大学材料力学习题及答案(考试专用题型)

一．是非题：（正确的在括号中打“√”、错误的打“×”） （60小题）1．材料力学研究的主要问题是微小弹性变形问题，因此在研究构件的平衡与运动时，可不计构件的变形。

( √ )2．构件的强度、刚度、稳定性与其所用材料的力学性质有关，而材料的力学性质又是通过试验测定的。

( √ )3．在载荷作用下，构件截面上某点处分布内力的集度，称为该点的应力。

(√ ) 4．在载荷作用下，构件所发生的形状和尺寸改变，均称为变形。

( √ )5．截面上某点处的总应力p 可分解为垂直于该截面的正应力σ和与该截面相切的剪应力τ，它们的单位相同。

( √ )6．线应变ε和剪应变γ都是度量构件内一点处变形程度的两个基本量，它们都是无量纲的量。

( √ ) 7．材料力学性质是指材料在外力作用下在强度方面表现出来的性能。

( )8．在强度计算中，塑性材料的极限应力是指比例极限p σ，而脆性材料的极限应力是指强度极限b σ。

( ) 9．低碳钢在常温静载下拉伸，若应力不超过屈服极限s σ，则正应力σ与线应变ε成正比，称这一关系为拉伸（或压缩）的虎克定律。

( )10．当应力不超过比例极限时，直杆的轴向变形与其轴力、杆的原长成正比，而与横截面面积成反比。

( √ )11．铸铁试件压缩时破坏断面与轴线大致成450，这是由压应力引起的缘故。

( )12．低碳钢拉伸时，当进入屈服阶段时，试件表面上出现与轴线成45o的滑移线，这是由最大剪应力max τ引起的，但拉断时截面仍为横截面，这是由最大拉应力max σ引起的。

( √ )13．杆件在拉伸或压缩时，任意截面上的剪应力均为零。

( ) 14．EA 称为材料的截面抗拉（或抗压）刚度。

( √ )15．解决超静定问题的关键是建立补充方程，而要建立的补充方程就必须研究构件的变形几何关系，称这种关系为变形协调关系。

( √ )16．因截面的骤然改变而使最小横截面上的应力有局部陡增的现象，称为应力集中。

(√ )17．对于剪切变形，在工程计算中通常只计算剪应力，并假设剪应力在剪切面内是均匀分布的。

( ) 18．挤压面在垂直挤压平面上的投影面作为名义挤压面积，并且假设在此挤压面积上的挤压应力为均匀分布的。

( )19．挤压力是构件之间的相互作用力是一种外力，它和轴力、剪力等内力在性质上是不同的。

( ) 20．挤压的实用计算，其挤压面积一定等于实际接触面积。

( ) 21．园轴扭转时，各横截面绕其轴线发生相对转动。

( )22．薄壁圆筒扭转时，其横截面上剪应力均匀分布，方向垂直半径。

( ) 23．空心圆截面的外径为D ，内径为d ，则抗扭截面系数为161633Pd D W ππ-=。

( )24．静矩是对一定的轴而言的，同一截面对不同的坐标轴，静矩是不相同的，并且它们可以为正，可以为负，亦可以为零。

( )25．截面对某一轴的静矩为零，则该轴一定通过截面的形心，反之亦然。

( )26．截面对任意一对正交轴的惯性矩之和，等于该截面对此两轴交点的极惯性矩，即I z +I y =I P 。

( ) 27．同一截面对于不同的坐标轴惯性矩是不同的，但它们的值衡为正值。

( ) 28．组合截面对任一轴的惯性矩等于其各部分面积对同一轴惯性矩之和。

( ) 29．惯性半径是一个与截面形状、尺寸、材料的特性及外力有关的量。

( )30．平面图形对于其形心主轴的静矩和惯性积均为零，但极惯性矩和轴惯性矩一定不等于零。

( ) 31．有对称轴的截面，其形心必在此对称轴上，故该对称轴就是形心主轴。

( ) 32．梁平面弯曲时，各截面绕其中性轴z 发生相对转动。

( )33．在集中力作用处，剪力值发生突变，其突变值等于此集中力；而弯矩图在此处发生转折。

( ) 34．在集中力偶作用处，剪力值不变；而弯矩图发生突变，其突变值等于此集中力偶矩。

( ) 35．中性轴是通过截面形心、且与截面对称轴垂直的形心主轴。

( ) 36．梁弯曲变形时，其中性层的曲率半径ρ与EI z 成正比。

( )37．纯弯曲时，梁的正应力沿截面高度是线性分布的，即离中性轴愈远，其值愈大；而沿截面宽度是均匀分布的。

( )38．计算梁弯曲变形时，允许应用叠加法的条件是：变形必须是载荷的线性齐次函数。

( ) 39．叠加法只适用求梁的变形问题，不适用求其它力学量。

( )40．合理布置支座的位置可以减小梁内的最大弯矩，因而达到提高梁的强度和刚度的目的。

( )41．单元体中最大正应力(或最小正应力)的截面与最大剪应力(或最小剪应力)的截面成90o。

( ) 42．单元体中最大正应力(或最小正应力)的截面上的剪应力必然为零。

( ) 43．单元体中最大剪应力(或最小剪应力)的截面上的正应力一定为零。

( )44．圆截面铸铁试件扭转时，表面各点的主平面联成的倾角为450的螺旋面拉伸后将首先发生断裂破坏。

( )45．二向应力状态中，通过单元体的两个互相垂直的截面上的正应力之和必为一常数。

( ) 46．三向应力状态中某方向上的正应力为零，则该方向上的线应变必然为零。

( )47．不同材料固然可能发生不同形式的破坏，就是同一材料，当应力状态的情况不同时，也可能发生不同形式的破坏。

( )48．强度理论的适用范围决定于危险点处的应力状态和构件的材料性质。

( )49．若外力的作用线平行杆件的轴线，但不通过横截面的形心，则杆件将引起偏心拉伸或压缩。

( ) 50．因动力效应而引起的载荷称为动载荷，在动载荷作用下，构件内的应力称为动应力。

( )51．当圆环绕垂直于圆环平面的对称轴匀速转动时，环内的动应力过大，可以用增加圆环横截面面积的办法使动应力减小。

( )52．冲击时构件的动应力，等于冲击动荷系数与静应力的乘积。

( ) 53．自由落体冲击时的动荷系数为jdHK δ21+=。

( )54．在交变应力作用下，材料抵抗破坏的能力不会显著降低。

( ) 55．交变应力中，应力循环特性r =-1，称为对称应力循环。

( )56．在交变应力作用下，构件的持久极限是指构件所能承受的极限应力，它不仅与应力循环特性r 有关，而且与构件的外形、尺寸和表面质量等因素有关。

( )57．构件的持久极限与材料的持久极限是同一回事，均为定值。

( )58．压杆的长度系数μ代表支承方式对临界力的影响。

两端约束越强，其值越小，临界力越大；两端约束越弱，其值越大，临界力越小。

( )59．压杆的柔度λ综合反映了影响临界力的各种因素。

λ值越大，临界力越小；反之，λ值越小，临界力越大。

( )60．在压杆稳定性计算中经判断应按中长杆的经验公式计算临界力时，若使用时错误地用了细长杆的欧拉公式，则后果偏于危险。

( ) 二．填空题： （60小题）1．材料力学是研究构件 强度、刚度、稳定性 的学科。

2．强度是指构件抵抗 破坏 的能力；刚度是指构件抵抗 变形 的能力；稳定是指构件维持其原有的直线平衡状态 的能力。

3．在材料力学中，对变形固体的基本假设是 连续性、均匀性、各向同性 。

4．随外力解除而消失的变形叫 弹性变形 ；外力解除后不能消失的变形叫 塑性变形 。

5． 截面法 是计算内力的基本方法。

6． 应力 是分析构件强度问题的重要依据； 应变 是分析构件变形程度的基本量。

7．构件每单位长度的伸长或缩短，称为线应变,单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量，称为切应变。

8．轴向拉伸与压缩时直杆横截面上的内力，称为 轴力 9．应力与应变保持线性关系时的最大应力，称为 比例极限 。

10．材料只产生弹性变形的最大应力称为 弹性极限 ；材料能承受的最大应力称为 强度极限 。

11． 伸长率 是衡量材料的塑性指标； 的材料称为塑性材料； 的材料称为脆性材料。

12．应力变化不大，而应变显著增加的现象，称为 屈服 。

13．材料在卸载过程中，应力与应变成 线性 关系。

14．在常温下把材料冷拉到强化阶段，然后卸载，当再次加载时，材料的比例极限 提高 ，而塑性 降低 ，这种现象称为 冷作硬化 。

15．使材料丧失正常工作能力的应力，称为 极限应力 。

16．在工程计算中允许材料承受的最大应力，称为 许用应力 。

17．当应力不超过比例极限时，横向应变与纵向应变之比的绝对值，称为 泊松比 。

18．约束反力和轴力都能通过静力平衡方程求出，称这类问题为 静定问题 ；反之则称为 超静定问题 ；未知力多于平衡方程的数目称为 超静定次数。

19．构件因强行装配而引起的内力称为 装配力 ，与之相应的应力称为 装配应力 。

20．构件接触面上的相互压紧的现象称为 挤压 ，与构件压缩变形是不同的。

21．凡以扭转变形为主要变形的构件称为 轴 。

22．功率一定时，轴所承受的外力偶矩M o 与其转速n 成 反 比。

23．已知圆轴扭转时，传递的功率为P=15KW ，转速为n =150r/min ，则相应的外力偶矩为M o = 9549N•m 。

24．圆轴扭转时横截面上任意一点处的剪应力与该点到圆心间的距离成 正比 。

25．当剪应力不超过材料的 时，剪应力与剪应变成正比例关系，这就是 剪切胡克定律 。

26． GIP 称为材料的截面抗扭刚度。

27．材料的三个弹性常数是 ；在比例极限内，对于各向同性材料，三者关系是 。

28．组合截面对任一轴的静矩，等于其各部分面积对同一轴静矩的 代数和 。

29．在一组相互平行的轴中，截面对各轴的惯性矩以通过形心轴的惯性矩为 最小 。

30．通过截面形心的正交坐标轴称为截面的 形心 轴。

31．恰使截面的惯性积为零的正交坐标轴称为截面的 主 轴，截面对此正交坐标轴的惯性矩，称为 主惯性矩 。

32．有一正交坐标轴，通过截面的形心、且恰使截面的惯性积为零，则此正交坐标轴称为截面的 形心主 轴，截面对正交坐标轴的惯性矩称为 形心主惯性矩 。

33．在一般情况下，平面弯曲梁的横截面上存在两种内力，即 剪力和弯矩 ，相应的应力也有两种，即 切应力和正应力 。

34．单元体截面上，若只有剪应力而无正应力，则称此情况为 纯剪切 。

35．若在梁的横截面上，只有弯矩而无剪力，则称此情况为 纯弯曲。

36．EI z 称为材料的 抗弯刚度 。

37．矩形截面梁的剪应力是沿着截面高度按 抛物线 规律变化的，在中性轴上剪应力为最大，且最大值为该截面上平均剪应力的 1.5 倍。

38．若变截面梁的每一横截面上的最大正应力等于材料的许用应力，则称这种梁为等强度梁 。

39．横截面的形心在垂直梁轴线方向的线位移称为该截面的 挠度，横截面绕中性轴转动的角位移称为该截面的 转角；挠曲线上任意一点处切线的斜率，等于该点处横截面的 转角。

40．根据 梁的边界条件和挠曲线连续光滑条件 ，可确定梁的挠度和转角的积分常数。

41．受力构件内任意一点在各个截面上的应力情况，称为该点处的 应力状态 ，在应力分析时常采用取 单元体 的研究方法。