第3章 直杆的基本变形 - 中职首页

第 5 节
图 ３ －１２
一、 填空题
３ －６５ 合理选择
形状， 改善
或
的布置， 可以提高梁的
强度和刚度， 或者节省材料。
３ －６６ 梁弯曲时横截面内产生两种内力， 其中
是主要因素。
３ －６７ 构 件 在 外 力 作 用 下， 同 时 产 生
或
以上的变形， 称为
变形。
３ －６８ 偏心拉（ 压） 杆件实际是
等值的， 并且
。
Ａ 反向， 共线
Ｂ 反向， 过截面形心
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Ｃ 方向相反， 作用线与杆轴线重合 Ｄ 方向相反， 沿同一直线作用
３ －１７ 如图 ３ －１ 所示， AB 和 CD 两杆有低碳钢和铸铁两
种材料可供选择， 正确的选择是
。
Ａ AB、 CD 杆均为铸铁
Ｂ AB 杆为铸铁， CD 杆为低碳钢
ＭＰａ，
强度极限 σｂ ＝
ＭＰａ。 强度计算时， 若取安全系数为 ２， 那么材料的许用应力［ σ］ ＝
ＭＰａ。
图 ３ －１６ 30
二、 判断题
３ －８８ 许用应力是杆件安全工作应力的最大值。
（ ）
３ －８９ 所有塑性材料的拉伸试验都有屈服现象。
（ ）
３ －９０ 直径和长 度相 同 而材 料 不同 的 两根 轴， 在相 同扭 矩 作 用 下 它 们 的 最 大 剪 应 力 不
杆横截面上的应力不相同。
（ ）
３ －１０ １ ｋＮ ／ｍｍ２ ＝１ ＭＰａ。
（ ）
３ －１１ 在进行强度计算时， 将屈服极限 σｓ 作为塑性材料的许用应力。
（ ）
３ －１２ 抗压性能好的脆性材料适用于做受压构件。
（ ）
３ －１３ 在外力去除后能够消失的变形称为塑性变形。
和
的组合作用。
３ －６９ 当细长杆所受压力达到某个限度时， 它就会突然变弯而丧失工作能力， 这种现象
称为压杆丧失
， 简称
。
３ －７０ 压杆由稳定状态过渡到不稳定状态的极限压力称为临界压力， 它是压杆保持直线
稳定形状时所能承受的
压力， 也是压杆失稳时所能承受的
压力。
二、 判断题
３ －７１ 构件受弯、 拉组合作用时， 横截面上只有正应力， 可将弯曲正应力和拉伸正应力
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Ｂ 与载荷无关， 而与许用应力有关 Ｄ 与载荷有关， 而与许用应力无关
３ －７６ 在梁的弯曲过程中， 梁的中性层
。
Ａ 不变形
Ｂ 长度不变
Ｃ 长度伸长
Ｄ 长度缩短
倡 ３ －７７ 两端为球铰的压杆， 当其横截面为图 ３ －１３ 所 示的工
字形时， 试判断失稳时横截面将绕
轴转动。
Ａ z 轴
Ｂ y 轴
Ｃ 横截面与中性层
３ －５７ 悬臂梁受力如图 ３ －９ 所示， 其中
Ａ AB 是纯弯曲， BC 是剪切弯曲
Ｂ 全梁均为剪切弯曲
Ｂ 纵向对称面与中性层 Ｄ 横截面与顶面或底面
。
Ｃ 全梁均是纯弯曲
Ｄ AB 是剪切弯曲， BC 是纯弯曲
３ －５８ 在梁的弯曲过程中， 距横截面的中性轴最远处
。
Ａ 正应力达到最大值
Ｂ 弯矩值达到最大值
Ｃ 正应力达到最小值
Ｄ 弯矩值达到最小值
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图 ３ －９
３ －５９ 矩形截面梁受弯曲变形， 如果梁横截面的高度增加一倍， 则梁内的最大正应力为
原来的
。
Ａ 正应力为原来的 １ ／２
Ｂ 正应力为原来的 １ ／４
Ｃ 正应力为原来的 １ ／８
Ｄ 无法确定
３ －６０ 如图 ３ －１０ａ 所示的梁均用抗压强度大于抗拉强度的材料制成， 则采用
、
和
三种基本形式。
３ －４９ 梁弯曲时， 在横截面上产生的平行于截面的内力称为
， 在通过梁轴线
的纵向对称平面内的内力偶矩称为
。
３ －５０ 横截面上只有弯矩而没有剪力的弯曲称为
。
３ －５１ 作弯矩图的目的是判断
截面， 确定最大
， 为强度计算打基础。
二、 判断题
３ －５２ 弯曲变形的实质是剪切。
五、 计算题 ３ －８２ 小 轴 两 端 受 支 承， 中 点 受 力 F ＝２ ｋＮ， 跨 度 l ＝１５０ ｍｍ， 轴 的 许 用 应 力 ［ σ］ ＝ ５０ ＭＰａ， 试求轴的直径 d。
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３ －８３ 车床切刀在工作时受力 F ＝１ ｋＮ， 它的两个危险截面尺寸如图 ３ －１５ 所示， 尺寸 单位为 ｍｍ。 刀体材料的许用应力［ σ］ ＝２００ ＭＰａ， 试校核其强度。
图 ３ －８ 25
３ －４６ 轴的扭矩 M ＝１ ０００ Ｎ· ｍ， 许用应力［ τ］ ＝３５ ＭＰａ， 求此实心轴应有的直径。
第 4 节
一、 填空题
３ －４７ 弯曲 变 形 的 受 力 特 点 是 外 力
于杆的轴线， 变形特点是轴线由直线变
成
。
３ －４８ 根据支承方式不同， 梁分为
图 ３ －３ ３ －２９ 一圆杆如图 ３ －４ 所示， AB 段的直径 d１ ＝４０ ｍｍ， BC 段的直径 d２ ＝２０ ｍｍ， 所受
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载荷 F ＝３０ ｋＮ， 求截面 １—１、 ２—２ 上的应力。
图 ３ －４ ３ －３０ 如图 ３ －５ 所示， 已知 F１ ＝１６ ｋＮ， F２ ＝１０ ｋＮ， F３ ＝２０ ｋＮ， 求 １—１、 ２—２、 ３—３
Ｃ AB 杆为低碳钢， CD 杆为铸铁
Ｄ AB、 CD 杆均为低碳钢
３ －１８ 在 确 定 材 料 的 许 用 应 力 时， 脆 性 材 料 的 极 限 应 力
是
。
图 ３ －１
Ａ 屈服极限 Ｂ 强度极限
Ｃ 弹性极限 Ｄ 比例极限
四、 简答题
３ －１９ 判断图 ３ －２ 所示 ３ 个构件在 １—２ 段内是否属于单纯的拉伸与压缩？
（ ）
三、 选择题
３ －１４ 轴力
。
Ａ 是杆件轴线上的外力
Ｃ 与杆件的截面积有关
Ｂ 是杆件截面上的内力 Ｄ 与杆件的材料有关
３ －１５ 在做低碳钢拉伸试验时， 应力与应变成正比， 该阶段属于
。
Ａ 弹性阶段 Ｂ 屈服阶段
Ｃ 强化阶段 Ｄ 局部变形阶段
３ －１６ 等截面直杆在两个外力的作用下产生压缩变形时， 这对外力所具备的特点一定是
（ ）
３ －５３ 梁弯曲时， 中性层上的正应力为零。
（ ）
３ －５４ 抗弯截面系数说明截面的形状和尺寸对弯曲刚度的影响。
（ ）
３ －５５ 梁弯曲时， 横截面上的弯矩是正应力合成的结果， 剪力则是切应力合成的结果。
（ ）
三、 选择题
３ －５６ 中性轴是梁的
的交线。
Ａ 纵向对称面与横截面
Ｄ 图 ｂ、 ｄ Ｄ 钻孔的零件
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三、 简答题
图 ３ －６
３ －４３ 汽车爬坡时， 使用高速挡还是低速挡？ 为什么？
３ －４４ 试指出图 ３ －７ 所示各轴中， 哪些产生扭转变形？
图 ３ －７
四、 计算题 ３ －４５ 如图 ３ －８ 所示， 传动轴上四个轮子各受力偶矩 M１ ＝４００ Ｎ· ｍ， M２ ＝２００ Ｎ· ｍ， M３ ＝９００ Ｎ· ｍ， M４ ＝３００ Ｎ· ｍ， 求 １—１、 ２—２、 ３—３ 截面上的扭矩值。 可否改变轮子安排， 降低最大扭矩值？
构件。
３ －２５ 在工业生产中， 输送高压蒸汽的管道或暖气管道， 需要设置膨胀节， 其目的是为
了消除
应力对构件变形的影响。
二、 简答题
３ －２６ 什么是截面法？ 用截面法求拉压杆的内力分几个步骤？
３ －２７ 什么是应力集中现象？ 怎样减少应力集中程度？
三、 计算题 ３ －２８ 试求图 ３ －３ 中所示杆件横截面 １—１、 ２—２、 ３—３ 上的轴力， 若杆件在 １—１ 处的 横截面积为 １０ ｃｍ２ ， 求该截面的正应力 σ（ F１ ＝５０ ｋＮ，F２ ＝４０ ｋＮ，F３ ＝３０ ｋＮ） 。
形截面最为合理。
四、 简答题
图 ３ －１０
３ －６１ 观察纯弯曲变形， 看到了哪些现象？
３ －６２ 什么是弯矩？ 怎样计算弯矩的数值？ 怎样确定它的正负号？
五、 作图题 ３ －６３ 画出图 ３ －１１ 所示梁的弯矩图。
图 ３ －１１ 27
六、 计算题
３ －６４ 如 图 ３ －１２ 所 示 的 简 支 梁 受 载 荷 F ＝２０ ｋＮ 的 作 用， 求 截 面 １—１ 和 ２—２ 上 的 弯矩。
相同。
（ ）
３ －９１ 构件所受的外力与内力均可用截面法求得。
（ ）
三、 选择题
３ －９２ 当圆轴的两端受到一对等值、 反向且作用面垂直于圆轴轴线的力偶作用时， 圆轴
将发生
。
Ａ 扭转变形
Ｂ 弯曲变形
截面内的轴力。
第 3 节
图 ３ －５
一、 填空题
３ －３１ 剪切变形的受力特点是外力
相等，
相反，
平行
且相距很近。
３ －３２ 剪切变形在横截面内产生的内力称为
力。
３ －３３ 平行于截面的应力称为
应力。
３ －３４ 构件发生剪切变形的同时， 往往在其互相接触的作用面间发生
变形。
３ －３５ 挤压面上单位面积所受的挤压力称为
Ｃ 横截面内其他某一轴
Ｄ 不能确定
３ －７８ 梁剪切弯曲时， 其横截面上
。
Ａ 只有正应力， 无切应力
Ｂ 只有切应力， 无正应力
Ｃ 既有正应力， 又有切应力
Ｄ 既无正应力， 也无切应力
３ －７９ 如图 ３ －１４ 所示的两根梁， 其
。
Ａ 弯矩图相同， 最大弯曲应力值相同
Ｂ 弯矩图不相同， 最大弯曲应力值相同