工程力学试题库材料力学Word文档格式.docx
《工程力学试题库材料力学Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程力学试题库材料力学Word文档格式.docx（53页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
A.力学性质B.C.变形D.位移外力
）5、根据小变形条件，可以认为（A.构件不变形B.结构不变形
C.构件仅发生弹性变形D.构件变形远小于其原始尺寸6、构件的强度、刚度和稳定性（）只与构件的形状尺寸有关A.只与材料的力学性质有关B.
7、与二者都有关C.D.与二者都无关）不可应用各向同性假设。
在下列各工程材料中，（
D.铸铁A.B.玻璃铸铜松木C.
.填空题二
。
1.和变形固体的变形可分为
和足够、2.构件安全工作的基本要求是：
构件必须具有
、（同：
材料在使用过程中提出三方面的性能要求，即的稳定性。
）、。
3.材料力学中杆件变形的基本形式有、、和
。
4.材料力学中，对变形固体做了、、、四个基本假设。
第6章轴向拉压、剪切
1.轴向拉压
作用在杆件上的外力的合力作用线与杆件的轴线重合，使杆件产生沿轴向的伸长或缩短。
2.轴向拉压杆的内力
轴向拉压杆的内力称为轴力，用符号F表示，且规定轴力的方向拉伸为正，N
压缩为负。
求轴力采用截面法。
用横坐标x表示横截面的位置，用纵坐标F表N
示相应截面上的轴力，称这种图为轴力图。
3.轴向拉压横截面上的应力
（1）横截面上的应力
对于均质杆，在承受拉压时，根据“平截面”假设，内力在横截面上均匀分布，
面上各点正应力相同，即
FN
A
（2）斜截面上的应力
斜截面上既有正应力也有切应力，即
2
cossin2
式中为从横截面外法线转到斜截面外法线的夹角。
；
当0,45,
当max
max
24.材料力学性质
材料力学性质，是指材料在外力作用下表现出的变形与破坏的特征。
/为纵坐标，以l/l在常温静载条件下低碳钢拉伸时，以为横坐AFN
标，可以得到应力应变曲线，如图6.1所示。
图6.1
从图中可以看出，有明显的四个阶段：
弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。
有四个极限应力：
比例极限，弹性极限，屈服极限，强度p
s
e
表示材料出现塑性变形，强度极限极限。
其中屈服极限表示材料失去承b
b
和是衡量材料强度的两个重要指标。
载能力，故bs
E。
式中，E为材料的弹性在弹性范围内应力和应变是成正比的，即
模量，该式称为胡克定律。
试件拉断后可测出两个塑性指标：
llAA101延伸率：
断面收缩率：
100%
100%Al
0
此外，对于某些没有屈服阶段的塑性材料来讲，可将产生0.2%塑性变形时表示。
材料压缩时，塑性材料压缩时的力学性能与拉的应力作为屈服指标，用0.2
伸时的基本无异，脆性材料则有较大差别。
5.轴向拉压杆的强度计算
（1）失效：
把断裂和出现塑性变形称为失效。
受压杆件被压溃、压扁也是失效。
（2）安全系数与许用应力
sb，脆性材料对于塑性材料
nnbs
为安全系数，其值大于1。
式中，为许用应力。
nnbs
（3）强度条件
6.轴向拉压杆的变形计算
FlNl
轴向拉压杆的变形利用胡克定律求得：
EA
EA称为材料的抗拉压刚度。
7.剪切实用计算
剪切的特点：
作用与构件某一截面两侧的力，等值、反向、作用线相互平行且距离非常近。
Fs。
式中，Fs为剪力，为许用剪应力。
剪切强度条件：
8.挤压实用计算
F挤压强度条件：
Abs
bs
1、内力和应力的关系是（）
B．内力等于应力的代数和．内力大于应力A
C．内力是矢量，应力是标量．应力是分布内力的集度D
2）建立平衡方程求解的。
、用截面法求一水平杆某截面的内力时，是对（
A．该截面左段B．该截面右段
C．该截面左段或右段．整个杆D3、图示拉（压）杆1—。
）1截面的轴力为（
A．N=6P
B．N=2P
C．N=3P
D．N=P
）4、轴向拉伸杆，正应力最大的截面和切应力最大的截面（
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45D.都是°
斜截面
5、轴向拉压杆，在与其轴线平行的纵向截面上（）A.正应力为零，切应力不为零B.正应力不为零，切应力为零
C.正应力和切应力均不为零D.正应力和切应力均为零）变形6、进入屈服阶段后，材料发生（
C.塑性D.弹塑性B.线弹性弹性A.
7、设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，则发生破坏的截面上（）
A.外力一定最大，且面积一定最小B.轴力一定最大，且面积一定最小
C.轴力不一定最大，但面积一定最小D.轴力与面积之比一定最大
8、一个结构中有三根拉压杆，设由着三根杆的强度条件确定的结构许用荷载
分别为，且，则该结构的实际许可荷载为（）[F]FF,FF,FF
311223
FF/2
FFFD.C.A.B.32131
9、在连接件上，剪切面和挤压面分别（）于外力方向
C.平行D.垂直B.A.垂直、平行平行、垂直
10、在连接件剪切强度的实用计算中，剪切许用应力是由（）得到的A.精确计算B.拉伸试验C.剪切试验D.扭转试验
二.填空题
EAlFl
/和E。
E称为材料的。
1.胡克定律的两种表达式为N
能力的一个指标。
它是衡量材料抵抗E的单位为GPa，1GPa=
_Pa2.衡量材料强度的两个重要指标是和。
现象，脆性3.通常工程材料丧失工作能力的情况是：
塑性材料发生
现象。
材料发生4.挤压面为平面时，计算挤压面积按计算；
挤压面为半圆柱面的按计算。
5.轴向拉伸杆，正应力最大的截面是，切应力最大的截。
面是
6.进入屈服阶段后，材料发生变形。
的比值的绝对值，它是材料的弹性和泊松比是7.
常数，无量纲。
三.判断题
1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。
正应力又可分为正值正应力和负值正
（）应力。
）（、构件的工作应力可以和其极限应力相等。
）（3、设计构件时，须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。
）（4、挤压面的计算面积一定是实际挤压的面积。
）（5、剪切和挤压总是同时产生，所以剪切面和挤压面是同一个面。
颈缩、6低碳钢和铸铁试件在拉断前都有“”（））7、在轴向拉、压杆中，轴力最大的截面一定是危险截面。
（）（、轴向拉压作用下，杆件破坏一定发生在横截面上。
8、铸铁是塑性材料，故它在拉伸时会出现颈缩现象。
）（9（混凝土是脆性材料，故其抗压强度大于抗拉强度。
、10）-
-可编辑修改
第7章圆轴扭转
1.扭转变形
在杆件两端作用等值、反向且作用平面垂直于杆件轴线的力偶，使杆件的任意两截面都发生绕轴线的相对转动，这种变形叫~。
外力偶矩的计算公式及扭矩2.
P9549
外力偶M
en
扭矩T：
截面法求解，任一截面上的扭矩等于该截面任一侧外力偶矩的代数和。
扭矩符号规定：
按右手螺旋法则，矢量方向与横截面外法线方向一致时扭矩为正。
3.纯剪切
（1）薄壁圆筒扭转时的切应力
M，其中为壁厚且r/10
02r20
（2）切应力互等定理
在相互垂直的两个平面上，切应力必然成对存在，且数值相等，两者都垂直于两个平面的交线，方向则共同指向或共同背离这一交线。
（3）切应变、剪切胡克定律
E，其中GG
21
4.圆轴扭转时的应力及强度条件
ITTR
T
p,
称为抗扭截面模量。
，其中Wmax
pIWR
Ip
pp
Tmax
等截面直杆圆轴扭转强度条件：
Wp
5.圆轴扭转时的变形及刚度条件
n
Tlii：
两个截面间绕轴线的相对转角，计算公式：
相对扭转角
GIi1
pi
T180dTmax；
圆轴扭转刚度条件：
单位长度扭转角：
GIGIdx
pp
1、材料不同的两根受扭圆轴，其直径和长度均相同，在扭矩相同的情况下，
它们的最大切应力之间和扭转角之间的关系为（）
B.
A.12
12
1
D.
C.
11
211
2、电动机传动轴横截面上扭矩与传动轴的（）成正比
D.剪切弹性模量G
B.转数nC.直径D
A.传递功率P
3、圆轴横截面上某点切应力的大小与该点到圆心的距离成正比，方向垂直于过该点的半径。
这一结论是根据（）推知的。
B.变形几何关系和物理关系物理关系A.
D.C.变形几何关系变形几何关系、物理关系和平衡关系4、一根空心轴的内、外径分别为d、D。
当D=2d时，其抗扭截面模量为
（）
3344D.B.C.A.d15/327/16d
15/327/16dd
5、设直径为d、D的两个实心圆截面，其惯性矩分别为I（d）和I（D）、抗扭截pp面模量分别为W（d）和W（D）。
则内、外径分别为d、D的空心圆截面的极惯tt性矩I和抗扭截面模量W分别为（）tp
DdDd
WWIII,WA.tttppp
IB.I,WIWWddDDptpttp
Id,WWDWIDIdC.tptptp
d
Wd,WIWD
D
IID.tptptp
6、当实心圆轴的直径增加一倍时，其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来的
-可编辑修改-
）（16
和和D.1616
A.8B.16和8
C.8和8
1.扭转变形时，各纵向线同时倾斜了相同的角度；
各横截面绕轴线转动了不同，并相互错动，发生了剪切变形，的角度，相邻截面产生了
所以横截面上有。
因半径长度不变，故切应力方向必与半径
由于相邻截面的间距不变，即圆轴没有
。
发生，所以横截面上无
材料的剪切模量为d的受扭圆轴两端截面间的扭转角是φ，2.若长为L，直径为
，则圆轴的最大切应力是G判断题三.
1、外径相同的空心圆轴和实心圆轴相比，空心圆轴的承载能力要大些。
（）
、圆轴扭转危险截面一定是扭矩和横截面积均达到最大值的截面。
）（
）3、圆轴扭转角φ的大小仅由轴内扭矩大小决定。
（
4、圆环形截面轴的抗扭截面系数WT=πD3（1－α3）／16，式中α=d／D，d
为圆轴内径，D为圆轴外径。
（）
附录I平面图形的几何性质
1.静矩和形心
静矩：
面积与它到轴的距离之积，图形对x轴、y轴的静矩分别为：
，。
xdASSydA
y
x
力学意义：
构件截面上作用有分布荷载，荷载对某个轴的合力矩，等于分布荷载乘以该轴的面积距。
影响因素：
（1）图形的大小和形状；
（2）坐标轴位置。
同一截面对不同坐标轴的静矩不同，静矩可能为正值、负值，也可能为零。
SS形心：
图形几何形状的中心，计算公式：
yx，yx
A
【静矩与形心的关系】截面对形心轴的静矩为零；
（1）
（2）若截面对某轴的静矩为零，则该轴必为形心轴；
（3）平面图形具有两根或两根以上对称轴则形心C必在对称轴的交点上。
组合截面的静矩与形心：
称为组合截面图形。
（如矩形、圆形或三角形等）组合而成，由若干简单图形
组合截面的静矩：
，xdA
xySydA
AASiix
iiccyii
i1
组合截面的形心：
n
AxyAici
ci
iSSxyi1
i，yxc
cn
AAiii1
2.惯性矩和惯性积
惯性矩
面积与它到轴的距离的平方之积，图形对x轴、y轴的惯性矩分别为：
22IdA,IyxdA
y
惯性矩恒为正。
惯性积xydA
I轴的惯性积为：
面积与其到两轴的距离之积，图形对xyxy
惯性积可能为正值、负值，也可能为零。
如果x或y是对称轴，则I=0
xy
几个重要概念：
主惯性轴：
截面对一对坐标轴的惯性积等于零，则这对坐标轴称为主惯性轴，
简称主轴。
主惯性矩：
截面对主惯性轴的惯性矩。
形心主轴：
当主惯性轴通过截面图形的形心时的主轴。
形心主矩：
截面对于形心主惯性轴的惯性矩。
3.极惯性矩
dA
I面积对极点的二次矩，图形对极点O的惯性矩为：
P
重要性质：
截面图形对任意一对正交坐标轴的惯性矩之和等于它对该两轴交
点的极惯性矩。
而过平面内一点可以作无数对正交坐标轴，因此截面图形对通过一点任意一对正交坐标轴的惯性矩之和恒为常量。
几个重要的性质
、惯性矩和惯性积是对一定轴而定义的，而极惯性矩是对点定义的。
（1）
（2）、惯性矩和极惯性矩永远为正，静矩、惯性积可能为正、为负、为零。
（3）、对于面积相等的截面，截面相对于坐标轴分布的越远，其惯性矩越大。
（4）、组合图形对某一点的极惯性矩或对某一轴的惯性矩、惯性积：
n
IIII，，，IIIIxxxyxy
PyPyiiiii1
4.平行移轴公式
对组合截面图形可以通过求各简单图形对轴的惯性矩、惯性积，然后进行利用平行移轴公式，即可求得复杂截面图形的惯性矩、惯性积。
平行移轴公式为：
IIabA
AaIIIIAb，，yxy
yx
xCCC
C
1、在下列关于平面图形的结论中，（）是错误的。
B.图形两个对称轴的交点必为形心图形的对称轴必定过形心A.
C.图形对对称轴的静矩为零D.使静矩为零的轴为对称轴
2、在平面图形的几何性质中，（）的值可正、可负、也可为零A.B.极惯性矩和惯性矩静矩和惯性矩
C.惯性矩和惯性积D.静矩和惯性积
3、设矩形对其一对称轴z的惯性矩为I，则当其长宽比保持不变，而面积增加一倍时，该矩形对z轴的惯性矩将变为（）
D.16I
B.4IC.8I
A.2I
）若截面图形有对称轴，则该图形对其对称轴的（4、B.静矩不为零，惯性矩为零A.静矩为零，惯性矩不为零D.C.静矩和惯性矩均为零静矩和惯性矩均不为零
）5、若截面有一个对称轴，则下列说法中错误的是（
A.截面对对称轴的静矩为零
B.对称轴两侧的两部分截面，对对称轴的惯性矩相等
C.截面对包含对称轴的正交坐标系的惯性积一定为零
D.截面对包含对称轴的正交坐标系的惯性积不一定为零（这要取决于坐标原
点是否位于截面形心）
6、任意图形，若对某一对正交坐标轴的惯性积为零，则这一对坐标轴一定是
）该图形的（B
C.形心主惯性轴D.A.形心轴对称轴B.主惯性轴
x将截面分成I和II两部分，则下列哪图示任意形状截面，其一个形心轴7、c
式一定成立（）？
Ix
II
I
III0
0B.I
II
A.Ix
可编辑修改-
III
AC.S0
SA
D.
xxCC8、C是下面各截面图形的形心，图形对坐标轴的惯性积不为零的是（）
x
xC
A.B.C.D.
9、已知图形面积为A的图形对x轴的惯性矩为I，形心在C处，x、x和x1cx
三轴相互平行，下列可求得图形对轴惯性矩的公式为（）x1
AA.IIbxx1
2
AaIB.IxC
xxC1
a2
C.IIA
abx
x1
2abA
AbD.IIxx1
10、有下述两个结论：
（1）对称轴一定是形心主惯性轴；
（2）形心主惯性轴一定是对称轴。
其中（）
B.
（1）是错误的，
（2）是正确的A.
（1）是正确的，
（2）是错误的
C.
（1）
（2）都是是错误的D.
（1）
（2）都是正确的
第8章弯曲变形
【概念】平面弯曲，剪力、弯矩符号规定，纯弯曲，中性轴，曲率，挠度，
转角。
剪力、弯矩与荷载集度的关系；
弯曲正应力的适用条件；
提高梁的弯曲强度的措施；
运用叠加法求弯曲变形的前提条件；
截面上正应力分布规律、切应力分布规律。
【公式】
1.弯曲正应力
E
物理关系：
变形几何关系：
EI2
zdAF，0，Mz静力关系：
dA0dA
ydA
MyN
z
M1
中性层曲率：
EI
MM弯曲正应力应力：
，，ymax
WI
z
Mmax
弯曲变形的正应力强度条件：
Wz
2.弯曲切应力
*3F3FSF，矩形截面梁弯曲切应力：
SS（y）zSmax
2A
2bhb
Iz
FF*SF，工字形梁弯曲切应力：
y）
（SSzSmax
dh
*F4SF圆形截面梁弯曲切应力：
（y），Sz
Smax
3Ab
Iz
弯曲切应力强度条件：
max
3.梁的弯曲变形Mx
EIw'
'
梁的挠曲线近似微分方程：
dwM（x）
dxC
梁的转角方程：
EIdx
M（x）wCCxdxdx梁的挠度方程：
21EIZ
一、单选题
1.建立平面弯曲正应力公式,需要考虑的关系有（）。
IMy/z
A.平衡关系,物理关系
升级会员 