1、材料力知识学知识题现有钢和铸铁两种棒材选择题1.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2.物体受力作用而发生变形,当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为A.弹性 B .塑性C.刚性 D .稳定性3.小变形指的是（C ）A .构件的变形很小B .刚体的变形C.构件的变形比其尺寸小得多4 .材料力学主要研究（D ）。A .材料的机械性能D .构件的变形可以忽略不计B.材料的力学问题C.构件中力与材料的关系D .构件受力后的变形与破坏的规律二、判断题（正确的打“错的打“X”）1.材料力学的任务是在保证安全的原则下设计构件
2、。 （X ）2.构件的强度、刚度和稳定性与所用材料的力学性质有关。 （V ）3要使结构安全正常地工作，就必须要求组成它的大部分构件能安全正常地工作。（x ）4.任何物体在外力作用下，都会产生变形。（V ）5.自然界中的物体分为两类：绝对刚体和变形固体。 （X ）6.设计构件时，强度越高越好。（X ）、填空题1材料力学的任务是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 合理设计构建提供有关（强度、刚度、稳定性）分析的基本理论和计算方法。2构件的强度表示构件（抵抗破坏的）能力；刚度表示构件（抵抗变形的）能力；稳 定性表示构件（保持原有平衡形式的 ）能力。3杆件在外力作用下的四种基
3、本变形分别是：（拉压），（剪切），（弯曲），（扭 转 ）。拉伸与压缩一、选择题（有4个备选答案选出其中一个正确答案。）1 若两等直杆的横截面面积为 A，长度为I，两端所受轴向拉力均相同，但材料不同，那么 下列结论正确的是（B ）。A 两者轴力不相同 B 两者应变不同C.两者变形不相同 D 两者伸长量相同2为材料的泊松比，则下列结论正D. p时， 常数.设和!分别表示拉压杆的轴向线应变和横向线应变, 确的是（B）。A. B. C.3.图I-2I表示四种材料的应力一应变曲线，则:（1） 弹性模量最大的材料是（A ）;（2） 强度最高的材料是（ B ）;（3） 塑性性能最好的材料是（ D ）。4.若
4、直杆在两外力作用下发生轴向拉伸（压缩）变形，则此两外力应满足的条件是（B ）A .等值、同向、作用线与杆轴线重合B .等值、反向、作用线与杆轴线重合C.等值、反向、作用线与轴线垂直D .等值、同向、作用线与轴线垂直5 .材料安全正常地工作时容许承受的最大应力值是（ d ）。A. p B. C. b D.6.图示阶梯形杆，CD段为铝，横截面面积为 A ; BC和DE段为钢，横截面面积均为2A设1-1、2-2、3-3截面上的正应力分别为c 1、应、大小次序为（A ）A、c1 c2 c3B、o2 c3 c1C、c3 c1 c2 D、c2 c1 c37.轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面
5、（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8.材料的塑性指标有（C ）。A、cs和S B、cs和书 C、S和书 D、cs、S和书9.由变形公式Al = PI/EA 即E= Pl/A Al可知，弹性模量（A ）A、与载荷、杆长、横截面面积无关 B、与载荷成正比C、与杆长成正比 D、与横截面面积成正比10.在下列说法，（A ）是正确的。A、内力随外力增大而增大 B、内力与外力无关11.现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同。从承载能力和经济效益两方面考虑，图示结构中的两杆的合理选材方案是（D ）C、1杆为铸铁，殆干为钢;B、两杆均为铸铁；D、 1
6、杆为钢，2杆为铸铁12.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（ B ）A、0; BFa/（EA）;C、2Fa/（EA） ; D、3Fa/（EA）。二、判断题（正确的打“/ ,错的打“X”）1.应力分为两种，即正应力和剪应力。并且同一截面上的正应力和剪应力必须互相垂直。 （v ）2 .正应力的“正”字指的是正负的意思，所以正应力恒大于零。 （X ）3.轴力是拉压杆横截面上唯一的内力。（V）4.公式 NA, . E, l NIEA仅当 p时才能用。（X ）6.因E .，故E随应力的增大而提高。（X ）7.在轴向拉伸时，轴向应力与轴向应变的比始终保持为常数
7、，直到破坏。 （X ）8.仅由平衡条件求不出超静定问题的全部未知力。 （V ）9.设计构件时，须在节省材料的前提下尽量满足安全工作的要求。 （X ）10.拉压变形时其内力称为轴力，常用 表示，若用截面法计算出轴力为正，表示杆件受 拉伸，若轴力为负，则表示杆件受压缩。（V）三、填空题1 .在图1-27所示的应力-应变曲线上，对应a点的应力称为（比例极限），对应b点的应力称为（弹性极限），对应c点的应力称为（屈服极限），对应d点的应力称为（强度极限）2 .写出虎克定律的两种表达式：（ E ），（l Nl EA ），它们的适用条（ 比例极限范围之内3 .材料的弹性模量E反映了材料的（抵抗弹性变形的）
8、受外力无关。4 .材料破坏之前所能承受的最大应力是（强度极限）5 .塑性材料的延伸率 （5% ），脆性材料的延伸率能力，它与构件的尺寸及构件所（ 5% ）。6 .强度计算的三种问题：（强度校核），（设计横截面尺寸），（设计许可载荷）7 脆性材料的压缩破坏主要是因（切应力）作用而破坏，破裂面大约与轴线成（55 60 ）角度。8 .名义屈服极限C 0.2是对（塑性）材料规定的。四、计算题1.拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。2kN2.阶梯状直杆受力如图所示。已知 AD段横截面面积AAD=1000mm 2, DB段横截面面积ADB=500mm 2,材料的弹性模量
9、E=200GPa。求 轴力图；（2 ）该杆的总变形量厶Iab3.用绳索吊起重物如图所示。已知 F=20kN，绳索横截面面积A=12.6cm 2,许用应力c=10MPa 。试校核 a=45 及x=60况下绳索的强度。（答案： 45 11.22MPa ，不安全；60 9. 16MPa ，安全）两种情4.某悬臂吊车如图所示。最大起重荷载 G=20kN，杆BC为Q235A圆钢，许用应力c=120MPa 。试按图示位置设计BC杆的直径d。（答案：d=25mm ）5.图示正方形截面阶梯状杆件的上段是铝制杆,边长a1=20mm ，材料的许用应力e=80MPa;下段为钢制杆，边长a2=10mm ，材料的许用应
10、力o2=140MPa 。试求许用荷载F。（答案：F=14KN ）6 汽车离合器踏板如图所示。已知踏板收到压力400 N作用，拉杆1的直径D = 9 mm ,杠杆臂长L = 330 mm ,1 = 56 mm，拉杆的许用应力司=50 MPa , 校核拉杆1的强度。（答案： 37. 1MPa ）7 .在图示简易吊车中，BC为钢杆，AB为木杆。木杆AB 的横截面面积 Ai = 100 cm 2，许用应力小=7 MPa ;钢杆BC的横截面面积A2 = 6 cm 2，许用拉应力司2 =160 MPa。试求许可吊重 F。（答案：F 40.5kN ）、选择题1.图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆形，拉杆头的剪切
11、面积A. DhB. dhC . d2 42 2D. (D d ) 42.上题图示拉杆头和拉杆的横截面均为圆A =()。形，拉杆头的挤压面积A = ( D )。DhB. dhC.d2 4D. (D2d2) 43.图示木接头中剪切面积为B. lbC. 2ID. 2lb题3图i-LF4.上题图示木接头中挤压面积为B. lbC. 2bD.2lb5.无论实际挤压面为何种形状，连接件的计算挤压面皆应视为A .圆柱面B .原有形状C.圆平面D .平面、判断题Fs1.利用公式 -计算名义剪应力时， 可以大于 p o （ V ）A2.剪切变形是杆件的基本变形之一；挤压变形也属于基本变。 （X ）3.挤压变形的实
12、质就是轴向压缩变形。 （X ）4.剪切虎克定律仅在纯剪切情况下才成立。 （X ）5.连接件的受剪面- -定是 平面，而挤压面却不- -定是平面（ V ）三、计算题1.图示螺栓受拉力 F作用。已知材料的许用切应力 T和许用拉应力d的关系为T=0.6司。试求螺栓直径d与螺栓头高度h的合理比例。（答案：d/h=2.4 ）2.已知螺栓的许用切应力T=100MPa ，钢板的许用拉应力击160MPa 。试计算图示焊接板的许用荷载F o （答案：F=240 ）、选择题1.图示传动轴，主动轮 A的输入功率为Pa = 50 kW ，从动轮B, C, D, E的输出功率分别为Pb = 20 kW ，Pc = 5
13、kW ，Pd = 10 kW ，Pe = 15 kW 。则轴上最大扭矩 T 出现 max在（B ）。A . BA 段 B . AC 段C. CD 段 D . DE 段2、如图所示的传动轴，（B ）种布置对提高轴的承载能力最为有利C、3、一传动轴如图所示，已知Ma=1.3 Nm , M b=3 N m , M c=1 N m , M d=0.7N m，按扭矩的正负号规定，横截面 1-1、2-2和3-3上扭矩的正负号分别为1 |2 |3A、正、负、负 B、正、负、正 C、负、正、正 D、负、正、负4.图示受扭圆轴，其横截面上的剪应力分 布图正确的是（ A ）。5.实心圆轴，两端受扭转外力偶作用。直
14、径为 D时，设轴内的最大剪应力为 ，若轴的直径改为D 2，其它条件不变，则轴内的最大剪应力变为 （A ）。A. 8 B. 8 C. 166.直径为D的实心圆轴，最大的容许扭矩为 许扭矩为（C ）。A. , 2T B. 2T C.D. 16T,若将轴的横截面积增加一倍，则其最大容22T D. 4TC. 6D. 24 / 7B. 16 / 57.在题10图示圆轴左段实心，右段空心，其中右段和左段的最大剪应力 max右和max之max右max左(B )。( )D. 24A . 8/ 5 B. 16 /5 C. 3 /29.截面为实心圆，直径为d,截面对圆心的极惯性矩 Ip为（B ）d4 d4 d4
15、d4A. 16 B. 32 C. 64 D. 410.等截面圆轴上装有四个皮带轮， （A ）安排合理，现有四种答案:A.将C轮与D轮对调;B .将E轮与D轮对调;C .将B轮与C轮对调;D .将B轮与D轮对调，然后再将B轮与C轮对调。、判断题（正确的打，错的打“X” ）1.受扭圆轴（实心或空心）横截面上的最小剪应力一定等于零。 （X ）2.当材料和横截面积相同时，空心圆轴的抗扭承载能力大于实心圆轴。 （V）3.在扭转外力偶矩作用处，扭矩图发生突变。 （V）4.材料和外圆半径相同时，空心圆轴的抗扭强度大于实心圆轴。 （X ）5.受扭圆轴横截面上，半径相同的点的剪应力大小也相同。 （V ）6.空心
16、和实心圆轴横截面积相同时，空心圆轴的 Ip和Wt值较大。（V ）7.(V)材料在外力作用下产生扭转变形时，应按强度条件、刚度条件进行校核计算。9.圆轴发生扭曲变形时，剪应力最大值出现在其轴线部位。 （X）10.一般在减速箱中，高速轴的直径较小，而低速轴的直径较大。 （V）11.圆轴扭转时，横截面上既有正应力也有剪应力。 （X）三、填空题1.受扭构件所受的外力偶矩的作用面与杆轴线（ 垂直）。2.受扭圆轴的横截面的内力是（ 扭矩），应力是（ 切应力 ）。3.实心圆轴横截面上（ 半径）处剪应力最大，中心处剪应力（ 为零 ）。4.夕卜径为D，内径为d = 0.5 D的空心圆轴，两端受扭转外力偶矩 m作
17、用时，轴内最大剪应 力为 。若轴的 外径不变，内径改为 d 0.8D ,则轴内的 最大剪应力变 为（0.6 ）。5.扭转应力公式Ip适用（实心圆）或（空心圆）截面直杆。6.材料相同的两根圆轴，一根为实心轴，直径为径为D2 , 归 。若两轴横截面上的扭矩D2A1之比A2(）。7.受扭空心圆轴，其内外径之比圆周处的剪应力(32Td3 4 丿。d3(1 4)D1 ；另一根为空心轴，内径 d2，外T和最大剪应 max均相同，则两轴的横截面积d。轴内最大剪应力为 max ,这时横截面上内D四、计算题1.阶梯形圆轴直径分别为 d 1 = 40mm , d2 = 70 mm，轴上装有三个 带轮，如图所示。已
18、知由轮 3输入的功率为P3 = 30 kW，轮1输出的功 率为Pi = 13 kW，轴作匀速转动， 转速n = 200 r/min ，材料的剪切许用应力2.机床变速箱第n轴如图所示，轴所传递的功率为角0 = 2m。试校核轴的强度和刚度。AC49. 4MPa；DB 21.3MP（答案)AC1.77 / m;db 0.435 / mP = 5.5 kW，转速 n = 200 r/min ，材料为 45钢，T = 40 MPa。试按强度条件初步设计轴的直径。（d=33mm ）3.传动轴的转速为 n = 500 r/min ，主动轮1输入功率题EP團P1 = 368 kW，从动轮2和3分别输出功率 P
19、2 = 147 kW , P3 = 221 kW。已知T = 70 MPa , 0 = 1 /m , G = 80 GPa。求：（1）试确定 AB段的直径d 1和BC段的直径d2。(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?d1 84. 6mm d2 74. 5mm统一直径取di 846mm4.阶梯轴 AB如图所示,AC 段直径 d i=40mm，CB 段直径 d 2=70mm，外力偶矩M b=1500N m , M a=600N m , M c=900Nm , G=80GPa , T=60MPa , 0/=2 ( o)/m。试校核该轴的强度和刚度。AMbBMa 1 Me L一渋A p ftAC
20、 47. 7MPa ; BC 22.3MP（答案 ）ac 1. 71 / m ; bc 0.46 / m弯曲内力、选择题1.平面弯曲梁的横截面上一般存在（A ）。A . M和Fs B .只有Fs C.只有M D.扭矩2.纯弯曲梁段各横截面上的内力是（D ）。A . M 和 FS B . Fs和 Fn C. M 和 Fn D.只有 M3.什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4.在无荷载作用的梁段上，下列论述正确的是（ A ）0A . Fs 0时，M图为向右上的斜直线B.Fs 0时，M图为向下凸的抛物线C.Fs V 0时，M图为向右
21、上的斜直线D . Fs V 0时，M图为向上凸的抛物线5.悬臂梁的弯矩图如图所示，则梁的 Fs图形状为（D ）oA .矩形 B .三角形 C.梯形D .零线（即各横截面上剪力均为零）Q Q易 *I 1 ； H题5图题6图6.图示简支梁C截面的剪力Fs(D )0C. PD .不确定7.右端固定的悬臂梁，其 M图如图，则在中间截面处（A ）A、既有集中力，又有集中力偶 B、既无集中力，也无集中力偶C、只有集中力 D、只有集中力偶3kNm2m 2m 8.图示受横力弯曲的简支梁产生纯弯曲变形的梁段是 （D ）A、AB段 B、BC段 C、CD段 D、不存在|P JA片 丁 LPRa | 2ar*9.梁在
22、集中力偶作用截面处（C ）A、M图无变化，Q图有突变； B、M图无变化，Q图有折角；C、M图有突变，Q无变化； D、 M图有突变，Q图有折角10.梁在集中力作用的截面处（B ）A、Fs图有突变，M图光滑连续；B、Fs图有突变，M图连续但不光滑；C、M图有突变，Fs图光滑连续；D、M图有突变，Fs图连续但不光滑。11.判断下列结论的正确性（ A ）A、杆件某截面上的内力是该截面一侧外力的代数和；E、杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值；C、应力是内力的分度； D、内力必大于应力。12. 悬臂梁所受的载荷如图所示，A为坐标原点，F qa，Me qa2，下列选项中（C ） 是错误的A、 Fs m
23、axB、 在 3a x 4a, FS 0C、 Ml 6qamaxD、 在 x 2a, M 013、外伸梁在C点受集中力偶作用如图所示,A、 剪力图为矩形B、 当C点在B的右侧时，各截面弯矩M（x） 0F列选项（ D ）是错误的？C、当c点在梁上移动时，剪力图不变D、当C点在梁上移动时，弯矩图不变、判断题（正确的打“V”，错的打“X”）1.如果外力作用在梁的纵向对称面内，那么梁一定发生平面弯曲。 （X ）2.将梁截开，左、右两段梁上的同一种内力是作用力与反作用力的关系，二者大小相等, 方向相反，所以符号也相反。（X ）3.如果梁上的荷载不变，梁长不变，仅调整支座的位置，不会改变梁的内力。 （X
24、）4.梁上某截面的剪力值等于该截面一侧所有横向力的代数和，而与外力偶无关。 （V ）5.两根静定梁的跨度、荷载和支承相同，但材料和横截面积不同，因而这两根梁的内力也不同。（X ）6.若某梁段内各截面Fs= 0 ,则该梁段内各截面弯矩相等。（V ）7.纯弯曲梁段各横截面弯矩是常数。（V ）(V)8根据梁的支承情况，一般可把梁简化为简支梁、外伸梁和悬臂梁(V)9.梁的支座按其对梁的约束可简化为活动铰链支座、固定铰链支座和固定端支座三、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.简支梁的剪力图如图所示。则梁上均布荷载 q = （ 2KN/m ），方向（
25、向下），梁上的集中荷载P = （ 9KN ），方向（向上）。 诗Ol伽*:一一5.梁发生平面弯曲时，横截面将绕（ 中性）轴转动6.梁的纵向对称面是（轴线）和（ 横截面对称轴 ）组成的平面7.梁上荷载布置得越分散、越靠支座，梁中的最大弯矩就（8.梁的三种基本形式是（简支）梁、（外伸）梁和（9、已知：如图，P，a，I，则距A端x处截面上剪力Fs= ( Fs斗p I a)，弯矩M= ( M 丄x10、如图所示简支梁,C截面的弯曲剪力为（Fs=-6.5KN越小）。为(M= 13.75KNm )L5mIni 1m1 211、如图悬臂梁的内力方程为(Fs(x) qx , M(x) qqx)四、计算题1试求
26、图示梁指定截面上的剪力和弯矩。设 q, a均为已知。解：取1-1 面右边为研究对鎭.得Fgi=qa； 1.5i)=- l.Jqa3取22截面右边为研究对騙，得F 52=q叭M尸一于.生4=-1上护3-3截面右边为研究对象，得S3-qo： M尸J甲XU 切二-U Hg加取44截面右边揃研究时捺，得G) 丄斗，卜： :一 一 =1 二一解：求支座反力占由平衝方程ZF尸山工盹(眄P可瞰得；心=护(打，F尸2辟3)求指定謹商的剪力將甜吐 1-146面左边为研究对氤 取2-2社面左边为研究对氯 取3-3载面左边为研究对釁,(b)-I 4 r !. -： I 1 I-飞,得 Fsi=-Fa=-；M1=O得
27、內尸-Fj-q口：此二寸心X a=-qfl1 旱他M二-F心-qd：血二一壮 X a+Me=O得 Fg4-F-q(3Jm4=oFs， max 和 M max。 设q ,1均为已知。2试列出图示梁的剪力方程和弯矩方程，画剪力图和弯矩图，并求出匕4匚H JH 1_三_L Tf T(a)Fs iJi)=FA-mi=L 25q/i4j(i (0 c iJ)M bd-EfcXjtimX0.5ii-1.2Jq/fi-qiix05ri同暉.制C3股可需舸亍卞程向彗葩方甩刃別対Ff【乂2)：-F=-0 75P fr3U)規TRI -F Wi-H 厂山丁旳tH,花尸 。耳巾W”)UJ堆制剪力圈和册個.也勇力方程
28、可知，貝力图在血C为1斜直缢 可由関牛瑞点的勇力*3定 辰绘制如團，他咗为水平直燼，可由一个瑞*n力11定垃培制如團断示。 F? m A生于A右戟直|大小为I -25qf由菸护方穗可环誉审图徉忒段対一和頂的二凸二执曲毗可由两刀 十琳点的音弄值和？I勺悄;史務制如冏已GR幹总$T6址可中两亍端白的晋 雄佢览直给制如国浙示亠碍晌盗尘于匚誌对.吃h力叮3*(b)(d)(i)列剪为万程和膏芝方程。建坐标希却图，对AC段取仇社面左边齿讦兗衬像.可得剪刁方程 和弯距K程令別姑ZiZ IDJ 切U(i)=-F X rt (Q玄航D同碍，对CB段可得国力方秣却奁柜庁程井别捕FsGaJF US3M (池戶一卜 x glvU=F 找巧一FI (/由剪力方稚可少山剪力圈汪占S匚吕段均为Zk=亘姒 订生一十端点 的莪九匱走觀制如图序示。冷峽发生干苕E段內，大小为F*由*毎方程可如帑礙在皿，cb&XjSp可由两T端点旳 習連值建包摘I划图。m喚爻圭于:古暮而：大小为！m.11.不列剪力方程和弯矩方程，画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并求出Fs, max 和M max。(b)(c)解:H H H1DJtfrF flXM .T如tP*lxJtFF I MTqQ弯曲应力
