材料力学习题01拉压剪切.docx
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材料力学习题01拉压剪切
拉伸与压缩
一、选择题(如果题目有5个备选答案选出其中2—5个正确答案,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
那么下列结论正确的是(
A.两者轴力相同应力相同
A,长度为l,两端所受轴向拉力均相同,但材料不同,)。
B.两者应变和仲长量不同C.两者变形相同
D.两者强度相同E.两者刚度不同
2.一圆截面直杆,两端承受拉力作用,若将其直径增大一倍,其它条件不变,则(
)。
A.其轴力不变B.其应力将是原来的1/4C.其强度将是原来的4倍
D.其伸长量将是原来的1/4
E.其抗拉强度将是原来的4倍
为材料的泊松比,则下列
3.设和1分别表示拉压杆的轴向线应变和横向线应变,
结论正确的是(
A.
D.
)。
B.1C.
E.p时,常数
B.屈服极限提高
D.延伸率提高E.塑性变形能力降低
曲线如图1-19所示若加载至强化阶段的C点,然后卸载,则应)。
B.曲线cbf(bf∥oa)D.直线cd(cd∥o轴)
6.低碳钢的拉伸-曲线如图l—19,若加载至强化阶段的C点时,试件的弹性应变
和塑性应变分别是()。
A.弹性应变是ofB.弹性应变是oeC.弹性应变是ed
D.塑性应变是ofE.塑性应变是oe
7.图l-2l表示四种材料的应力—应变曲线,则:
(1)弹性模量最大的材料是();
(2)强度最高的材料是();
(3)塑性性能最好的材料是()。
8.等截面直杆承受拉力,若选用三种不同的截面形状:
圆形、正方形、空心圆,比较材料用量,则()。
A.正方形截面最省料B.圆形截面最省料
C.空心圆截面最省料D.三者用料相同
9.若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
A.等值B.反向C.同向
D.作用线与杆轴线重合E.作用线与轴线垂直
10.轴向受拉杆的变形特征是()。
A.轴向伸长横向缩短B.横向伸长轴向缩短C.轴向伸长横向伸长
D.横向线应变与轴向线应变正负号相反
E.横向线应变与轴向线应变的关系是
11.低碳钢(等塑性金属材料)在拉伸与压缩时力学性能指标相同的是()。
A.比例极限B.弹性极限C.屈服极限D.强度极限E.弹性模量
12.材料安全正常地工作时容许承受的最大应力值是()。
A.pB.C.bD.[]
13.拉杆的危险截面一定是全杆中()的横截面。
[]=100MPa,杆两端的轴向拉力N=2.5
kN,根据强度条件,拉杆横截面的边长至少为
A.100mB.2.5m
2500100
15.长度、横截面和轴向拉力相同的钢杆与铝杆的关系是两者的()。
A.内力相同B.应力相同C.容许荷载相同
D.轴向线应变相同E.轴向伸长量相同
16.长度和轴向拉力相同的钢拉杆①和木拉杆②,如果产生相同的伸长量,那么两者之间的关系是()。
A.1
B.1>2C.1=2
D.A1>A2
E.A1 (其中1、1、A1为钢杆的应变、应力和横截面面积,2、2、A2为木杆的应变、应力 和横截面面积。 ) 17.图l-22所示拉杆B截面的轴力FN()。 A.-6kNB.-9kNC.3kN D.不确定 二、判断题(正确的打“√”,错的打“×”) 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。 () 2.正应力的“正”字指的是正负的意思,所以正应力恒大于零。 () 3.杆件的某个横截面上,各点正应力均为零,则轴力必为零。 () 4.轴力是拉压杆横截面上唯一的内力。 () 5.图l-24所示等直杆在自重作用下,横截面上的轴力与截面的位置有关而与横截面积无关。 () 6.图l-24所示等直杆在自重作用下,横截面上的应力与横截面的位置有关而与横截面的形状无关。 () 7.杆件受拉如图1-25所示,由于横截面l-l、2-2的面积为A1=2A2,所以正应力σ1=σ2。 () 8.公式NA,E,lNlEA仅当p时才能用。 () 9.已知某试件的p200MPa,E200103MPa,测得0.02,故 E400MPa。 () 10.因E,故E随应力的增大而提高。 () 11.若构件沿某方向的应力为零,则该方向的应变也必为零。 () 12.在轴向拉伸时,轴向应力与轴向应变的比始终保持为常数,直到破坏。 () 13.仅由平衡条件求不出超静定问题的全部未知力。 () 14.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。 () 15.应力集中现象对脆性材料的危害要比塑性材料严重。 () 三、填空题 1.现有铸铁和钢两种材料,在图1-26所示结构中①杆选(),②杆选()比较合 理。 5.构件安全工作的基本要求是构件要具有足够的(),(),()。 6.在等值、反向、与杆轴线重合的两外力作用下的杆件将产生()变形。 7.横截面为边长是b的正方形,长度为l的拉杆,在弹性范围内其伸长量为l,其横向变形b() 力( )有关。 10.拉压杆横截面产生()应力,斜截面产生()应力。 11.材料破坏之前所能承受的最大应力是()。 12.塑性材料的延伸率(),脆性材料的延伸率()。 四、计算题 1.在图示结构中,若钢拉杆BC的横截面直径为10mm2,试求拉杆内的应力。 设由BC连接的1和2两部分均为刚体。 2.汽车离合器踏板如图所示。 已知踏板收到压力F1=400N作用,拉杆1的直径D= 9mm,杠杆臂长L=330mm,l=56mm,拉杆的许用应力[σ]=50MPa,校核拉杆1的强度。 3.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A1=100cm2, A2=6cm2,许用拉应力[σ]2=160 许用应力[σ]1=7MPa;钢杆BC的横截面面积MPa。 试求许可吊重F。 4.在图示杆系中,BC和BD两杆的材料相同,且抗拉和拉压许用应力相等,同为[σ]。 为使杆系使用的材料最省,试求夹角θ的值。 5. 变截面直杆如图所示。 已知: A1=8cm2,A2=4cm2,E=200GPa。 求杆的总伸长Δl。 题5图题6图 6.两根材料不同但截面尺寸相同的杆件,同时固定连接于两端的刚性板上,且E1>E2。 若使两杆都为均匀拉伸,试求拉力F的偏心距e。 7. 设CG为刚体(即CG的弯曲变形可以省略),BC为铜杆,DG为钢杆,两杆的横截面面积分别为A1和A2,弹性模量分别为E1和E2。 如要求CG始终保持水平位置,试求x。 求三杆的轴力。 始终保持水平,试问温度是升高还是降低? 并求温度的改变量ΔT。 材料的力学性能 1.工程上通常以伸长率区分材料,对于脆性材料有四种结论,哪一个是正确? (A)d<5%;(B)d<0.5%;(C)d<2%;(D)d<0.2%。 2.对于没有明显屈服阶段的塑性材料,通常以s0.2表示屈服极限。 其定义有以下四个结论, 正确的是哪一个? (A)产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (B)产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (C)产生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (D)产生0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。 3.关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论,正确的是哪一个? (A)由于温度降低,其比例极限提高,塑性降低; (B)由于温度降低,其弹性模量提高,泊松比减小; (C)经过塑性变形,其比例极限提高,塑性降低; (D)经过塑性变形,其弹性模量提高,泊松比减小。 4.关于材料的塑性指标有以下结论,哪个是正确的? (A)ss和d;(B)ss和ψ;(C)d和ψ;(D)ss、d和ψ。 5.用标距50mm和100mm的两种拉伸试样,测得低碳钢的屈服极限分别为ss1、ss2,伸 长率分别为d5和d10。 比较两试样的结果,则有以下结论,其中正确的是哪一个? (A)ss1 (C)ss1=ss2,d5>d10;(D)ss1=ss2,d5=d10。 6.圆柱形拉伸试样直径为d,常用的比例试样其标距长度l是或。 7.低碳钢拉伸试验进入屈服阶段以后,发生性变形。 (填“弹”、“塑”、“弹塑”) 8.低碳钢拉伸应力-应变曲线的上、下屈服极限分别为ss1和ss2,则其屈服极限ss为。 9.灰口铸铁在拉伸时,从很低的应力开始就不是直线,且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段,因此,在工程计算中,通常取总应变为%时应力-应变曲线的割线斜率 来确定其弹性模量,称为割线弹性模量。 10.混凝土的标号是根据其强度标定的。 11.混凝土的弹性模量规定以压缩时的 s-e曲线中s= 时的割线来确定。 12.铸铁材料(根据拉伸、 压缩、扭转) 性能排序: 抗拉 ___抗剪抗压。 参考答案: 1.A2.C 3.C 4.C5.C6.5d; 10d7.弹塑 8.ss29.0.1 10.压缩 11.0.4b12.<;< 剪切与挤压的实用计算 、选择题 2.木榫接头的剪切面面积为和,挤压面面积为。 3.图示厚度为的基础上有一方柱,柱受轴向压力F作用,则基础的剪切面面积为,挤压面面积为。 [] h的合 试求许可载荷[F]。 4. 图示直径为d的圆柱放在直径为D3d,厚度为的圆形基座上,地基对基座的支反力为均匀分布,圆柱承受轴向压力F,则基座剪切面的剪力FS。 三、计算题 1.拉杆及头部均为圆截面,已知D40mm,d20mm,h15mm。 材料的许用切应力[]100MPa,许用挤压应力[bs]240MPa,试由拉杆头的强度确定许用拉力F。 2. 图示在拉力F的作用下的螺栓,已知螺栓的许用切应力是拉伸许用应力的0.6倍。 试求螺栓直径d和螺栓头高度理比值。 3. 图示键的长度l30mm,键许用切应力 4. d=15mm,当P=31.5kN[τ]=80MPa,试问安 测定材料剪切强度的剪切器的示意图如图所示。 设圆试样的直径时,试样被剪断,试求材料的名义剪切极限应力。 若取许用切应力为全系数等于多大? 5.由图示凸缘联轴器传递的力偶矩为m=200N·m,凸缘之间用四个螺栓联接,螺钉小径d ≈10mm,对称地分布在D0=80mm的圆周上。 如螺钉的许用切应力[τ]=60MPa,试校核螺钉的剪切强度。 6.在厚度t=5mm的钢板上冲出一个形状如图所示的孔,钢板的剪切极限应力τu=300MPa,求冲床所需的冲力P。 7.图示车床的传动光杠装有安全联轴器,超载时安全销即被剪断。 已知安全销的平均直径 为5mm,材料为45钢,其剪切极限应力τu=370MPa。 求安全联轴器所能传递的力偶矩m。
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