材料力學(xué)練習(xí)1

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

2、桿的受力及變形特征；2、 學(xué)會(huì)用 截面法來計(jì)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(yīng)力分布規(guī)律及計(jì)算公 式；4、 利用強(qiáng)度條件計(jì)算三個(gè)方面的問題:強(qiáng)度校 核、設(shè)計(jì)截面、確定許用載荷；5、 明確許用應(yīng)力 [σ]的概念，理解引入安全系數(shù)的原因；6、 理解 低碳鋼在拉伸時(shí)的四個(gè)變形階段及材料的強(qiáng)度指標(biāo) 和塑性指標(biāo)；7、 理解材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能以 及塑性材料與脆性材料力學(xué)性質(zhì)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(diǎn)位移的計(jì)算方法；10、學(xué)會(huì)使用三關(guān) 系法解決拉壓靜不定、溫度應(yīng)力、裝配應(yīng)力等問 題；11、了解應(yīng)力集中現(xiàn)象和應(yīng)力集中系數(shù)的意 義；判斷題 軸向拉壓時(shí)橫截面上的內(nèi)力1、 “使桿件產(chǎn)生軸向拉壓的外力必須是一對(duì)沿桿軸線的集中力。 “ 答案 此說法錯(cuò)誤 答疑 合力作用線與桿件的軸線重合 的外力系使桿件產(chǎn)生軸向拉壓 2、“等直桿的兩端作用一對(duì)等

4、值、反向、共線的集中力時(shí)，桿將產(chǎn) 生軸向拉伸或壓縮變形?！?答案 此說法錯(cuò)誤 答疑 只有當(dāng)外力的作用線與桿件的軸線重合時(shí)才能使桿件產(chǎn) 生軸向拉壓變形。 3、“求軸向拉壓桿件的橫截面上的內(nèi)力時(shí)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(nèi)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(nèi)力的合力與外載平衡，固內(nèi)力的合力作用線必

5、然與桿件的軸 線重合 5、“只根據(jù)軸力圖就可以判斷出軸向拉壓變形時(shí)桿件的危險(xiǎn)面” 答案 此說法錯(cuò)誤 答疑 判斷危險(xiǎn)面的位置應(yīng)綜合考慮 軸力的大小，橫截面面積的大小；軸力大，橫截面面積也大，不一 定是危險(xiǎn)面。 選擇題 軸向拉壓橫截面上的內(nèi)力1、計(jì)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(duì)象， 列平衡 方程。 2、圖示結(jié)構(gòu)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(nèi)力只與外力的大小和作用點(diǎn)有關(guān)，與材料無關(guān)。 3、關(guān)于軸向拉壓桿件軸力的說法中，錯(cuò)誤的是：

7、 。 A：拉壓桿的內(nèi)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(guān)。 答案 正確選擇：C 答疑 軸力是內(nèi)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(shí)橫截面上的內(nèi)力1、 情況下，構(gòu)件會(huì)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(shí)橫截面上的內(nèi)力稱為 。 答案 軸力答疑 內(nèi)力的合力作用線與桿件的軸線重合 簡述 軸向拉壓時(shí)橫截面上的內(nèi)力1、等直桿受力如圖，根據(jù)理論力學(xué)力的可傳性原理，將力 P 移到 C、A 點(diǎn)，m-m 面上的軸力相同嗎？應(yīng)用力的可傳性原理時(shí)應(yīng)注意些 什么？ 答案 a 圖中的 m m 面上的應(yīng)力是均勻分布；其余各圖中的 m m面上的應(yīng)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(yīng)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(yīng)力在整個(gè)截 面上也不是均勻分布。 判斷題 軸向拉壓時(shí)斜截面上的內(nèi)力與應(yīng)力1、“軸向拉壓桿件任意斜截面上的內(nèi)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(nèi)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(nèi)力的作用線也一定在 桿件的軸線上 2、“拉桿內(nèi)只存在均勻分布的正應(yīng)力，不存在剪應(yīng)力。” 答案 此說法錯(cuò)誤 答疑 拉桿在橫截面上只存在均勻分布的正應(yīng)力，但在任意斜截面上不僅有正應(yīng)力，還有剪應(yīng)力。 3、“桿件在軸向拉壓時(shí)最大正應(yīng)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(yīng)力計(jì)算公式為σα＝σcos2α,當(dāng) α＝0 時(shí)，σα 取得最大值。 4、“桿件在軸向拉壓時(shí)最大剪應(yīng)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(yīng)力計(jì)算公式為τα＝σsin2α/2,當(dāng) α＝45o 時(shí)，τα 取得最大值。 選擇 軸向拉壓時(shí)斜截面上的內(nèi)力與應(yīng)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(yīng)力大于 2 截面的應(yīng)力；斜截面 3 處的橫截面與橫截面 2 處的內(nèi)力相 等，橫截面面積相等，固橫截面 2 處的正應(yīng)力與斜截面 3 處的橫截 面的正應(yīng)力相等；但是在任意斜截面中，最大正應(yīng)力發(fā)生在橫截面 上，固橫截面 2 處的正應(yīng)力大于斜截面 3 處的正應(yīng)力。 2、設(shè)ｍ－ｍ的面積為Ａ，那么 P/Ａ代表 A：橫截面上

13、正應(yīng)力；B：斜截面上剪應(yīng)力； C：斜截面上正應(yīng)力；D：斜截面上應(yīng)力。 答案 正確選擇：D 答疑 此時(shí)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(yīng)力，既不是正應(yīng)力，也不是剪應(yīng)力，是斜截面上的 正應(yīng)力與剪應(yīng)力的矢量和。 3、設(shè)軸向拉伸桿橫截面的正應(yīng)力為 σ，則 45 度斜截面上的正應(yīng)力 和剪應(yīng)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(yīng)力為零、剪應(yīng)力不為零； B：正應(yīng)力不為零、剪應(yīng) 力為零； C：正應(yīng)力、剪應(yīng)力均不為零； D：正應(yīng)力和剪應(yīng)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(shí)斜截面上的內(nèi)力與應(yīng)力 1、軸向拉伸桿件的最大正應(yīng)力與最大剪應(yīng)力分別發(fā)生在哪個(gè)面上？ 答案 根據(jù)任意斜截面上的應(yīng)力計(jì)算公式 σα＝σcos2α、 τα=σsin2α/2，得到當(dāng) α＝0 時(shí)，σα 取得最大值，固最大正應(yīng) 力發(fā)生在橫截面上；當(dāng) α＝45o 時(shí)，τα 取得最大值，固最大剪應(yīng)力 發(fā)生在與軸線成 45 度角的斜截面上。 2、 最大正應(yīng)力所在的面與最大剪應(yīng)力所在的面的幾何方位如何？答案 軸向拉壓時(shí)的最