材料力學練習1

1、第 二 章 軸 向 拉 伸 和 壓 縮重 點1、軸向拉壓的受力特點和變形特點；2、軸向拉壓 的內力和內力圖；3、軸向拉壓桿件橫截面上的的應 力分布規(guī)律和計算公式；4、強度計算的三類問題； 5、軸向拉壓桿件的變形計算－拉壓虎克定律；6、 材料在拉壓時的力學性質；7、拉壓靜不定問題－三 關系法的應用。難點 難點 1、σ＝N/A 的適用條件；2、強度計算中系統(tǒng)許可載荷 的確定；3、三關系法的應用； 基本知識 基本知識1、理解軸向拉壓

2、桿的受力及變形特征；2、 學會用 截面法來計算軸力及畫軸力圖；3、 理解軸向拉壓 桿橫截面及斜截面上上的應力分布規(guī)律及計算公 式；4、 利用強度條件計算三個方面的問題:強度校 核、設計截面、確定許用載荷；5、 明確許用應力 [σ]的概念，理解引入安全系數的原因；6、 理解 低碳鋼在拉伸時的四個變形階段及材料的強度指標 和塑性指標；7、 理解材料在壓縮時的力學性能以 及塑性材料與脆性材料力學性質的異同處；8、 軸 向拉壓桿縱向變形和橫向變

3、形的概念，軸向拉壓桿 變形的胡克定律；9、 掌握“以切代弧”求解簡單 平面桁架節(jié)點位移的計算方法；10、學會使用三關 系法解決拉壓靜不定、溫度應力、裝配應力等問 題；11、了解應力集中現(xiàn)象和應力集中系數的意 義；判斷題 軸向拉壓時橫截面上的內力1、 “使桿件產生軸向拉壓的外力必須是一對沿桿軸線的集中力。 “ 答案 此說法錯誤 答疑 合力作用線與桿件的軸線重合 的外力系使桿件產生軸向拉壓 2、“等直桿的兩端作用一對等

4、值、反向、共線的集中力時，桿將產 生軸向拉伸或壓縮變形?！?答案 此說法錯誤 答疑 只有當外力的作用線與桿件的軸線重合時才能使桿件產 生軸向拉壓變形。 3、“求軸向拉壓桿件的橫截面上的內力時必須采用截面法” 答案 此說法正確 4、“軸向拉壓桿件橫截面上內力的合力作 用線一定與桿件的軸線重合?！?答案 此說法正確 答疑 外力的作用線與桿件的軸線重 合，內力的合力與外載平衡，固內力的合力作用線必

5、然與桿件的軸 線重合 5、“只根據軸力圖就可以判斷出軸向拉壓變形時桿件的危險面” 答案 此說法錯誤 答疑 判斷危險面的位置應綜合考慮 軸力的大小，橫截面面積的大??；軸力大，橫截面面積也大，不一 定是危險面。 選擇題 軸向拉壓橫截面上的內力1、計算 M－M 面上的軸力 。 A：－5P B：－2P C：－7P

6、 D：－P 答案 正確選擇：D 答疑 用截面法在 M－M 處截開，取右段為研究對象， 列平衡 方程。 2、圖示結構中，AB 為鋼材，BC 為鋁材，在 P 力作用 下 。 A：AB 段軸力大 B：BC 段軸力大 C：軸力一樣大 答案 正確選擇：C 答疑 內力只與外力的大小和作用點有關，與材料無關。 3、關于軸向拉壓桿件軸力的說法中，錯誤的是：

7、 。 A：拉壓桿的內力只有軸力； B：軸力的作用線與桿軸重合； C：軸力是沿桿軸作用的外力； D：軸力與桿的材料、橫截面無關。 答案 正確選擇：C 答疑 軸力是內力，不是外力； 4、下列桿件中，發(fā)生軸向拉壓的是 。 A：a； B：b； C：c；D：d； 答案 正確選擇：d 答疑 只有 d 的外力合力作用線與桿件軸線重合。 填空題 軸向拉壓時橫截面上的內力1、 情況下，構件會發(fā)生

8、軸向拉壓變形。 答案 外力的合力作用線與桿件的軸線重合。 2、軸向拉壓時橫截面上的內力稱為 。 答案 軸力答疑 內力的合力作用線與桿件的軸線重合 簡述 軸向拉壓時橫截面上的內力1、等直桿受力如圖，根據理論力學力的可傳性原理，將力 P 移到 C、A 點，m-m 面上的軸力相同嗎？應用力的可傳性原理時應注意些 什么？ 答案 a 圖中的 m m 面上的應力是均勻分布；其余各圖中的 m m面上的應力

9、不是均勻分布。 答疑 b 圖中的 m m 面離開截面端面的距離沒有超過桿件的 橫向尺寸，應力非均勻分布；c 圖中外力的合力作用線不與桿件的 軸線重合，不是軸向拉壓變形；d 圖中是兩種材料，應力在整個截 面上也不是均勻分布。 判斷題 軸向拉壓時斜截面上的內力與應力1、“軸向拉壓桿件任意斜截面上的內力作用線一定與桿件的軸線重 合”答案 此說法正確 答疑 任意斜截面的內力與外載平衡，外載的作用線位于桿件的軸線上，固任意斜截面

10、的內力的作用線也一定在 桿件的軸線上 2、“拉桿內只存在均勻分布的正應力，不存在剪應力?！?答案 此說法錯誤 答疑 拉桿在橫截面上只存在均勻分布的正應力，但在任意斜截面上不僅有正應力，還有剪應力。 3、“桿件在軸向拉壓時最大正應力發(fā)生在橫截面上” 答案 此說法正確 答疑 任意斜截面的正應力計算公式為σα＝σcos2α,當 α＝0 時，σα 取得最大值。 4、“桿件在軸向拉壓時最大剪應力發(fā)生在與軸線成 4

11、5 度角的斜截 面上” 答案 此說法正確 答疑 任意斜截面的剪應力計算公式為τα＝σsin2α/2,當 α＝45o 時，τα 取得最大值。 選擇 軸向拉壓時斜截面上的內力與應力1、桿件的受力和截面如圖，下列說法中，正確的是 。 A：σ1>σ2>σ3； B：σ2>σ3>σ1 C：σ3>σ1>σ2 Ｄ：σ2>σ1>σ3 答案

12、 正確選擇：A 答疑 1、2 橫截面的軸力相等，2 截面的面積大，固 1 截面的應力大于 2 截面的應力；斜截面 3 處的橫截面與橫截面 2 處的內力相 等，橫截面面積相等，固橫截面 2 處的正應力與斜截面 3 處的橫截 面的正應力相等；但是在任意斜截面中，最大正應力發(fā)生在橫截面 上，固橫截面 2 處的正應力大于斜截面 3 處的正應力。 2、設ｍ－ｍ的面積為Ａ，那么 P/Ａ代表 A：橫截面上

13、正應力；B：斜截面上剪應力； C：斜截面上正應力；D：斜截面上應力。 答案 正確選擇：D 答疑 此時外力 P 的作用線與ｍ－ｍ截面成一夾角，固 P/Ａ只能 是斜截面上的應力，既不是正應力，也不是剪應力，是斜截面上的 正應力與剪應力的矢量和。 3、設軸向拉伸桿橫截面的正應力為 σ，則 45 度斜截面上的正應力 和剪應力分別為 。 A：σ/2、σ； B：均為 σ； C：σ、σ/2； D：均為 σ/2 答案

14、 正確選擇：D 答疑 σα＝σcos2α、τα=σsin2α/2 4、軸向拉壓桿，與其軸線平行的縱向截面上 。A：正應力為零、剪應力不為零； B：正應力不為零、剪應 力為零； C：正應力、剪應力均不為零； D：正應力和剪應力均為 零。 答案 正確選擇：D 答疑 σ90＝σcos290＝0、τ90=σ/2sin2×90＝0。 簡

15、述 軸向拉壓時斜截面上的內力與應力 1、軸向拉伸桿件的最大正應力與最大剪應力分別發(fā)生在哪個面上？ 答案 根據任意斜截面上的應力計算公式 σα＝σcos2α、 τα=σsin2α/2，得到當 α＝0 時，σα 取得最大值，固最大正應 力發(fā)生在橫截面上；當 α＝45o 時，τα 取得最大值，固最大剪應力 發(fā)生在與軸線成 45 度角的斜截面上。 2、 最大正應力所在的面與最大剪應力所在的面的幾何方位如何？答案 軸向拉壓時的最