更新版材料力学网上作业题参考答案1014要点.docx
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更新版材料力学网上作业题参考答案1014要点
东北农业大学网络教育学院
资料力学网上作业题（2015更新版）
绪论
一、名词解说
1.强度2.刚度3.稳固性4.变形5.杆件6.板或壳7.块体
二、简答题
1．构件有哪些分类？
2.资料力学的研究对象是什么？
3.资料力学的任务是什么？
4.可变形固体有哪些基本假定？
5.杆件变形有哪些基本形式？
6.杆件的几何基本特色？
7.载荷的分类？
8.设计构件时第一应试虑什么问题？
设计过程中存在哪些矛盾？
第一章轴向拉伸和压缩
一、名词解说
1.内力2.轴力3.应力4.应变5.正应力6.切应力7.伸长率8.断面缩短率9.许用应力10.轴向拉伸11.冷作硬化
二、简答题
1.杆件轴向拉伸或压缩时，外力特色是什么？
2.杆件轴向拉伸或压缩时，变形特色是什么？
3.截面法求解杆件内力时，有哪些步骤？
4.内力与应力有什么差别？
5.极限应力与许用应力有什么差别？
6.变形与应变有什么差别？
7.什么是名义折服应力？
8.低碳钢和铸铁在轴向拉伸时，有什么样的力学特征？
9.强度计算时，一般有哪学步骤？
10.什么是胡克定律？
11.表示资料的强度指标有哪些？
12.表示资料的刚度指标有哪些？
13.什么是泊松比？
14.表示资料的塑性指标有哪些？
15.拉压杆横截面正应力公式合用范围是什么？
16.直杆轴向拉伸或压缩变形时，在推导横截面正应力公式时，进行什么假定？
三、计算题
1
1.试用截面法求以下各杆指定截面的轴力。
2.试用截面法求以下各杆指定截面的轴力。
3.试用截面法求以下各杆指定截面的轴力。
4.试用截面法求以下各杆指定截面的轴力。
5.试用截面法求以下各杆指定截面的轴力。
6.试用截面法求以下各杆指定截面的轴力。
2
7高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连结楔与大钟连结，连结处拉杆的横截面如图b所示；拉杆上端螺纹的小径d=175mm。
已知作用于拉杆上的静拉力F=850kN，试计算大钟拉杆横截面上的最大静应力。
8一桅杆起重机以下图，起重杆AB为一钢管，其外径D=20mm，内径d≈18mm；钢绳CB的横截面面积为10mm2。
已知起重量F=2000N，试计算起重杆和钢丝绳横截面上的应力。
9一长为300mm的钢杆，其受力状况以下图。
已知杆横截面面积A=1000mm2，
资料的弹性模量E=200GPa，试求：
3
（1）AC、CD、DB各段横截面上的应力和纵向变形；
（2）AB杆的总纵向变形。
10.一圆截面阶梯杆受力以下图，已知资料的弹性模量E=200GPa，试求各段的横截面上应力和纵向应变。
11.以下图构造的AB杆为钢杆，其横截面面积
A1=600mm2，许用应力[
]=140MPa；BC杆为木杆，
横截面面积A2=30000mm
2，许用压应力[c]=3.5MPa。
试求最大同意载荷
F。
4
第二章剪切
一、名词解说
1.剪切2.剪力3.剪切面4.挤压面5.挤压应力6.挤压力
二、简答题
1.切应力与正应力有何差别？
2.挤压面与计算挤压面能否相同？
3.挤压与压缩有什么差别？
4.连结件上的剪切面、挤压面与外力方向有什么关系？
5.构件连结部位应知足哪几方面的强度条件？
如何剖析连结件的强度？
6.挤压面为半圆柱面时，如何找挤压面？
7.在剪切问题中，挤压应力进行什么假定？
三、计算题
1.一螺栓连结以下图，已知F=200kN，=20mm，螺栓资料的许用切应力[]=80MPa，试求螺栓的
直径。
2．销钉式安全离合器以下图，同意传达的外力偶矩M=0.3kN·m，销钉资料的剪切强度极限b=360
MPa，轴的直径D=30mm，为保证M>300N·m时销钉被剪断，试求销钉的直径d。
3.冲床的最大冲力为400kN，冲头资料的许用应力[]=440MPa，被冲剪钢板的剪切强度极限b=360
MPa。
试求在最大冲力作用下所能冲剪圆孔的最小直径d和钢板的最大厚度。
5
4.已知图示铆接钢板的厚度=10mm，铆钉的直径为d=17mm,铆钉的许用切
应力[]=140MPa，许用挤压应力[bs]=320MPa，F=24kN，试作强度校核。
5.图示为测定剪切强度极限的试验装置。
若已知低碳钢试件的直径d=10mm，剪断试件时的外力
kN，试问资料的剪切强度极限为多少?
6.图示夹剪，销子C的直径为6mm，剪直径与销子直径相同的铜丝时，若力F=200N，a=30mm，b=150
mm，求铜丝与销子横截面上的均匀切应力。
6
第三章扭转
一、名词解说
1.扭转2.扭矩3.扭转角4.剪切胡克定律5.单位长度扭转角
二、简答题
1.当单元体上同时存在切应力和正应力时，切应力互等定理能否仍旧成立？
2.在切应力作用下，单元体将发生如何的变形？
3.从强度方面考虑，空心圆截面轴为何比实心圆截面轴合理？
4.从强度方面考虑，空心圆截面轴的壁厚能否愈薄愈好？
5.如何计算圆轴的扭转角？
其单位是什么？
6.圆轴扭转时，何谓抗扭刚度？
7.圆轴扭转时，横截面上的切应力如何散布？
8.圆轴扭转时，如何判断扭矩的正负号？
9.直径d和长度l都相同，而资料不一样的两根轴，在相同的扭矩作用下，它们的最大切应力τmax能否相同？
扭转角能否相同？
为何？
10．以下图的两个传动轴，试问哪一种轮的部署对提升轴的承载能力有益？
为何？
11．一空心圆轴的截面以下图，它的极惯性矩Ip和抗扭截面系数Wp能否能够按下式计算？
为何？
Ip
D4
d4
Wt
D3
d3
Ip外－Ip内＝
32
Wt外－Wt内＝
32
16
16
7
三、计算题
1.试求图示各轴在指定横截面1-1，2-2和3-3上的扭矩，并在各截面上表示出扭矩的转向。
2.试求图示各轴在指定横截面1-1，2-2和3-3上的扭矩，并在各截面上表示出扭矩的转向。
3．试绘出以下各轴的扭矩图，并求|T|max
4.试绘出以下各轴的扭矩图，并求|T|max
5.试绘以下各轴的扭矩图，并求出|T|max已知MA=200N·m,MB=400N·m，
MC=600N·m。
6.试绘以下各轴的扭矩图，并求出|T|max已知MA=200N·m,MB=400N·m，
MC=600N·m。
8
7.一传动轴以下图，已知MA=1.3N·m，MB=3N·m，MC=1N·m,MD=0.7N·m；各段轴的直径分别为：
dAB=50mm，dBC=75mm，dCD=50mm
（1）画出扭矩图；
（2）求1-1,2-2,3-3截面的最大切应力。
8.图示的空心圆轴，外径D=80mm，内径d=62.5mm，蒙受扭矩T=1000N·m。
（1）求max，min；
（2）绘出横截面上的切应力散布图；
（3）求单位长度扭转角，已知G=80×103MPa。
9.已知变截面钢轴上的外力偶矩MB=1800N·m,MC=1200N·m，试求最大切应力和最大相对扭转角。
已知G=80×103MPa。
10.一钢轴的转速n=240r/min。
传达功率P=44.1kw。
已知[]=40MPa[]=1（。
）/m，G=80×103MPa，试按强度和刚度条件计算轴的直径。
11.图示实心轴经过牙嵌离合器把功率传给空心轴。
传达的功率P=7.5kW，轴的转速n=100r/min，试选
择实心轴直径d和空心轴外径d2。
已知d1/d2=0.5,[]=40MPa。
9
12.船用推动器的轴，一段是实心的，直径为280mm，另一段是空心的，其内径为外径的一半。
在两段产
生相同的最大切应力的条件下，求空心部分轴的外径D。
13.
一传动轴传达功率
P=3kW，转速n=27r/min，资料为45钢，许用切应力[
]=40MPa，试计算轴的直径。
14.
一钢制传动轴，受扭矩
T=4
kN·m，资料的剪切弹性模量
G=80x103MPa，许用切应力[
]=40MPa，
单位长度的许用扭转角
[
（。
）
/m，试计算轴的直径。
]=1
15.T为圆杆横截面上的扭矩，试画出截面上与
T对应的切应力散布图。
第四章曲折内力
一、名词解说
1.梁2.纵向对称面3.对称曲折4.剪力5.弯矩6.剪力方程7.弯矩方程
二、简答题
1.在集中力作用途，梁的剪力争和弯矩图各有什么特色？
2.在集中力偶作用途，梁的剪力争和弯矩图各有什么特色？
3.在梁曲折变形时，dFs在剪力争中有什么意义？
dx
dM
4.在梁曲折变形时，在弯矩图中有什么意义？
dx
10
5.梁曲折变形时，载荷集度q、剪力和弯矩三者之间的微分关系是什么？
6.在梁曲折变形时，横截面上有几种内力？
如何规定正负号？
7.在梁曲折变形时，用什么方法能迅速求出横截面上的内力？
8.依据梁的支撑状况，在工程实质中常有的梁有几种形式？
三、计算题
1.试求以下梁指定截面
1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。
各截面无穷趋近于梁上
C点。
2.试求以下梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。
各截面无穷趋近于梁上C点。
3.试求以下梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。
2—2截面无穷趋近于梁上A点。
4.试求以下梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。
各截面无穷趋近于梁上C点。
5.试求以下梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。
各截面无穷趋近于梁上B点。
11
6.试求以下梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。
各截面无穷趋近于梁上A点。
7.试列出以下梁的剪力方程和弯矩方程，作剪力争和弯矩图，并求|FS|max和|M|max。
8.试列出以下梁的剪力方程和弯矩方程，作剪力争和弯矩图，并求|FS|max和|M|max。
9.试列出以下梁的剪力方程和弯矩方程，作剪力争和弯矩图，并求|FS|max和|M|max。
10.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
12
11.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
12.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
13.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
14.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
15.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
13
16.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
17.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
18.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
19.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
20.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
14
21.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
22.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
23.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
24.不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力争和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。
15
第五章曲折应力
一、名词解说
1.横力曲折2.纯曲折3.中性层4.中性轴5.抗弯截面系数6.抗弯刚度
二、简答题
1.惯性矩和抗弯截面系数各表示什么特征？
2.惯性矩和抗弯截面系数有量纲吗？
假如有，是什么？
3.梁的抗弯刚度EI拥有什么物理意义？
它与抗弯截面系数有什么差别？
4.什么时平行移轴公式？
在应用时，注意什么？
5.在梁曲折变形时，推导横截面正应力公式时，进行了哪些假定？
6.曲折正应力公式合用范围是什么？
7.纯曲折时推导的正应力公式合用于横力曲折吗？
8.平面曲折的条件是什么？
9.提升梁抗弯强度的举措有哪些？
10.梁拥有以下图形状的横截面，如在平面曲折下，受正弯矩作用，试分别画出各横截面上的正应力沿其高度的变化图。
11.以下图梁，指明截面哪部分受拉，哪部分受压。
三、计算题
1．一矩形截面梁以下图，试计算I--I截面上A、B、C、D各点处的正应力，并指明是拉应力仍是压应
力。
16
2．一外伸梁以下图，梁为16a槽钢所制成，尺寸以下：
槽钢上下高度h=63mm，z轴距上面距离为h=18mm，抗弯截面模量Iz4的最大拉应力和最大压应力。
3.一矩形截面梁以下图，已知F=2kN,横截面的高宽比h/b=3；资料为松木，其许用应力为[]=8MPa。
试选择横截面的尺寸。
4.一圆轴以下图，其外伸部分为空心管状，试作弯矩图，并求轴内的最大正应力。
5.一矿车车轴以下图。
已知a=0.6m，F=5kN，资料的许用应力[]=80MPa，试选择车轴轴径。
17
6.一受均布载荷的外伸钢梁以下图，已知q=12kN/m，资料的许用应力[]=160MPa。
试选择此梁的工
字钢抗弯截面模量。
7.求以下各图形对形心轴z的惯性矩。
8.求以下各图形对形心轴z的惯性矩。
9.铸铁T形截面梁以下图。
设资料的许用拉应力与许用压应力之比为[t]：
[c]=1：
3，试确立翼缘的
合理宽度b。
18
10.计算图形对Y的惯性矩。
11.当梁拥有以下图形状的横截面，计算各截面对中性轴z的惯性矩。
12.当梁拥有以下图形状的横截面，计算各截面对中性轴z的惯性矩。
第六章曲折变形
一、名词解说
1.梁的挠曲线2.挠度3.转角4.叠加法5.静不定梁6.基本静定梁7.剩余拘束
19
二、简答题
1.用什么量胸怀梁的变形？
2.梁的挠曲线有什么特色？
3.梁曲折变形时，如何规定梁挠度和转角的正负号？
4.在推导梁挠曲线方程时，为何说是近似微分方程？
5.有哪些方法求解梁的变形？
6.在用积分法求解梁的变形时，如何求解积分常数？
7.在求解梁的变形时，叠加原理在什么条件下使用？
8.在设计时，一受弯的碳素钢轴刚度不够，为了提升刚度而改用优良合金钢能否合理？
为何？
三、计算题
1．用积分法求梁的转角方程、挠曲线方程以及B截面转角和挠度。
已知抗弯刚度EI为常数。
2．用积分法求梁的转角方程、挠曲线方程以及C截面转角和挠度。
已知抗弯刚度EI为常数。
3．用积分法求梁的转角方程、挠曲线方程以及A、B截面的转角和C截面的挠度。
已知抗弯刚度EI为常数。
4．用积分法求梁的转角方程、挠曲线方程以及A截面的转角和挠度。
已知抗弯刚度EI为常数。
20
5.用积分法梁的转角方程、挠曲线方程以及C截面的转角和挠度。
已知抗弯刚度EI为常数。
6.用积分法梁的转角方程、挠曲线方程以及A、B截面的转角。
已知抗弯刚度EI为常数。
7.用叠加法求梁B截面的挠度和转角。
已知梁的抗弯刚度EI为常数。
8.用叠加法求梁A截面的挠度和转角。
已知梁的抗弯刚度EI为常数。
9.用叠加法求梁B截面的转角和C截面的挠度。
已知梁的抗弯刚度EI为常数。
10.用叠加法求梁C截面的挠度和转角。
已知梁的抗弯刚度EI为常数。
21
11.用叠加法求梁A截面的转角和C截面的挠度。
已知梁的抗弯刚度EI为常数。
12.已知梁的抗弯刚度EI为常数。
试求梁的支座反力。
第七章压杆稳固
一、名词解说
1.稳固性2.失稳3.临界压力4.临界应力5.柔度6.惯性半径
二、简答题
1.构件的强度、刚度、稳固性有什么差别？
2.为何直杆受轴向压力作用有失稳问题，而受轴向拉力作用就无失稳问题？
3.关于两头铰支，由Q235钢制的圆截面杆，问杆长l与直径d的比值应知足什么条件，才能应用欧拉公式？
4.欧拉公式的合用范围是什么？
5.计算临界力时，如对中柔度杆误用欧拉公式，或对大柔度杆误用直线公式，将使计算结果比实质状况偏大仍是偏小？
6.压杆的临界力与临界应力有何差别与联系？
能否临界应力愈大的压杆，其稳固性也愈好？
7.压杆的柔度反应了什么？
三、计算题
1．图示的修长压杆均为圆截面杆，其直径d均相同，资料是Q235钢，E=210GPa。
此中：
图a为两头铰
支；图b为一端固定，另一端铰支；图c为两头固定。
试鉴别哪一种情况的临界力最大，哪一种其次，哪一种最小?
若圆杆直径d=160mm，试求最大的临界力Fcr。
22
2．图示压杆的资料为Q235钢，P200Mpa，E=210GPa，在正视图a的平面内，两头为铰支，在
俯视图b的平面内，两头认为固定。
试求此杆的临界力。
3.图示的修长压杆为圆杆，其直径为d=16cm，资料为Q235钢，E=210Gpa，两头为圆滑铰支，试求最大临界力Pcr。
P
4．二根修长杆以下图（a）,（b）。
EI相同，求两者的临界压力之比。
23
资料力学网上作业题参照答案
绪论
一、名词解说
1.强度：
构件应有足够的抵挡损坏的能力。
2.刚度：
构件应有足够的抵挡变形的能力。
3.稳固性：
构件应有足够的保持原有均衡形态的能力。
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余两个方向的尺寸，这类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余两个方向的尺寸，且另两个尺寸比较靠近，这类弹性体称为板或壳。
7.块体：
空间三个方向拥有相同量级的尺度，这类弹性体称为块体。
二、简答题
1.答：
依据空间三个方向的几何特征，弹性体大概可分为：
杆件；板或壳；块体。
2.答：
单杆
3.答：
资料力学的任务就是在知足强度、刚度和稳固性的要求下，为设计既经济又安全的构件，供给必需的理论基础和计算方法。
4.答：
均匀性假定；连续性假定；各项同性假定。
5.答：
轴向拉伸或轴向压缩；剪切；扭转；曲折。
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，或资料采纳不妥，将不可以知足强度、刚度、稳固性。
假如加
24
大横截面尺寸或采纳优良资料，这虽知足了安全要求，却多使用了资料，并增添了成本，造成浪费。
所以，在设计时，知足强度、刚度和稳固性的要求下，为设计既经济又安全的构件，供给必需的理
论基础和计算方法。
第二章轴向拉伸和压缩
一、名词解说
1.内力：
物体内部某一部分与另一部分间互相作用的力称为内力。
2.轴力：
杆件随意横截面上的内力，作用线与杆的轴线重合，即垂直于横截面并经过其形心。
这类内力称为轴力。
3.
应力：
△A上散布内力的协力为F。
因此获得点的应力plim
F。
反应内力在点的散布密度的程
A0
A
度。
4.
应变：
单位长度的伸长来权衡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，试样长度由本来的
l变为l1，用百分比表示的比值
l1l
100%
l
8.断面缩短率：
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A1，用百分比表示的比值
AA1100%
A
9.许用应力：
极限应力的若干分之一。
用表示。
10.轴向拉伸：
杆产生沿轴线方向的伸长，这类形式称为轴向拉伸。
11.冷作硬化：
把试样拉到超出折服极限的点，而后渐渐卸除拉力，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，其比率极限（亦即弹性阶段）获得了提升，
但塑性变形和伸长率却有所降低，这类现象称为冷作硬化。
二、简答题
1.答：
作用于杆件上的外力协力的作用线与杆件轴线重合。
2.答：
杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。
3.答：
概括为以下三个步骤：
截开-----设想在欲求内力截面处，把构件截成两部分。
取代------留下此中一
部分，用作用于截面上的内力取代弃去部分对留下部分的作用。
均衡------成立留下部分的均衡方程，由已
知的外力争出横截面上未知的内力。
4.答：
内力是物体内部某一部分与另一部分间互相作用的力，而应力是描绘内力散布密度的程度，即单位
面积上的力。
内力常用单位是N，应力常用单位是MPa。
5.答：
极限应力是折服极限、强度极限的统称。
许用应力是极限应力的若干分之一。
6.答：
变形是在外力作用下，构件形状和尺寸的改变，有量纲。
应变是单位长度的伸长来权衡杆件的变形程度，无量纲。
7.答：
对没有显然折服极限的塑性资料，能够将产生0.2％塑性应变时的应力作为折服指标，并用来表示，称为名义折服应力。
8.答：
低碳钢在整个拉伸试验过程中，其工作段的伸长量与载荷的关系大概可分为以下四个阶段：
弹性阶
段---应力与应变为正比；折服阶段---当应力增添到某一数值时，应变有特别显然的增添，而应力先是下
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降，而后作细小的颠簸，在曲线上出现靠近水平线的小锯齿形线段；加强阶段---过折服阶段后，资料又
恢复了抵挡变形的能力，要使它持续变形一定增添拉力，这类现象称为资料的加强。
在加强阶段中，试样的横向尺寸有显然的减小；颈缩阶段。
灰口铸铁拉伸时的应力一应变关系是一段微曲折线，没有显然的直线部分。
它在较小的拉应力下就被拉断，没有折服和缩颈现象，拉断前的应变很小，伸长率也很小。
9.答：
外力剖析；内力计算；强度计算。
10.答：
在比率极限内，正应力与正应变为正比
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