材料力学第11题
一、填空
1.梁截面上任意点的应力与截面对中性轴的惯性矩成反比例关系；惯性矩的单位是m4
2.简支梁受集中力作用时，要尽量避免把集中力作用在梁跨长的中间位置上，可以靠近支撑处，提高梁的弯曲强度。
3.直梁平面弯曲变形时，梁的截面形心产生了弯曲，称为横弯曲；梁的截面绕转动了一个角度，称为绕度。梁的轴线由原来的直线变成了一条曲线，称为挠曲线。
4. 梁的两个基本变形量是竖向位移和转角，其正负规定为：截面形心向移动，挠度为正；截面形心顺时针转动，转角为正，否则为负。
二、选择
1、直梁弯曲的正应力公式是依据梁的纯弯曲推出的，可以应用于横力弯曲的强度计算，是因为横力弯曲时梁的横截面上（）。D
A、有切应力，无正应力
B、无切应力只有正应力
C、既有切应力又有正应力，但切应力对正应力无影响
D、既有切应力又有正应力，切应力对正应力的分布影响很小，可忽略不计
2、题2图所示与梁横截面弯矩M相对应的应力分布图是（C）；截面弯矩为正值的应力分布图是（D）；截面弯矩为负值的应力分布图是（A）；应力分布图有错的是（B）。
题2图
3、梁弯曲时横截面的中性轴，就是梁的（B）与（C）的交线。
A、纵向对称平面
B、横截面
C、中性层
D、上表面
三．问答题
1何谓绕曲线？以曲线为转轴的转体运动（过曲线上的任一点作直线的垂线，以其交点为圆心，曲线上的点到圆心的距离为半径的圆即是该曲线上的点的运动轨迹）
2为什么说屈服强度与极限强度是材料强度的重要指标？
答：屈服强度与极限强度是材料强度的重要指标：(1)当材料的应力达到屈服强度σs 时，杆件虽未断裂，但产生了显著的变形，势必影响结构的正常使用，所以屈服强度σs是衡量材料强度的一个重要指标。
(2)材料的应力达到强度极限σb时，出现颈缩现象并很快被拉断，所以强度极限σb 也是衡量材料强度的一个重要指标。
材料力学作业(二) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
2 材料力学作业（二） 一、是非判断题 1、圆杆受扭时，杆内各点处于纯剪切状态。 （ 错 ） 2、圆杆扭转变形实质上是剪切变形。 （ 错 ） 3、非圆截面杆不能应用圆截面杆扭转切应力公式，是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。 （ 对 ） 4、材料相同的圆杆，他们的剪切强度条件和扭转强度条件中，许用应力的意义相同，数值相等。 （ 错 ） 5、受扭杆件的扭矩，仅与杆件受到的转矩（外力偶矩）有关，而与杆件的材料及其横截面的大小、形状无关。 （ 对 ） 二、选择题 1、内、外径之比为α的空心圆轴，扭转时轴内的最大切应力为τ，这时横截面上内边缘的切应力为（ B ）。 A τ； B ατ； C 零； D （1- 4α）τ 2、实心圆轴扭转时，不发生屈服的极限扭矩为T ，若将其横截面面积增加一倍，则极限扭矩为（ C ）。 0 B 20T 0 D 40T 3、阶梯圆轴的最大切应力发生在（ D ）。 A 扭矩最大的截面； B 直径最小的截面； C 单位长度扭转角最大的截面； D 不能确定。 4、空心圆轴的外径为D ，内径为d, α=d ／D ，其抗扭截面系数为（ D ）。 A ()3 1 16p D W πα=- B ()3 2 1 16p D W πα=- C ()3 3 1 16p D W πα=- D ()3 4 1 16p D W πα=- 5、扭转切应力公式n P p M I τρ=适用于（ D ）杆件。 A 任意杆件； B 任意实心杆件； C 任意材料的圆截面； D 线弹性材料的圆截面。 6、若将受扭实心圆轴的直径增加一倍，则其刚度是原来的（ D ）。 A 2倍； B 4倍； C 8倍； D 16倍。
材料力学作业 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
材料力学作业 绪论 一、名词解释 1.强度：构件应有足够的抵抗破坏的能力。 2.刚度：构件应有足够的抵抗变形的能力。 3.稳定性：构件应有足够的保持原有平衡形态的能力。 4.变形:在外力作用下，构件形状和尺寸的改变。 5.杆件：空间一个方向的尺寸远大于其他两个方向的尺寸，这种弹性体称为杆或杆件。 6.板或壳：空间一个方向的尺寸远小于其他两个方向的尺寸，且另两个尺寸比较接近，这种 弹性体称为板或壳。 7.块体：空间三个方向具有相同量级的尺度，这种弹性体称为块体。 二、简答题 1.答：根据空间三个方向的几何特性，弹性体大致可分为：杆件；板或壳；块体。 2.答：单杆 3.答：材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构 件，提供必要的理论基础和计算方法。 4.答：均匀性假设；连续性假设；各项同性假设。 5.答：轴向拉伸或轴向压缩；剪切；扭转；弯曲。 6.答：杆件长度方向为纵向，与纵向垂直的方向为横向。
7.答：就杆件外形来分，杆件可分为直杆、曲杆和折杆；就横截面来分，杆件又可分为等截面杆和变截面杆等；实心杆、薄壁杆等。 8.答：若构件横截面尺寸不大或形状不合理，或材料选用不当，将不能满足强度、刚度、稳 定性。如果加大横截面尺寸或选用优质材料，这虽满足了安全要求，却多使用了材料，并增加了成本，造成浪费。因此，在设计时，满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。 第一章 轴向拉伸和压缩 一、名词解释 1.内力：物体内部某一部分与另一部分间相互作用的力称为内力。 2.轴力：杆件任意横截面上的内力，作用线与杆的轴线重合，即垂直于横截面并通过其形 心。这种内力称为轴力。 3.应力：△A 上分布内力的合力为F ?。因而得到点的应力0lim A F p A ?→?=?。反映内力在点的分 布密度的程度。 4.应变：单位长度的伸长来衡量杆件的变形程度为应变。 5.正应力：作用线垂直于横截面的应力称为正应力。 6.切应力：作用线位于横截面内的应力称为剪应力或切应力。 7.伸长率：试样拉断后，试样长度由原来的l 变为1l ，用百分比表示的比值 8.断面收缩率：原始横截面面积为A 的试样，拉断后缩颈处的最小截面面积变为1A ，用百分 比表示的比值 9.许用应力：极限应力的若干分之一。用[]σ表示。 10.轴向拉伸：杆产生沿轴线方向的伸长，这种形式称为轴向拉伸。 11.冷作硬化：把试样拉到超过屈服极限的点，然后逐渐卸除拉力，在短期内再次加载，则 应力和应变大致上沿卸载时的斜直线变化。在第二次加载时，其比例极限(亦即弹性阶段)得到了提高，但塑性变形和伸长率却有所降低，这种现象称为冷作硬化。
第一章绪论 一、选择题 1、构件的强度是指_________，刚度是指_________，稳定性是指_________。 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 2、根据均匀性假设，可认为构件的________在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移 3、下列结论中正确的是________ 。 A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力 4、下列说法中，正确的是________ 。 A. 内力随外力的改变而改变。 B. 内力与外力无关。 C. 内力在任意截面上都均匀分布。 D. 内力在各截面上是不变的。 5、图示两单元体虚线表示其受力后的变形情况,两单元体的切应变γ分别为________ 。 A. α，α B. 0，α C. 0，-2α D. α,2α 二、计算题 1、如图所示，在杆件的斜截面m-m上，任一点A处的应力p=120 MPa，其方位角θ=20°，试求 该点处的正应力与切应力。 2、已知杆内截面上的内力主矢为F R与主矩M如图所示，且均位于x-y 平面内。试问杆件截面上
存在哪种内力分量，并确定其大小。图中之C 点为截面形心。 3、板件ABCD 的变形如图中虚线A’B’C’D’所示。试求棱边AB 与AD 的平均正应变以及A 点处直角BAD 的切应变。
第二章拉伸与压缩 一、选择题和填空题 1、轴向拉伸杆件如图所示，关于应力分布正确答案是_________。 A 1-1、2-2 面上应力皆均匀分布； B1-1 面上应力非均匀分布，2-2 面上应力均匀分布； C 1-1 面上应力均匀分布，2-2 面上应力非均匀分布； D 1-1、2-2 面上应力皆非均匀分布。 2、图示阶梯杆AD受三个集中力作用，设AB、BC、CD段的横截 面积分别为3A、2A、A，则三段的横截面上。 A 轴力和应力都相等 B 轴力不等，应力相等 C 轴力相等，应力不等 D 轴力和应力都不等 3、在低碳钢拉伸曲线中，其变形破坏全过程可分为4 个变形阶段，它们依次是、 、、。 4、标距为50mm 的标准试件，直径为10mm，拉断后测得伸长后的标距为67mm，颈缩处最小直 径为6.4mm ，则材料的伸长率（延伸率）= ，断面收缩率= ，这种材料是（A、塑性材料B、脆性材料）。 F 5、若板与铆钉为同一材料，且已知许用挤压应力 [bs]与许用剪切应力相同。板厚为t，为了充分提 高材料的利用率，则铆钉的直径d应该 为。 F 6、矩形截面木拉杆连接如图所示。已知：拉力F，尺 寸a，b，h，l ，则接头处的切应力，挤压应力。 bs F F l l 7、低碳钢圆试件轴向拉伸破坏时，是由应力引起的破坏；铸铁圆试件轴向拉伸破坏时，是由应力引起的破坏。 8、低碳钢的塑性指标是和。 9、低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下4 种指标中哪种得到提高？ A. 强度极限 B. 比例极限 C. 断面收缩率 D. 伸长率（延伸率） 10、按照拉压杆的强度条件，构件危险截面上的工作应力不应超过材料的_________。 A．极限应力B．许用应力C．屈服应力D．强度极限
建筑力学第二次作业答案得分：98 一、单项选择题。本大题共20个小题，每小题2.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.杆拉压变形中横截面上应力均布的结论是从（）假设得到的： ( C ) A.各向同性 B.小变形 C.平面 D.单向受力 2.弹性极限，比例极限，屈服极限和强度极限中最小的是（）： ( B ) A.弹性极限 B.比例极限 C.屈服极限 D.强度极限 3.弹性极限，比例极限，屈服极限和强度极限中最小的是（）：( B ) A.弹性极限 B.比例极限 C.屈服极限 D.强度极限 4.如果一个材料的拉伸强度和压缩强度相差较大,说明这个材料可能是（）：( C )
A.弹性材料 B.塑性材料 C.脆性材料 D.不能确定 5.拉压杆的强度公式不能用于解决哪个问题（）：( C ) A.强度校核 B.截面尺寸设计 C.受力分析 D.确定许用载荷 6.在杆件的拉压实验中，如果断口呈45度左右倾斜，则材料应该是（）： ( C ) A.弹性材料 B.塑性材料 C.脆性材料 D.不能确定 7.名义剪应力和名义挤压应力中“名义”二字的含义指（）：( D ) A.最大 B.最小 C.精确 D.近似 8.在连接件的近似计算中，通常考虑剪切强度，挤压强度和（）：( C ) A.弯曲强度
B.板的拉伸强度 C.屈服强度 D.极限强度 9.圆轴逆时针方向旋转时，横截面45度角分线上某点的剪应力与x轴正向（假设水平向右）之间的夹角为（）： ( C ) A.45度 B.90度 C.135度 D. 0度 10.电动机功率为200KW，转速为100转/分，则其输出扭矩为（）：( B ) A.19.1Nm B.19.1kNm C.4.774Nm D.4.774kNm 11.在外载荷及梁横截面面积不变的前提下，若将截面从圆形改成矩形，则梁的最大剪应力从8MPa变为（）： ( C ) A.7MPa B.8MPa C.9MPa D.10MPa 12.在梁的弯曲应力分析中，通常以（）作为设计截面尺寸的依据：( B ) A.剪应力 B.正应力
第一章 包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限（ζP）或屈服强度（ζS）增加；反向加载时弹性极限（ζP）或屈服强度（ζS）降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。 解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。 解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。 5.影响屈服强度的因素 与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度 位错增值和运动 晶粒、晶界、第二相等 外界影响位错运动的因素 主要从内因和外因两个方面考虑 （一）影响屈服强度的内因素 1．金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构） 单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。 派拉力： 位错交互作用力
（a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L是位错间距。） 2．晶粒大小和亚结构 晶粒小→晶界多（阻碍位错运动）→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏观塑性变形。 晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度降低（细晶强化）。 屈服强度与晶粒大小的关系： 霍尔－派奇（Hall-Petch) ζs= ζi+kyd-1/2 3．溶质元素 加入溶质原子→（间隙或置换型）固溶体→（溶质原子与溶剂原子半径不一样）产生晶格畸变→产生畸变应力场→与位错应力场交互运动→使位错受阻→提高屈服强度（固溶强化）。 4．第二相（弥散强化，沉淀强化） 不可变形第二相 提高位错线张力→绕过第二相→留下位错环→两质点间距变小→流变应力增大。 不可变形第二相 位错切过（产生界面能），使之与机体一起产生变形，提高了屈服强度。 弥散强化： 第二相质点弥散分布在基体中起到的强化作用。 沉淀强化： 第二相质点经过固溶后沉淀析出起到的强化作用。 （二）影响屈服强度的外因素 1.温度 一般的规律是温度升高，屈服强度降低。 原因：派拉力属于短程力，对温度十分敏感。 2.应变速率 应变速率大，强度增加。
第一章 绪论 1. 试求图示结构m-m 和n-n 两截面上的内力，并指出AB 和BC 两杆的变形属于何类基本变形。 2. 拉伸试样上A ，B 两点的距离l 称为标距。受拉力作用后，用变形仪量出两点距离的增量 为mm l 2 105-?=?。若l 的原长为l ＝100mm ，试求A 与B 两点间的平均应变m ε。 第二章 轴向拉伸和压缩与剪切 一、选择题 １.等直杆受力如图，其横截面面积Ａ＝１００ 2mm ，则横截面ｍｋ上的正应力为 （ ）。 （Ａ）５０ＭＰａ（压应力）； （Ｂ）４０ＭＰａ（压应力）； （Ｃ）９０ＭＰａ（压应力）； （Ｄ）９０ＭＰａ（拉应力）。 2.低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中哪种得到提高( )： （Ａ）强度极限； （Ｂ）比例极限； （Ｃ）断面收缩率； （Ｄ）伸长率（延 伸率 ）。 3.图示等直杆，杆长为3a ，材料的抗拉刚度为EA ，受力如图。杆中点横截面的铅垂位移为（ ）。 （Ａ）0；（Ｂ）Pa/(EA); （Ｃ）2 Pa/(EA);（Ｄ）3 Pa/(EA)。 4.图示铆钉联接，铆钉的挤压应力 bs σ是（ ）。 （A ）2P/（2 d π）； （B ）P/2dt; (C)P/2bt; (D)4p/(2 d π)。 5.铆钉受力如图，其压力的计算有（ ） （A ）bs σ=p/(td);(B)bs σ=p/(dt/2); (C)bs σ=p/(πdt/2);(D)bs σ=p/(πdt/4)。 6.图示A 和B 的直径都为d,则两面三刀者中最大剪应力为（ ） (A)4bp/( 2d απ); (B)4(α b +) P/(2 d απ); (C)4(a b +) P/(2 b d π); (D)4αP/(2 b d π). 7.图示两木杆（I 和 II ）连接接头，承受轴向拉力作用，错误的是( ). （A ）1-1 截面偏心受拉； （B ）2-2为受剪 面； （C ）3-3为挤压面； （D ）4-4为挤压面。 二、填空题
你的得分：95.0 完成日期：2014年03月02日13点17分 说明：每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案，标准答案将在本次作业结束(即2014年03月13日)后显示在题目旁边。 一、单项选择题。本大题共20个小题，每小题2.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.建筑力学由三部分组成(1)刚体静力学,(2)材料力学,(3)（）： ( B ) A.弹性力学 B.结构力学 C.塑性力学 D.流体力学 2.力的三要素包括(1)大小,(2)方向,(3)（）： ( C ) A.长短 B.正负符号 C.作用点 D.单位 3.材料力学三大任务(1)强度,(2)刚度,(3)（）： A ( D ) A.组成 B.变形 C.可靠性 D.稳定性 4.杆件变形的4种基本形式(1)拉伸/压缩,(2)扭转,（3）剪切，(4)（）： ( A ) A.弯曲 B.断裂 C.失稳 D.流动 5. 载荷分为集中力和分布力，一切真实的载荷都是（）： ( B ) A.集中力 B.集中力偶矩 C.分布力 D.重力 6.构件在外力去掉后若存在残余变形，那么构件的变形是（）： ( C )
A.剪切变形 B.弯曲变形 C.塑性变形 D.弹性变形 7.力偶和（）一样，是最简单的力系之一： ( B ) A.力矩 B.力 C.力臂 D.分布力 8.力的正交分解是指将力沿两个互成（）方向分解： ( B ) A.45度 B.90度 C.180度 D.270度 9.画受力图时，（）一定不要画出： ( D ) A.集中力 B.分布力 C.外力 D.内力 10.力系平衡的充分必要条件是该力系的主矢及对于某一点的（）同时等于零：( C ) A.力矩 B.力偶矩 C.主矩 D.合力 11.平面汇交力系有（）个独立的平衡方程： ( B ) A.1 B.2 C.3 D.4 12.利用平面任意力系平衡方程中的二力矩形式最多可以求解（）个未知力：( C ) A.1 B.2 C.3 D.4 13.平面桁架节点受力图的画法：所有杆件的内力均按正向假设，箭头（）：( D ) A.向上 B.向下
第十章动载荷 一、选择题 1、在用能量法计算冲击应力问题时，以下假设中（ D ）是不必要的。 A 冲击物的变形很小，可将其视为刚体； B 被冲击物的质量可以忽略，变形是线弹性的； C 冲击过程中只有应变能、势能和动能的变化，无其它能量损失； D 被冲击物只能是杆件。 2．在冲击应力和变形实用计算的能量法中，因不计被冲击物的质量，所以计算结果与实际情况相比（ D ）。 A 冲击应力偏大，冲击变形偏小； B 冲击应力偏小，冲击变形偏大； C 冲击应力和冲击变形均偏大； D 冲击应力和冲击变形均偏小。 3．四种圆柱及其冲击载荷情况如图所示，柱C上端有一橡胶垫。其中柱（ D ）内的最大动应力最大。 A B C D 二、计算题 1、重量为P的重物从高度H处自由下落到钢质曲拐上，试按第三强度准则写出危险点的相 当应力。
解：在C 点作用静载荷P 时，BC 段产生弯曲变形，AB 段产生弯扭组合变形，C 点的静位移： a GI Pal EI Pl EI Pa a f f PAB AB BC AB B C st ?++=?++=?3333? st d H K ?++=211 式中，b h I BC 123=，644d I AB π=，32 4d I PAB π= 危险点在A 截面的上下端，静应力为： Z Z r W l a P W T M 2 2223+=+=σ 式中，323 d W Z π= 则动应力为： Z d r d d W l a P K K 223+=?=σσ 2、图示横截面为m m 25m m 75?=?h b 的铝合金简支梁，在跨中增加一刚度kN/m 18=K 的 弹簧支座，重量为N 250=P 的重物从高度mm 50=H 自由下落到梁的中点C 处。若铝合金的弹性模量GPa 70=E ，试求冲击时梁内的最大正应力。 解：在C 点作用静载荷P 时，AB 梁为静不定问题，变形协调条件为梁中点变形等于弹簧变形，故有：
复合材料力学上机编程作业 学院：School of Civil Engineering专业：Engineering Mechanics 小组成员信息：James Wilson（2012031890015）、Tau Young（2012031890011）复合材料力学学了五个星期，这是这门课的第一次编程作业。我和杨涛结成一个小组，我用的是Fortran编制的程序，Tau Young用的是matlab编制。其中的算例以我的Fortran计算结果为准。Matlab作为可视化界面有其独到之处，在附录2中将会有所展示。 作业的内容是层合板的刚度的计算和验算，包括拉伸刚度A、弯曲刚度D以及耦合刚度B。 首先要给定层合板的各个参数，具体有：层合板的层数N；各单层的弹性常数 E1、E2、υ21、G12；各单层 对应的厚度；各单层对应的主方向夹角θ。然后就要计算每个单层板的二维刚度矩阵Q，具体公式如下： υ12=υ21E2 E1；Q11=E11-υ12υ21；Q22=E21-υ12υ21；Q12=υ12E1； 1-υ12υ21Q66=G12 得到Q矩阵后，根据课本上讲到的Q=(T-1)TQ(T-1)得到Q。 然后根据z坐标的定义求出z0到zn，接下来，最重要的一步，根据下式计算A、B、D。 n??Aij=∑(Qij)k(zk-zk-1) k=1??1n22?Bij=∑(Qij)k(zk-zk-1) 2k=1??1n33?Dij=∑(Qij)k(zk-zk-1)3k=1? 一、书上P110的几个问题可以归纳为以下几个类型。
第 1 页共 1 页 （4）6层反对称角铺设层合板（T5-10）第 2 页共 2 页
建筑力学（第二次作业） 1、 T形截面悬臂梁的截面尺寸如图所示，截面的惯性矩IZ=10180cm4,y2=9.64cm。已知 P=40kN，许用拉应力40MPa，许用压应力80MPa，试校核该梁的强度。（15分） 2、T形截面悬臂梁的截面尺寸如图所示，截面的惯性矩IZ=10180cm4,y2=9.64cm。已知P=40kN，许用拉应力40MPa，许用压应力80MPa，试校核该梁的强度。（15分）
解： 3、铁梁的荷载及截面尺寸如图示，材料的许可拉应力[σt]＝40MPa，许可压应力[σc]＝60MPa，已知：F1=12kN, F2=4.5kN,I z＝765×10-8m4，y1=52mm, y2=88mm。不考虑弯曲切应力，试校核梁的强度。
4、T字形截面悬臂梁的荷载及截面尺寸如图示，已知截面惯性矩I z＝101.7×106mm4，形心坐标yc=153.6mm，试求： （1）最大拉应力； （2）最大压应力。
5、T字形截面悬臂梁，截面形状、尺寸和所受外力如图示。已知Z为形心轴，y C=153.6mm， I z＝101.7×106mm 4。材料的许可拉应力[σt]＝40MPa，许可压应力[σc]＝150MPa。试校核梁的强度。
建筑力学（第一次作业） 一、一直梁承受下图所示载荷，请求A、C的支反力。 二、求图示梁的支座反力。 三、由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接，它的支承和受力如图所示。已知均布载荷强度q＝10kN/m，力偶矩M＝40kN?m，不计梁重，试求支座A、B、D的约束力。 四、已知：外伸梁ABC的尺寸与载荷情况如图所示，其中：m=2 kN.m，P=3kN，q=1 kN/m。求：A、B两支座处的反力。 答案：
你的得分：94.0 一、单项选择题。本大题共20个小题，每小题 2.0分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 杆拉压变形中横截面上应力均布的结论是从（）假设得到的: A.各向同性 B.小变形 C.平面 D.单向受力 2. 弹性极限，比例极限，屈服极限和强度极限中最小的是（） (B ) A.弹性极限 B.比例极限 C.屈服极限 D.强度极限
3. 弹性极限，比例极限，屈服极限和强度极限中最小的是（）
A.弹性极限 B.比例极限 C.屈服极限 D.强度极限 4. 如果一个材料的拉伸强度和压缩强度相差较大，说明这个材料可能是（） (C ) A.弹性材料 B.塑性材料 C.脆性材料 D.不能确定 5. 拉压杆的强度公式不能用于解决哪个问题（） (C ) A.强度校核 B.截面尺寸设计 C.受力分析 D.确定许用载荷 6. 在杆件的拉压实验中，如果断口呈45度左右倾斜，则材料应该是（） (C ) A.弹性材料 B.塑性材料 C.脆性材料 D.不能确定
名义剪应力和名义挤压应力中“名义”二字的含义指（ ）： （D ） A. 最大 B. 最小 C. 精确 D. 近似 在连接件的近似计算中，通常考虑剪切强度，挤压强度和（ ）： （B ） A. 弯曲强度 B. 板的拉伸强度 C. 屈服强度 D. 极限强度 圆轴逆时针方向旋转时，横截面 45度角分线上某点的剪应力与 x 轴正向（假设水 平向右）之间的夹角为（ ）： 7. 8. 9. A. 45度 B. 90度 C. 135度 D.
10. 电动机功率为200KW，转速为100转/分，则其输出扭矩为（） A.19.1Nm B.19.1kNm C. 4.774Nm D. 4.774kNm 11. 在外载荷及梁横截面面积不变的前提下，若将截面从圆形改成矩形，则梁的最大剪 应力从8MPa变为（）： A.7MPa B.8MPa C.9MPa D.10MPa 12. 在梁的弯曲应力分析中，通常以（）作为设计截面尺寸的依据: (B ) A.剪应力 B.正应力 C.最大弯矩 D.最小弯矩
材料力学作业 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
2-4 木架受力如图所示，已知两立柱横截面均为100m m ×100mm 的正方形。试求：（1）绘左、右立柱的轴力图；（2）求左、右立柱上、中、下三段内横截面上的正应力。 解：（1）求立柱各节点的受 力 为了求出ACEG 立柱（左立柱）和BDFH 立柱（右立柱）中的内力和应力，首先对各杆受力进行分析如下图2-4a 所示，并求出数值。 取AB 为研究对象，由 平衡 方程 ∑=0)(F m A ， 0211=?'-?B F F ① ∑=0 Y ， 01=-'+'F F F B A ② 联合①和②解得，
KN F F B A 5='='。 又由牛顿第三定律得，KN F F A A 5='=，KN F F B B 5='=。 同理可得，KN F F C C 9='=，KN F F D D 3='=；KN F F E E 4='=，KN F F F F 12='=。 （2）绘左、右立柱的轴力图 取左立柱（ACEG 立柱）为研究对象。采用截面法，画受力图如图2-4b 所示, 求得 )(5KN F N A AC -=-=； )(1495KN F F N C A CE -=--=--=；)(10495KN F F F N E C A EG -=+--=+--=。 同理又取右立柱（BDFH 立柱）为研究对象。采用截面法求得 )(5KN F N B BD -=-=； )(235KN F F N D B BD -=+-=+-=； )(141235KN F F F N F D B FH -=-+-=-+-=。 画轴力图如图左立柱所示和如图右立柱所示。 （3）求左、 右立 柱上、中、下三段内横 截面上的正应力 由轴向拉压正计算公式A N = σ应力 得， 左立柱上、中、 下正应力：
10-1 题10-1图所示木制短柱的四角用四个40mm ?40mm ?4mm 的等边角钢加固。已知角钢 的许用应力G P a E M P a 200,16 0][==钢钢σ；木材的许用应力GPa E MPa 10,12][== 木木σ。试求许可载荷。 解：由静力平衡条件： F F F =+钢木 （1） 变形协调条件： 钢 钢钢木 木木l E l F l E l F l = = ? （2） 20625.025.025.0m A =?=木 [] 241016.12036.004.0004.04m A -?=+??=钢 代入（2）式可得 钢钢木F F F 57.21016.2102000625 .010104 99=?????=- （3） 题10-1图 由于：[] []kN A F 7500625.010126 =??==木木木σ [][] kN A F 4.4911016.12101604 6=???==-钢 钢钢 σ 从（3）是可知，当角钢达到一定的许用载荷时（194.4kN ），而木材未达到 2.57?194.4kN=499.6kN 的许用载荷 [][][]kN F F F 6944.19457.24.194=?+=+=∴ 木 钢 10-2 受予拉力10kN 拉紧的缆索如题10-2图所示。若在C 点再作用向下的载荷15kN ，并设缆索不能承受压力，试求在5 l h = 和54l h =两种情况下，AC 和BC 两段内的内力。 解：已知预拉力kN F y 10=，图a 所示，再在C 处加F=15kN 载荷，缆索中所产生的轴力如图所示，然后叠加起来。 平衡条件： F F F NB NA =+ （1） 变形协调条件： 0=?+?BC AC l l （2） 即 ()0=--EA h F EA h l F NA NB （3） 由1)、3)式得 F l h l F F l h F NA NB ?? ? ??-== , 于是缆索AC,BC 所受轴力分别为 题10-2图
材料力学作业（三） 一、选择题(如果题目有5个备选答案，选出2～5个正确答案，有4个备选答案选出一个正确答案。) 1、纯弯曲梁段各横截面上的内力是( D )。 A．M和F S B．F S 和F N C．M和F N D. 只有M 2、什么梁可不先求支座反力，而直接计算内力( B )。 A．简支梁B．悬臂梁C．外伸梁D．静定梁3、在集中力P作用处C点，有（ A、B ）。 A．F S 图发生突变 B．M图出现拐折 C．P F SC = D．F SC 不确定 E．P F F SC SC = -右 左 4、悬臂梁的弯矩图如图所示，则梁的F S图形状为（ D ）。 A．矩形 B．三角形 C．梯形 D．零线(即各横截面上剪力均为零) 题4图题5图 5、简支梁的弯矩图如图所示，则梁的受力情况为（ B ）。 A．在AB段和CD段受有均布荷载作用 B．在BC段受有均布荷载作用 C．在B、C两点受有等值反向的集中力P作用 D．在B、C两点受有向下的P力作用 二、填空题 1、梁是（弯曲）变形为主的构件。 2、在弯矩图的拐折处，梁上必对应（集中力）作用。
3、右端固定的悬臂梁的F S图如图所示。若无力偶荷载作用则梁中的 M max （ 12KN/m ）。 题3图题4图 4、简支梁的剪力图如图所示。则梁上均布荷载q = ( 2KN/m )，方向（向下），梁上的集中荷载P =（ 9KN ），方向（向上）。 5、若梁中某段内各截面M = 0，则该段内各截面的剪力为（ 0 ）。
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一、冲床的最大冲力为，被剪钢板的剪切极限应力，冲头材料的[]kN 400MPa 3600=τMPa 440=σ，试求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔的最小直径和板的最大厚度。 min d max t 解： []mm 4.10cm 4.314 .341091.01091.010*********max max max 3363 =≤≥==××≥×=××=≥??τπτπτσd F t dt F d F A 二、在厚度mm 5=t 的钢板上，冲出一个形状如图所示的孔，钢板剪切时的剪切极限应力，求冲床所需的冲力。 MPa 3000=τ 解: kN 771105) 10025014.32(10300)22(6 600=×××+×××=+=≥?t l R A F πττ
三、图示螺钉在拉力作用下。已知材料的剪切许用应力F []τ和拉伸许用应力[]σ之间的关系为：[][]στ6.0=，试求螺钉直径与钉头高度的合理比值。 d h 解： [][][][][] 4.26.046.042=×==== σσσπτπσπh d dh dh d F 四、木榫接头如图所示。mm 120==b a ，mm 350=h ，mm 45=c ，。试求接头的剪切和挤压应力。 kN 40=F 解： 4MPa .7MPa 45 0121040c 95MPa .0MPa 45 35010403 bs bs 3 =××====××===h F A F bh F A F στ
五、试作出图示各轴的扭矩图。 六、直径的圆轴，受到扭矩mm 50=D m kN 15.2?=T 的作用，试求在距离轴心处的切应力，并求该轴横截面上的最大切应力。 mm 10 解：MPa 6.87MPa 50161015.20MPa .35MPa 50 32101015.236max 46=×××===××××==πτπρτρt p W T I T m KN ?单位：()a ()b m/m KN ?：沿轴长均匀分布，单位m
作下图所示梁的剪力图和弯矩图。 2m 1m 1m m 1kN 2kN 2kN 2kN A B C D 梁分三段，AB 、BC 为空荷载段，CD 段为均布荷载段，均布荷载q=2kN/2m=1kN/m 。 A ， B ，D 三处剪力有突变，说明有集中力作用，在A 截面有向上集中力2kN ，在B 截面有向下集中力2kN ，在D 截面有向上集中力2kN 。荷载图如图 (b)。 根据荷载图作弯矩图，如图 (c)所示。 如下图所示机构中，1,2两杆的横截面直径分别为cm d 101= ，cm d 202= ，P=10kN 。横梁ABC ，CD 视为刚体。求两杆内的应力。 p D C B A 1 22m 2m 1.5m 1m 1m
CD 杆的D 支座不受力，CD 杆内也不受力，所以p 可视为作用于ABC 杆的C 端。取ABC 为受力体，受力图如图(b)所示。 MPa MPa A N MPa MPa A N kN N kN N 7.6310204 103203.12710 1041010202101622226 23111=????== =????====--πσπσ，
如图所示的阶梯形圆轴，直径分别为cm d 41=,cm d 72=。轮上三个皮带轮，输入功率为kW N 171=，kW N 132=，kW N 303=。轴的转速为n=200r/min ，材料的许用剪应力[τ]=60MPa 。试校核其强度。 1 计算各轮处的扭转外力偶矩。 m kN m kN m m kN m kN n N m m kN m kN n N m ?=??=?=??=?=??==433.1200 30 55.9621 .02001355.9255.9812.02001755.9155 .9321 (c) (b) kN m 3 1 图3
材料力学(2)(专升本)阶段性作业2 总分：100分得分：0分 一、单选题 1. 一圆轴横截面直径为，危险横截面上的弯矩为，扭矩为，为抗 弯截面模量，则危险点处材料的第四强度理论相当应力表达式为_____。(6分) (A) (B) (C) (D) 参考答案：B 2. 空心圆杆两端受轴向拉伸和扭转变形，圆杆表面上一点单元体所处应力状 态为_____。(6分) (A) 单向应力状态 (B) 二向应力状态 (C) 三向应力状态
(D) 纯剪切应力状态 参考答案：B 3. 关于固体材料的物性参数（弹性摸量、泊桑比、剪切弹性模量、体积弹性模量等），下面各种说法，不正确的是。(6分) (A) 物性参数只取决于材料 (B) 物性参数不但取决于材料，而且和构件的受力有关 (C) 物性参数不但取决于材料，而且和构件的几何尺寸有关 (D) 物性参数不但取决于材料，而且和构件的受力、约束和几何尺寸都有 关 参考答案：A 4. 试求图示杆件2-2截面上的轴力是_____。 (6分) (A) (B) (C) (D)
参考答案：B 5. 一点应力状态如图所示等腰直角五面体微单元。已知该单元体上下微截面无应力作用，两直角边微截面上只有剪应力，则三角形斜边微截面上的正应力和剪应力分别为_____。 (6分) (A) ， (B) ， (C) ， (D) ， 参考答案：B 6. 一点处于平面应力状态如图所示。已知图示平面三角形微单元的、两微截面上的正应力，剪应力为零。在竖直微截面上的应力为_____。 (5分)
(A) ， (B) ， (C) ， (D) ， 参考答案：A 7. 钢制薄方板的的三个边刚好置于图示刚性壁内，边受均匀压应力，且板内各点处，则板内靠壁上一点处沿方向的正应力和正应变应为_____。 (5分) (A) (B) ， (C) ，
第一章绪论1. 试求图示结构m-m和n-n两截面上的内力，并指出AB和BC两杆的变形属于何类基本变形。 2. 拉伸试样上A，B两点的距离l称为标距。受拉力作用后，用变形仪量出两点距离的增量为mm l2 10 5- ? = ?。若l的原长为l＝100mm，试求A与B 两点间的平均应变 m ε。 第二章轴向拉伸和压缩与剪切 一、选择题 １.等直杆受力如图，其横截面面积Ａ＝１００2 mm，则横截面ｍｋ 上的正应力为（）。 （Ａ）５０ＭＰａ（压应力）；（Ｂ）４０ＭＰａ（压应力）；（Ｃ）９０ＭＰａ（压应力）；（Ｄ）９０ＭＰａ（拉应力）。 2.低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中哪种得到提高( )：（Ａ）强度极限；（Ｂ）比例极限； （Ｃ）断面收缩率；（Ｄ） 3.图示等直杆，杆长为3a，材料的抗拉刚度为EA，受力如图。杆中点横截 面的铅垂位移 为（）。 （Ａ）0；（Ｂ） Pa/(EA); （Ｃ）2 Pa/(EA);（Ｄ）3 Pa/(EA)。 4.图示铆 钉联接，铆 钉的挤压 应力 bs σ是 （）。
（A ）2P/（2d π）； （B ）P/2dt; (C)P/2bt; (D)4p/(2d π)。 5.铆钉受力如图，其压力的计算有（ ） （A ）bs σ=p/(td);(B)bs σ=p/(dt/2); (C)bs σ=p/(πdt/2);(D)bs σ=p/(πdt/4)。 6.图示A 和B 的直径都为d,则两面三刀者中最大剪应力为（ ） (A)4bp/(2d απ); (B)4(αb +)P/(2d απ); (C)4(a b +)P/(2b d π); (D)4αP/(2b d π). 7.图示两木杆（I 和II ） 连接接头，承受轴向拉力作用，错误的是( ). （A ）1-1截面偏心受拉； （B ）2-2为受剪面； （C ）3-3为挤压面； （D ）4-4为挤压面。 二、填空题 1.低碳钢的应力一应变曲线如图所示。试在图中标出Ｄ点的弹性应变e ε、 塑性应变p ε及材料的伸长率（延伸率）δ。 2.图示结构中，若１、２两杆的ＥＡ相同，则节点Ａ的 竖向位移 Ay ?=____,水平位移AX ?=____。 3.a 、b 、c 、三种材料的应力应变曲线 如图所示。其中强度 最高的材料是 ，弹性模量最
材料力学课程作业1<本科） 作业涉及教案内容：第一、二章 一、问答题： 1．材料力学的基本任务是什么？答：主要研究构件在外力作用下的变形、受力与破坏或失效的规律，为合理设计构件提供有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与方法。b5E2RGbCAP 2．材料力学对研究对象所做的基本假设是什么？答：1。连续性假设；2。均匀性假设。3。各向同性假设。 3、试简述材料力学中求解内力的基本方法？答：截面法。 4、试画出固体材料低碳钢轴向拉伸实验的应力应变曲线，并标明变形过程中各变 形阶段的极限应力？1。线性阶段的极限应力称为比例极限。用表示；p 2．屈服阶段的极限应力称为屈服应力或屈服极限。s 3．硬化阶段的极限应力称为强度极限。B 4缩径阶段 二、填空题： 1．计算内力的基本方法是_截面法________。 2．圆轴扭转时，轴内除轴线上各点处于________应力状态外，其余各点均处于___________应力状态。p1EanqFDPw 3、由杆件截面骤然变化<或几何外形局部不规则）而引起的局部应力骤然增加的
现象，称为应力聚中。 4．衡量固体材料强度的两个重要指标是轴力与扭矩。 三、选择题： 1．材料力学中内力<即轴力、扭矩）的符号规则是根据构件的 A 来规定的。 A．变形 B．运动 C．平衡 D．受载情况 2．材料力学求内力的基本方法是 C。 A．叠加法 B．能量法 C．截面法 D．解读法 3．材料力学中两个最基本力学要素是 D。 A．力和力偶 B．力和力矩 C．内力和外力 D．应力和应变4．长度和横截面面积相同的两根杆件，一为钢杆，一为铜杆，若在相同的轴向拉力作用下，_____B_______。<杆件的轴线方向为x轴）DXDiTa9E3d A 两杆的应力、应变均相同 Ｂ两杆应力相同，应变不同 Ｃ两杆的应力，应变均不相同 Ｄ两杆应力不同，应变相同 5．材料许用应力，式中为极限应力，对脆性材料应选 ____B________。 Ａ比例极限Ｂ弹性极限Ｃ屈服极限Ｄ强度极限 6．不属于材料力学的基本假设的是 D 。 A. 连续性； B. 均匀性； C. 各向同性； D. 各向异性； 7.以下说法错误的是C 。
机械原理B线下作业 第一次作业 一、判断题(判断正误，共2道小题) 1. 机构是具有确定运动的运动链 正确答案：说法正确 2. 平面四杆机构的曲柄存在条件为最长杆与最短杆的杆长之和不大于其余两杆长之和 正确答案：说法错误 二、主观题(共7道小题) 3. 齿轮的定传动比传动条件是什么？ 答：不论两齿廓在何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线必须与两齿轮的连心线相交于一固定点。 4. 计算图7－2所示大减速比减速器的传动比。 答：将轮系分为两个周转轮系 ①齿轮A、B、E和系杆C组成的行星轮系；②齿轮A、E、F、G和系杆C组成的差动轮系。 因为，所以 将代入上式，最后得 5. 图7－4中，，为轮系的输入运动，C为轮系的运动输出构件。已知确定转速的大小和转向。 答：该轮系是由定轴轮系（１-２）和周转轮系（2-3-4-4’-5）组成的混合轮系。
对定轴轮系（１-２），有即 对周转轮系（2-3-4-4’-5），有 将，，代入上式，最后得，其中“-”表示齿轮5的转向与相同，方向“↓”，如下图所示。 6. 在图8－3中凸轮为半径为R的圆盘，凸轮为主动件。 （1）写出机构的压力角α与凸轮从图示位置转过的角度δ之间的关系； （2）讨论如果a ≥[a]，应采用什么改进设计的措施？ 答：当凸轮转动任意角时，其压力角a如下图所示。由图中几何关系有 所以机构的压力角 a与凸轮转角之间的关系为 （1）如果，则应减小偏距e，增大圆盘半径R和滚子半径r r。
（2） 7. 机械系统的等效驱动力矩和等效阻力矩的变化如图9-2所示。等效构件的平均角速度为。求该系统的最大盈亏功。 答：由下图中的几何关系可以求出各个盈、亏功的值如下其中“+”表示盈功，“—”表示亏功。 画出示功图，如下图(b)，先画出一条水平线，从点a开始，盈功向上画,亏功向下画。示功图中的最低点对应， 最高点对应。图 (b)可以看出，点b最高，则在该点系统的角速度最大；点c最低，系统的角速度最小。则 的积分下限和上限应为下图(a)中的点b和点c。 8. 在下列情况下选择机构的传动方案
材料力学作业（二） 一、是非判断题 1、圆杆受扭时，杆内各点处于纯剪切状态。 （ 错 ） 2、圆杆扭转变形实质上是剪切变形。 （ 错 ） 3、非圆截面杆不能应用圆截面杆扭转切应力公式，是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。 （ 对 ） 4、材料相同的圆杆，他们的剪切强度条件和扭转强度条件中，许用应力的意义相同，数值相等。 （ 错 ） 5、受扭杆件的扭矩，仅与杆件受到的转矩（外力偶矩）有关，而与杆件的材料及其横截面的大小、形状无关。 （ 对 ） 二、选择题 1、内、外径之比为α的空心圆轴，扭转时轴内的最大切应力为τ，这时横截面上内边缘的切应力为（ B ）。 A τ； B ατ； C 零； D （1- 4α）τ 2、实心圆轴扭转时，不发生屈服的极限扭矩为T ，若将其横截面面积增加一倍，则极限扭矩为（ C ）。 A 0 B 20T 0 D 40T 3、阶梯圆轴的最大切应力发生在（ D ）。 A 扭矩最大的截面； B 直径最小的截面； C 单位长度扭转角最大的截面； D 不能确定。 4、空心圆轴的外径为D ，内径为d, α=d ／D ，其抗扭截面系数为（ D ）。 A ()3 1 16p D W πα=- B ()3 2 1 16p D W πα=- C ()3 3 1 16p D W πα=- D ()3 4 1 16p D W πα=- 5、扭转切应力公式n P p M I τρ=适用于（ D ）杆件。
A 任意杆件； B 任意实心杆件； C 任意材料的圆截面； D 线弹性材料的圆截面。 6、若将受扭实心圆轴的直径增加一倍，则其刚度是原来的（ D ）。 A 2倍； B 4倍； C 8倍； D 16倍。