生不右恢复的变形。属于稳定性的问题。
47、E表示弹性截面模量。
48、G表示剪切弹性模量。
49、Wp称为抗扭截面模量，其值与截面的形状与尺寸有关。
50、Wz称为抗弯截面模量，其值与截面的形状与尺寸有关。

二、选择题（50个）
1、图示低碳钢拉伸曲线下屈服极限对应于（ B ）
A．a点 B．b点
C．c点 D．d点

2、 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（ A　）
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

3、 截面上的正应力的方向（ B）
A．平行于截面 B．垂直于截面
C．可以与截面任意夹角 D．与截面无关
4、各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的（A）。
(A)力学性质； (B)外力； (C)变形； (D)位移。
5、均匀性假设认为，材料内部各点的(C)是相同的。
(A)应力； (B)应变； (C)位移； (D)力学性质。
6、构件在外力作用下(B) 的能力称为稳定性。
（A）不发生断裂；（B）保持原有平衡状态；
（C）不产生变形；（D）保持静止。
7、杆件的刚度是指 (D)。
A）杆件的软硬程度；（B）件的承载能力；
（C）杆件对弯曲变形的抵抗能力；（D）杆件对弹性变形的抵抗能力。
8、空心圆轴扭转时，横截面上切应力分布为图 (B)所示。

9、挤压强度条件是，挤压应力不得超过材料的(A)
A.许用挤压应力 B.极限挤压应力
C.最大挤压应力 D.破坏挤压应力
9、影响圆轴扭转角大小的因素是(B)
A.扭矩、材料、轴长 B.扭矩、轴长、抗扭刚度
C.扭矩、材料、截面尺寸 D.扭矩、轴长、截面尺寸
10、在美国“9.11”事件中，恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后，该大厦起火燃烧，然后坍塌。该大厦的破坏属于（ A ）
A．强度坏；B．刚度坏；C．稳定性破坏；D．化学破坏。
11细长柱子的破坏一般是（ C ）
A．强度坏；B．刚度坏；C．稳定性破坏；D．物理破坏。
12、不会引起静定结构产生内力的因素是（ D ）
A．集中力；B．集中力偶；C．分布力；D．温度变化。
13、平面弯曲梁横截面上的内力是（ A ）
A．M和；B．；C．；D．T。
14、中性轴上的切应力（ A ）
A．最大；B．最小；C．为零；D．不确定 。
15、平面弯曲梁的横截面上，最大正应力出现在（ D ）
A．中性轴；B．左边缘；C．右边缘；D．离中性轴最远处 。
16、在剪力为零处，弯矩为（ A ）。
A．最大值；B．最小值；C．零；D．不能确定。
17、“顺正逆负”的正负规定适用于（ A ）。
A．剪力；B．弯矩；C．轴力；D．扭矩。
18、雨篷过梁是（ B ）的组合变形。
A．轴心拉压与扭转；B．扭转与平面弯曲；C．轴心压缩与扭转；D．双向弯曲。
19、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
D、材料抵抗拉、压、弯、扭、剪的能力
20.长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，一为铝杆，在相同的拉力用下（ A ）
A.铝杆的应力和钢杆相同，而变形大于钢杆
B.铝杆的应力和钢杆相同，而变形小于钢杆
C.铝杆的应力和变形都大于钢杆
D.铝杆的应力和变形都小于钢杆
21、如图一方形横截面的压杆，在其上钻一横向小孔，则该杆与原来相比( C ）
图B6

F

A.稳定性降低强度不变
B.稳定性不变强度降低
C.稳定性和强度都降低
D.稳定性和强度都不变
22、危险截面是( C )所在的截面。
A.最大面积； B．最小面积； 　C． 最大应力； 　　D． 最大内力。
23、轴线拉/压杆横截面上的内力是（ C ）
A．M；B．；C．；D．T。
24、在计算螺栓的挤压应力时，在公式中，是（ B ）
A．半圆柱面的面积；B．过直径的纵截面的面积；C．圆柱面的面积；
D．横截面积。
25、均匀性假设认为，材料内部各点的 D 是相同的。
A：应力   B：应变    C：位移     D：力学性质
26、各向同性认为，材料沿各个方向具有相同的 A 。
  A：力学性质  B：外力     C：变形       D：位移
27、在下列四种材料中， C 不可以应用各向同性假设。
  A：铸钢   B：玻璃     C：松木   D：铸铁
28、根据小变形条件，可以认为： D 
  A：构件不变形                B：构件不破坏
C：构件仅发生弹性变形        D：构件的变形远小于原始尺寸
29、外力包括: D 
  A:集中力和均布力              B:静载荷和动载荷
C:所有作用在物体外部的力      D:载荷与支反力
30、在下列说法中，正确的是     A    。
A：内力随外力的增大而增大；         B：内力与外力无关；
C：内力的单位是N或KN；            D：内力沿杆轴是不变的；
31、静定杆件的内力与其所在的截面的    D   有关。
A：形状；     B：大小；     C：材料；   D：位置
32、在任意截面的任意点处，正应力σ与剪应力τ的夹角α＝  A     。
A：α＝90O；   B：α＝45O；   C：α＝0O；     D：α为任意角。
33、等直杆在力P作用下：内力N D .
A：Nａ大     B：Nｂ大     C：Nｃ大      D：一样大

34、用截面法求内力时，是对 C 建立平衡方程而求解的。
  A：截面左段  B：截面右段  C：左段或右段   D：整个杆件
35、构件的强度是指　C　　，刚度是指　A　，稳定性是指 B  。
A：在外力作用下抵抗变形的能力；
B：在外力作用下保持其原有平衡态的能力；
C：在外力的作用下构件抵抗破坏的能力；
36、计算M－M面上的轴力  D      。         
 A：－5P     B：－2P    C：－7P   D：－P

37、图示结构中，AB为钢材，BC为铝材，在P力作用下 C 。
A：AB段轴力大         B：BC段轴力大     C：轴力一样大

38、关于轴向拉压杆件轴力的说法中，错误的是： C  。
 A：拉压杆的内力只有轴力；     B：轴力的作用线与杆轴重合；
 C：轴力是沿杆轴作用的外力；    D：轴力与杆的材料、横截面无关。
39、图示中变截面杆，受力及横截面面积如图，下列结论中正确的是 C 。
A：轴力相等，应力不等；     B：轴力、应力均不等
C：轴力不等，应力相等       D：轴力、应力均相等

40、等直杆受力如图，横截面的面积为100平方毫米，则横截面MK上的正应力为： D 。
A:-50Mpa    B:-40MP    C:-90Mpa    D:+90MPa

41、拉杆的应力计算公式σ=N/A的应用条件是： B 。
A：应力在比例极限内；   B：外力的合力作用线必须沿杆件的轴线；
C：应力在屈服极限内；   D：杆件必须为矩形截面杆；
42、设ｍ－ｍ的面积为Ａ，那么P/Ａ代表 D 
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。

43、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剪应力分别为 D 。
A：σ/2、σ；    B：均为σ；   C：σ、σ/2；   D：均为σ/2
44、轴向拉压杆，与其轴线平行的纵向截面上 D 。
A：正应力为零、剪应力不为零；       B：正应力不为零、剪应力为零；
C：正应力、剪应力均不为零；        D：正应力和剪应力均为零。
45、现有两种说法：①弹性变形中，σ-ε一定是线性关系 C
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；
46、进入屈服阶段以后，材料发生 D 变形。
A：弹性；B：非线性；C：塑性；D：弹塑性；
47、下图为某材料由受力到拉断的完整的应力应变曲线，该材料的变形过程无 D 。
A：弹性阶段、屈服阶段；        B：强化阶段、颈缩阶段；
C：屈服阶段、强化阶段；        D：屈服阶段、颈缩阶段。

48、关于铸铁正确的是 B 
A 抗剪能力比抗拉能力差；B 压缩强度比拉伸强度高。C 抗剪能力比抗压能力高。。
49、当低碳钢试件的试验应力σ=σs时，试件将 D 。
A：完全失去承载能力B：破断 C：发生局部颈缩现象；D：产生很大的塑性变形；
50、当τ≥τp时，剪切虎克定律及剪应力互等定理 B 。
A:虎克定律成立，互等定理不成立；B:虎克定律不成立，互等定理成立；
C：二者均成立；      D：均不成立；
三、判断题（50个）
1、构件的强度越大、稳定性 越好（ ×）
2、均匀性假设认为，材料内部各点的 应力是相同的。（×）
3、各向同性认为，材料沿各个方向具有相同的力学性质。（√）
4、在下列四种材料中，松木 不可以应用各向同性假设。（√）
5、根据小变形条件，可以认为：构件的变形远小于原始尺寸。（√）
6、外力包括: 载荷与支反力。（√）
7、内力与外力无关；（×）
8、内力沿杆轴是不变的；（×）
9、内力的单位是N或KN。（√）
10、应力的单位是N或KN。（×）
11、在任意截面的任意点处，正应力σ与剪应力τ的夹角α＝90O。（√）
12、强度是构件抵抗破坏的能力。（ √）
13、刚度是构件抵抗变形的能力。（ √ ）
14、均匀性假设认为，材料内部各点的应变相同。（ × ）
15、稳定性是构件抵抗变形的能力。（ × ）
16、工程上将延伸率δ≥10％的材料称为塑性材料。 （ × ）
17、用截面法求内力时，是只对截面左段建立平衡方程而求解的。（×）
18、计算M－M面上的轴力  D = +P。  （×）

19、图示结构中，AB为钢材，BC为铝材，在P力作用下轴力一样大。（√）
20、图示结构中，AB为钢材，BC为铝材，在P力作用下BC段轴力大。（×）

21、轴力的作用线与杆轴重合；（√）
22、轴力与杆的材料、横截面无关。（√）
23、轴力是沿杆轴作用的外力。（×）
24、图示中变截面杆，受力及横截面面积如图，轴力不等，应力相等 。（×）

25、拉杆的应力计算公式σ=N/A的应用条件是：外力的合力作用线必须沿杆件的轴线。（√）
26、轴向拉压杆，与其轴线平行的纵向截面上正应力和剪应力均为零。（√）
26、进入屈服阶段以后，材料发生弹塑性变形。（√）
27、进入屈服阶段以后，材料发生塑性变形。（×）
28、当低碳钢试件的试验应力σ=σs时，试件将产生很大的塑性变形。（√）
 29、当τ≥τp时，剪切虎克定律及剪应力互等定理虎克定律不成立，互等定理成立。（√）
30、受剪面和挤压面一样。（×）
31、内力与应力单位一样。（×）
32、切应力和主应力的单位一样。（×）
44、在求柱临界力时，欧拉公式用于细长杆。（√）
45、在求柱临界力时，经验公式用于中长杆。（√）
46、旗杆因风力达大而产生不右恢复的变形。属于稳定性的问题。（√）
47、E表示弹性截面模量。（√）
48、G表示剪切弹性模量。（√）
49、Wp称为抗扭截面模量，Wz称为抗弯截面模量，其值与截面的形状与尺寸无关。（×）
50、单剪时，Fs = P/n.双剪时 Fs = P/2n。（√）

四、综合题（20个）
（一）名词解释（6个）
1外力：凡是构件以外物体对构件的作用力都叫外力。
2、内力：在外务作用下，构件内部分间因相对位置改变而引起的相互作用力，称内力。它是原有的内力的基础上出现的一种新的附加的相互作用力。
3、应力：单位面积上所承受的内力集度称为应力。
4、截面法：为了显示内力，假想地用一个截面将构件截分为二，并对截开后的两部分中的之一建立平衡方程式，以确定截面上的内力，这种求内力的方法预算外为截面法。
5、轴力：轴向拉压杆的内力称为轴力。
6、刚度：指构件在载荷作用下抵抗变形的能力。
（二）问答（10个）
1、材料力学研究的任务是什么？
答：材料力学的任务就是在满足强度、刚度、稳定性 的要求下，为
设计既安全又经济的构件，提供必要的理论基础和计算方法。
2、构件承载能力由哪几方面确定？
答：（1）足够的强度 （2）足够刚度（3）足够稳定性
3、材料力学研究对象是什么？
答：材料力学研究对象是杆，以及由若干杆组成的简单杆系结构。
4、材料力学对构件材料有哪些假设
答：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设。
5、杆件基本变形有哪些？
答：拉伸或压缩变形、剪切变形、扭转变形、弯曲变形。
6、胡克定律的内容是什么？有公式表示。
答：在胡克定律的内容是：当拉压杆内应力不超过材料的比例极限时，杆的截面正应力与纵向应变成正比，σ=Eε E为比例常数
7、轴向拉压变形的外力作用的条件是什么？
答：作用条件是：外力合力的作用线与杆轴线重合。变形特征是，杆件沿轴向方向伸长可压缩。
8、何谓剪切变形？有何特点？
答：当杆件受到一对大不相等，方向相反，作用线相距很近的横向力作用时直件的左右两部分将沿两侧外力之间，并与外力作用线平行的截面产生相对错动的现象叫剪切。
9、何谓挤压？
答：挤压是在发和剪切变形的同时，在连接件与被连接件之间接触面上由于相互传递外力而产生的局部压紧现象。
10、何谓平面弯曲？
答：梁变形后的轴线所在的平面与外力所在的纵向平面相重合的这种弯曲称为平面弯曲。
（三）作图计算题（4个）
1、 绘制图3—6所示AC杆轴力图，已知P1=20kN，P2=50k
解
：

(1)计算支反力，设杆的支反力为R，由整体的平衡条件可求得
R=30kN。
(2)分段计算轴力。由于截面B处作用有外力P：，故应将杆分为AB和BC两段，逐段计算轴力。设AB和BC段轴力均为拉力，并分别用FN1和FN2表示。

(3)画轴力图。根据上述各段轴力值，作轴力图如图3—6(a)所示，可见，绝对值最大轴力为：

2、 用绳索起吊钢筋混凝土管子如图示，若管子重W=10kN，绳索的许用应力[σ]=10MPa，试确定绳索的直径。

解：

3、用直接法求作下面工程结构的的剪力图和弯矩图。

4、图示两块钢板，由一个螺栓联结。已知螺栓直径d=24mm，每块板的厚度δ=12mm，拉力F=27kN，螺栓许用应力[τ]=60MPa，[σjy]=120MPa。试校核螺栓强度。

解：