(答案)材料力学复习考试题解析
材料力学复习(含答案)
总复习例2-2,例2-4,例2-5,例2-6,例2-9,例3-1,例3-3,例3-4,例3-7,例3-8,例4-1,例4-7,例4-8,例4-9,例5-2,例5-4, 例5-5,例5-8,例5-10,例5-11,例6-8,例6-9,例6-10,例6-15,例7-2,例7-3,例8-4,例8-5,例9-1,例9-3,例9-4,补充练习:一、选择题1.构件正常工作时应满足的条件是指:(D)A、构件不发生断裂破坏;B、构件原有形式下的平衡是稳定的;C、构件具有足够的抵抗变形的能力;D、构件具有足够的强度、刚度和稳定性。
2.下列关于平面弯曲正应力公式的应用范围的说法,哪种是正确的:(C)A、细长梁、弹性范围内加载;B、弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内;C、细长梁、弹性范围内加载、载荷加在对称面或主轴平面内;D、细长梁、载荷加在对称面或主轴平面内。
3.外径为D,内径为d的空心圆截面,其抗扭截面系数等于;(C)A、316PDWπ=B、331616PD dWππ=-C、344116PD dWDπ⎛⎫=-⎪⎝⎭D、344132PD dWDπ⎛⎫=-⎪⎝⎭4.如右图所示B端作用有集中荷载P的悬臂梁,在利用积分法求解梁的挠曲线方程时,所采用的边界条件为:(C) A.00==A A ,y θ B .00==B B ,y θ C .00==B A y ,y D .0,0==B A θθ5、在图1中,若板和铆钉为同一材料,且已知[σbs ]=π[τ],为了充分提高材料的利用率。
则铆钉的直径d 应该为( B ) (A) d=2t ; (B) d=4t ; (C) d =4t /π; (D) d =8t /π。
6、在连接件挤压实用计算的强度条件[]Pcc c cF A σσ=≤中,A C 是指连接件的:(B)A 、横截面面积;B 、有效挤压面积;C 、实际挤压部分面积;D 、最大挤压力所在的横截面面积。
7、图示应力状态,用第三强度理论校核时,其相当应力为:(D) A 、3r σ= B 、 3r στ= C、3r σ= D 、 32r στ= 8、有A 、B 两种不同材质的杆件,受到相同的轴向拉力,若两杆的抗拉刚度相同,长度一样,则两杆内各点:(A) A 、应力不同,但应变相同; B 、应力不同,应变也不一样; C 、应力相同,应变不相同; D 、应力相同,应变也一样。
材料力学综合复习及详细答案
第二章轴向拉伸和压缩判断题轴向拉压时横截面上的内力1、“使杆件产生轴向拉压的外力必须是一对沿杆轴线的集中力。
“答案此说法错误答疑合力作用线与杆件的轴线重合的外力系使杆件产生轴向拉压2、“等直杆的两端作用一对等值、反向、共线的集中力时,杆将产生轴向拉伸或压缩变形。
”答案此说法错误答疑只有当外力的作用线与杆件的轴线重合时才能使杆件产生轴向拉压变形。
3、“求轴向拉压杆件的横截面上的内力时必须采用截面法”答案此说法正确4、“轴向拉压杆件横截面上内力的合力作用线一定与杆件的轴线重合。
”答案此说法正确答疑外力的作用线与杆件的轴线重合,内力的合力与外载平衡,固内力的合力作用线必然与杆件的轴线重合5、“只根据轴力图就可以判断出轴向拉压变形时杆件的危险面”答案此说法错误答疑判断危险面的位置应综合考虑轴力的大小,横截面面积的大小;轴力大,横截面面积也大,不一定是危险面。
选择题轴向拉压横截面上的内力1、计算M-M面上的轴力。
A:-5P B:-2P C:-7P D:-P答案正确选择:D答疑用截面法在M-M处截开,取右段为研究对象,列平衡方程。
2、图示结构中,AB为钢材,BC为铝材,在P力作用下。
A:AB段轴力大B:BC段轴力大C:轴力一样大答案正确选择:C答疑内力只与外力的大小和作用点有关,与材料无关。
3、关于轴向拉压杆件轴力的说法中,错误的是:。
A:拉压杆的内力只有轴力;B:轴力的作用线与杆轴重合;C:轴力是沿杆轴作用的外力;D:轴力与杆的材料、横截面无关。
答案正确选择:C答疑轴力是内力,不是外力;4、下列杆件中,发生轴向拉压的是。
A:a;B:b;C:c;D:d;答案正确选择:d答疑只有d的外力合力作用线与杆件轴线重合。
填空题轴向拉压时横截面上的内力1、情况下,构件会发生轴向拉压变形。
答案外力的合力作用线与杆件的轴线重合。
2、轴向拉压时横截面上的内力称为。
答案轴力答疑内力的合力作用线与杆件的轴线重合选择题轴向拉压时横截面上的应力1、图示中变截面杆,受力及横截面面积如图,下列结论中正确的是。
材料力学试题和答案解析7套
材料⼒学试题和答案解析7套材料⼒学试卷1⼀、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
(15分)⼆、梁的受⼒如图,截⾯为T 字型,材料的许⽤拉应⼒[σ+]=40MPa ,许⽤压应⼒[σ-]=100MPa 。
试按正应⼒强度条件校核梁的强度。
(20分)m8m 2m2M三、求图⽰单元体的主应⼒及其⽅位,画出主单元体和应⼒圆。
(15分)四、图⽰偏⼼受压柱,已知截⾯为矩形,荷载的作⽤位置在A 点,试计算截⾯上的最⼤压应⼒并标出其在截⾯上的位置,画出截⾯核⼼的形状。
(15分) 30170302002m3m1m30五、结构⽤低碳钢A 3制成,A 端固定,B 、C 为球型铰⽀,求:允许荷载[P]。
已知:E=205GPa ,σs =275MPa ,σcr=338-1.12λ,,λp =90,λs =50,强度安全系数n=2,稳定安全系数n st =3,AB 梁为N 016⼯字钢,I z =1130cm 4,W z =141cm 3,BC 杆为圆形截⾯,直径d=60mm 。
(20分)六、结构如图所⽰。
已知各杆的EI 相同,不考虑剪⼒和轴⼒的影响,试求:D 截⾯的线位移和⾓位移。
(15分)材料⼒学2⼀、回答下列各题(共4题,每题4分,共16分)1、已知低碳钢拉伸试件,标距mm l 1000=,直径mm d 10=,拉断后标距的长度变为mm l 1251=,断⼝处的直径为mm d 0.61=,试计算其延伸率和断⾯收缩率。
2、试画出图⽰截⾯弯曲中⼼的位置。
aa3、梁弯曲剪应⼒的计算公式zzQS =τ,若要计算图⽰矩形截⾯A 点的剪应⼒,试计算z S 。
4、试定性画出图⽰截⾯截⾯核⼼的形状(不⽤计算)。
4/h矩形圆形矩形截⾯中间挖掉圆形圆形截⾯中间挖掉正⽅形⼆、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
(15分)三、图⽰⽊梁的右端由钢拉杆⽀承。
已知梁的横截⾯为边长等于0.20m 的正⽅形,q=4OKN/m,弹性模量E 1=10GPa ;钢拉杆的横截⾯⾯积A 2=250mm 2,弹性模量E 2=210GPa 。
材料力学复习题(答案)
工程力学B 第二部分:材料力学扭转1、钢制圆轴材料的剪切弹性模量G=80Gpa,[τ]=50Mpa,mo1][='ϕ,圆轴直径d=100mm;求(1)做出扭矩图;(2)校核强度;(3)校核刚度;(4)计算A,B两截面的相对扭转角.解:3maxmax361030.57[]50(0.1)16tTMPa MPaWττπ⨯===<=⨯030max00 max941806101800.44[]18010(0.1)32m mpTGIϕϕπππ⨯''=⨯=⨯=<=⨯⨯⨯3094(364)2101800.0130.738010(0.1)32ABpTlradGIφππ+-⨯⨯===⨯=⨯⨯⨯∑2、图示阶梯状实心圆轴,AB段直径d1=120mm,BC段直径d2=100mm 。
扭转力偶矩M A=22 kN•m,M B=36 kN•m,M C=14 kN•m。
材料的许用切应力[τ ] = 80MPa ,(1)做出轴的扭矩图;(2)校核该轴的强度是否满足要求。
解:(1)求内力,作出轴的扭矩图(2)计算轴横截面上的最大切应力并校核强度AB段:11,max1tTWτ=()333221064.8MPaπ1201016-⨯==⨯⨯[]80MPaτ<=BC段:()322,max332141071.3MPaπ1001016tTWτ-⨯===⨯⨯[]80MPaτ<=综上,该轴满足强度条件。
3、传动轴的转速为n=500r/min,主动轮A输入功率P1=400kW,从动轮B,C 分别输出功率P2=160kW,P3=240kW。
已知材料的许用切应力[τ]=70MP a,单位长度的许可扭转角[ϕ, ]=1º/m,剪切弹性模量G=80GP a。
(1)画出扭矩图。
(2)试确定AB段的直径d1和BC段的直径d2;(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理?为什么?解:(1)mNnPM.7639500400954995491e1=⨯==,mNnPM.3056500160954995492e2=⨯==mNnPM.4583500240954995493e3=⨯==,扭矩图如下(2)AB段,按强度条件:][163maxτπτ≤==dTWTt,3][16τπTd≥,mmd2.821070763916361=⨯⨯⨯≥π按刚度条件:m p d GT GI T 004max1][18032180='≤⨯=⨯='ϕπππϕ,4218032π⨯⨯≥G T d mm d 4.86108018076393242901=⨯⨯⨯⨯≥π综合强度和刚度条件得到:mm d 871= BC 段,按强度条件:mm d 3.691070458316362=⨯⨯⨯≥π; 按刚度条件:mm d 0.76108018045833242902=⨯⨯⨯⨯≥π综合强度和刚度条件得到:mm d 762=(3)将主动轮放置中央B 点,受力合力,此时m N T .4583max =弯曲内力4、(1)做出梁的剪力图和弯矩图;(2)求最大剪力maxsF 和弯矩maxM数值。
材料力学复习题答案
材料力学复习题答案1. 材料力学中,材料的弹性模量(E)表示材料抵抗形变的能力,其单位是帕斯卡(Pa)。
若某材料的弹性模量为200 GPa,试计算该材料在受到10 MPa应力作用下产生的应变。
答案:根据胡克定律,应变(ε)等于应力(σ)除以弹性模量(E),即ε = σ/E。
将给定的数值代入公式,得到ε = 10 MPa / 200 GPa = 0.00005 或5×10^-5。
2. 简述材料在拉伸过程中的四个阶段,并说明各阶段的特点。
答案:材料在拉伸过程中的四个阶段包括弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和断裂阶段。
弹性阶段中,材料在外力作用下发生形变,当外力移除后,材料能恢复原状。
屈服阶段开始时,材料的形变不再与应力成正比,即使应力不再增加,形变也会继续增加。
强化阶段中,材料在屈服后继续承受应力,需要更大的应力才能使形变继续增加。
最后,在断裂阶段,材料因无法承受进一步的应力而发生断裂。
3. 计算圆轴在扭转时的剪切应力。
已知圆轴的直径为50 mm,材料的剪切模量为80 GPa,扭矩为500 N·m。
答案:圆轴在扭转时的剪切应力(τ)可以通过公式τ = T·r/J计算,其中T为扭矩,r为圆轴的半径,J为极惯性矩。
对于直径为50 mm的圆轴,半径r = 25 mm = 0.025 m。
极惯性矩J = π·r^4/2 = π·(0.025)^4/2 ≈ 9.82×10^-6 m^4。
代入公式得到τ = 500 N·m × 0.025 m / 9.82×10^-6 m^4 ≈ 127.6 MPa。
4. 描述梁在弯曲时的正应力和剪切应力的分布规律。
答案:梁在弯曲时,正应力沿着梁的横截面高度线性分布,最大正应力出现在横截面的最外层纤维上,且与中性轴的距离成正比。
剪切应力在梁的横截面上分布不均匀,最大剪切应力出现在中性轴处,向两侧逐渐减小至零。
材料力学试题带参考答案解析
1 / 20材料力学模拟试题(一)解答一、 一、 填空题(每小题5分,共10分)1、 如图,若弹簧在Q 作用下的静位移mm st 20=D ,在Q 自由下落冲击时的最大动位移mm d 60=D ,则弹簧所受的最大冲击力d P 为:3Q 。
2、 在其它条件相同的情况下,用内直径为d 的实心轴代替直径d 的实心轴,若要使轴的刚度不变(单位长度的扭转角j 相同),则实心轴的外径D = d 42 。
二、 二、 选择题(每小题5分,共10分)1、 图示正方形截面杆承受弯扭组合变形,图示正方形截面杆承受弯扭组合变形,在进行强度计算时,在进行强度计算时,其任一截面的危险点位置有四种答案:置有四种答案:(A)截面形心;截面形心; (B )竖边中点A 点;点;(C )横边中点B ;(D )横截面的角点D 点。
点。
正确答案是:正确答案是:C2、 若压杆在两个方向上的约束情况相同;若压杆在两个方向上的约束情况相同;且且z y m m >。
那么该正压杆的合理截面应满足的条件有四种答案:足的条件有四种答案:(A );z y I I =(A );z y I I >(A );z y I I <(A )y z l l =。
正确答案是:。
正确答案是: D三、 三、 计算题(共80分) 1、(15分)图示拐轴受铅垂载荷P 作用。
试按第三强度理论确定AB 轴的直径d 。
已知:P=20KN,[]MPa 160=s 。
解:AB 梁受力如图:梁受力如图: )(280014.020000Nm M n =´= AB 梁内力如图:梁内力如图:)(300015.020000max Nm M =´=危险点在A 截面的上下两点截面的上下两点由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件:由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件:[])(64)(0639.01016014.3101.4321016032/28003000363632222mm m d d W M M n ==´´´´³\´=£+=+s pM 图0.14PM x 图2、图示矩形截面钢梁,A 端是固定铰支座,B 端为弹簧支承。
材料力学,期末总复习题,及答案解析
材料力学各章重点1.各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的 A 。
(A)力学性质; (B)外力; (C)变形; (D)位移。
2.均匀性假设认为,材料内部各点的 C 是相同的。
(A)应力; (B)应变; (C)位移; (C)力学性质。
3.构件在外力作用下 B 的能力称为稳定性。
(A)不发生断裂;(B)保持原有平衡状态;(C)不产生变形;(D)保持静止。
4.杆件的刚度是指 D 。
(A)杆件的软硬程度;(B)件的承载能力;(C)杆件对弯曲变形的抵抗能力;(D)杆件对弹性变形的抵抗能力。
5.低碳钢材料在拉伸实验过程中,不发生明显的塑性变形时,承受的最大应力应当小于 D 的数值,(A)比例极限;(B)许用应力;(C)强度极限;(D)屈服极限。
6.对于低碳钢,当单向拉伸应力不大于 C 时,虎克定律σ=Eε成立。
(A) 屈服极限σs;(B)弹性极限σe;(C)比例极限σp;(D)强度极限σb。
7.没有明显屈服平台的塑性材料,其破坏应力取材料的 B 。
(A)比例极限σp;(B)名义屈服极限σ0.2;(C)强度极限σb;(D)根据需要确定。
8.低碳钢的应力~应变曲线如图所示,其上 C 点的纵坐标值为该钢的强度极限σb。
(A)e; (B)f; (C)g; (D)h。
3题图9.三种材料的应力—应变曲线分别如图所示。
其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是 A 。
(A)a、b、c; (B)b、c、a;(C)b、a、c; (D)c、b、a。
10.材料的塑性指标有 C 。
(A)σs和δ;(B)σs和ψ;(C)δ和ψ;(D)σs,δ和ψ。
11.确定安全系数时不应考虑 D 。
(A)材料的素质;(B)工作应力的计算精度;(C)构件的工作条件;(D)载荷的大小。
12.低碳钢的许用力[σ]= C 。
(A)σp/n;(B)σe/n;(C)σs/n;(D)σb/n。
13.系统的温度升高时,下列结构中的____A______不会产生温度应力。
(答案)材料力学复习考试题解析
(答案)材料力学复习考试题解析材料力学复习题第2章1. 如图所示桁架结构,各杆的抗拉刚度均为EA,则结点C 的竖向位移为:( )(A )αcos 2EA Fh(B )α2cos 2EA Fh (C )α3cos 2EA Fh(D )α3cos EA Fh2. 如图所示正方形截面柱体不计自重,在压力F 作用下强度不足,差%20,(即F/A=1.2[σ])为消除这一过载现象(即F/A ‘= [σ]),则柱体的边长应增加约:( )(A ) %5 (B )%10 (C )%15 (D )%203. 如图所示杆件的抗拉刚度kN1083⨯=EA ,杆件总拉力kN 50=F ,若杆件总伸长为杆件长度的千分FααC习题1 图习题3图1F 2F F习题2 图之五,则载荷1F 和2F 之比为:( )(A ) 5.0 (B )1 (C ) (D )24. 如图所示结构,AB 是刚性梁,当两杆只产生简单压缩时,载荷作用点的位置距左边杆件的距离x 为:( )(A ) 4a (B )3a (C )2a (D )32a5. 图示杆件的抗拉刚度为EA ,其自由端的水平位移为 3Fa/EA ,杆件中间截面的水平位移为 Fa/EA 。
6.图示桁架结构各杆的抗拉刚度均为EA ,则节点C 的水平位移为 F l cos45/EA ,竖向位移为 F l cos45/EA 。
7. 图示结构AB 为刚性梁,重物重量kN 20=W ,可自由地在AB 间移动,两杆均为实心圆形截面习题7图A12WB习题6图Fο45l l ο45C习题5图F2aF2Faa习题4图FxEAAaB EA杆,1号杆的许用应力为MPa 80,2号杆的许用应力为MPa 100,不计刚性梁AB 的重量。
试确定两杆的直径。
8. 某铣床工作台进油缸如图所示,油缸内压为MPa 2=p ,油缸内径mm 75=D ,活塞杆直径mm 18=d ,活塞杆材料的许用应力MPa 50][=σ,试校核活塞杆的强度。
材料力学重点复习资料参考答案和评分标准
试卷 参考答案和评分标准一、 (18分)一圆截面阶梯杆受外力作用及尺寸如图所示(图中长度单位为mm ),AB 段直径d 1=40mm,BC 段直径d 2=20mm,材料弹性模量E=100GPa, 试求:(1) 杆的轴力,并画出轴力图; (2) 杆内最大正应力∣σ∣max ; (3) 杆内最大剪应力∣τ∣max ;(4) 杆的总伸长; (第一题图)(5) 如果杆的材料选用铸铁,假设该杆可能发生破坏,指出最可能的破坏部位及其破坏现象,并用图示说明。
解: (1) 轴力图:(2) 杆内正应力: ——————————4分MPa A F N AB 96.704.04101023-=⨯⨯-==πσ, MPa A FN BC 7.6302.04102023=⨯⨯==πσ∣σ∣max =63.7Mpa ——————————4分 (3) 杆内最大剪应力∣τ∣max = ∣σ∣max / 2 =31.8Mpa —————————3分 (4) 杆的总伸长:334929210100.120100.2 1.1910100100.04100100.0244N F L L m EA ππ--⨯⨯⨯⨯∆==+=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∑———————4分 (5)最可能的破坏部位在BC 段,破坏现象断裂,断口方向是横截面。
——————————————3分二、 (20分)圆轴承受载荷及其分布如图所示(图中长度单位为mm ), 横截面直径d=100mm,材料的剪切模量 G=80GPa 。
试求: (1) 计算圆轴的扭矩、并画出扭矩图;(2) 横截面上的最大切应力∣τ∣max 和切应变∣γ∣max ; (3) 斜截面上的最大正应力∣σ∣max ; (4)两截面A 、C 间的相对扭转角;(5)如果圆轴材料属低碳钢,假设该轴发生扭转断裂,指出最可能的破坏部位及其破坏现象,并用图示说明。
解:(1) 扭矩图如右下图所示:(2)46441082.9321.032m d I p -⨯=⨯==ππMPa I TR p 9.501082.905.0100006max =⨯⨯==-τ (第二题图)——————————4分64maxmax950.910 6.36100.03658010rad G τγ-⨯===⨯=⨯∣τ∣max=50.9Mpa ∣γ∣max=6.37X10-4rad ———————————5分(3)450斜截面上有最大正应力∣σ∣max=50.9Mpa ———————————3分(4)两截面A 、C 间的相对扭转角3969650001100001 6.36100.36480109.821080109.8210i i AC P T L rad GI ϕ---⨯-⨯==+=-⨯=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯∑ ————————————5分(5)最可能的破坏部位在BC 段,破坏现象是断裂,断口方向是横截面。
材料力学综合复习及详细答案
材料力学综合复习及详细答案本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第二章轴向拉伸和压缩判断题轴向拉压时横截面上的内力1、“使杆件产生轴向拉压的外力必须是一对沿杆轴线的集中力。
“答案此说法错误答疑合力作用线与杆件的轴线重合的外力系使杆件产生轴向拉压2、“等直杆的两端作用一对等值、反向、共线的集中力时,杆将产生轴向拉伸或压缩变形。
”答案此说法错误答疑只有当外力的作用线与杆件的轴线重合时才能使杆件产生轴向拉压变形。
3、“求轴向拉压杆件的横截面上的内力时必须采用截面法”答案此说法正确4、“轴向拉压杆件横截面上内力的合力作用线一定与杆件的轴线重合。
”答案此说法正确答疑外力的作用线与杆件的轴线重合,内力的合力与外载平衡,固内力的合力作用线必然与杆件的轴线重合5、“只根据轴力图就可以判断出轴向拉压变形时杆件的危险面”答案此说法错误答疑判断危险面的位置应综合考虑轴力的大小,横截面面积的大小;轴力大,横截面面积也大,不一定是危险面。
选择题轴向拉压横截面上的内力1、计算M-M面上的轴力。
A:-5P B:-2P C:-7P D:-P答案正确选择:D答疑用截面法在M-M处截开,取右段为研究对象,列平衡方程。
2、图示结构中,AB为钢材,BC为铝材,在P力作用下。
A:AB段轴力大 B:BC段轴力大 C:轴力一样大答案正确选择:C答疑内力只与外力的大小和作用点有关,与材料无关。
3、关于轴向拉压杆件轴力的说法中,错误的是:。
A:拉压杆的内力只有轴力;B:轴力的作用线与杆轴重合;C:轴力是沿杆轴作用的外力;D:轴力与杆的材料、横截面无关。
答案正确选择:C答疑轴力是内力,不是外力;4、下列杆件中,发生轴向拉压的是。
A:a;B:b;C:c;D:d;答案正确选择:d答疑只有d的外力合力作用线与杆件轴线重合。
填空题轴向拉压时横截面上的内力1、情况下,构件会发生轴向拉压变形。
材料力学1(答案解析)
材料力学请在以下五组题目中任选一组作答,满分100分。
第一组:计算题(每小题25分,共100分)1. 梁的受力情况如下图,材料的a。
若截面为圆柱形,试设计此圆截面直径。
10mq/kN2. 求图示单元体的: (1)图示斜截面上的应力; (2)主方向和主应力,画出主单元体;(3)主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力,并画出该单元体。
60x解:(1)、斜截面上的正应力和切应力:MPa MPa o 95.34,5.6403030=-=--τσ (2)、主方向及主应力:最大主应力在第一象限中,对应的角度为0067.70=α,则主应力为:MPa MPa 0.71),(0.12131-==σσ(3)、主切应力作用面的法线方向:0/20/167.115,67.25==αα 主切应力为:/2/104.96ααττ-=-=MPa此两截面上的正应力为:)(0.25/2/1MPa ==αασσ,主单元体如图3-2所示。
x图3-1MPa0.00.25图3-23. 图中所示传动轴的转速n=400rpm ,主动轮2输入功率P2=60kW,从动轮1,3,4和5的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW 。
试绘制该轴的扭矩图。
4. 用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程,并求最大挠度和转角。
各梁EI均为常数。
第二组:计算题(每小题25分,共100分)1. 简支梁受力如图所示。
采用普通热轧工字型钢,且已知= 160MPa。
试确定工字型钢型号,并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。
(已知选工字钢No.32a:W = 692.2 cm3,Iz = 11075.5 cm4)解:1.F RA = F RB = 180kN(↑)kN·mkN·mkNm3由题设条件知:W = 692.2 cm2,Iz = 11075.5 cm4cmE截面:MPaMPa2.A+、B-截面:MPaMPa3.C-、D+截面:MPaMPa∴选No.32a工字钢安全。
材料力学试题及答案解析7套
材料力学试卷1、结构构件应该具有足够的四、两圆截面杆直径关系为:D2 3D1题8分) 五、已知构件上危险点的应力状态,计算第一强度理论相当应力;第二强度理论相当应力; 第三强度理论相当应力;第四强度理论相当应力。
泊松比{单位MPfl>六、等截面直杆受力如图,已知杆的横截面积为A= 400 mm 2, P =20 kN 。
试作直杆的轴力图;计算杆内的最大正应力;材料的弹性模量E =200 Gpa ,计算杆的轴向总变形。
(本题15 分)。
(本题3分)二、低碳钢拉伸破坏经历了四个典型阶段: 阶段、阶段、阶段和阶段。
衡量材料强度的指标是(本题6分) 三、在其他条件不变的前提下,压杆的柔度越大,则临界应力越 、临界力越材料的临界柔度只与有关。
(本题3分)则Iz2I Z1 W z2W ziI P2I P1 W p2W pi(本0.3。
(本题15分)1W!七、矩形截面梁,截面高宽比h=2b ,1=4米,均布载荷q =30kN /m 许用应力100MPa , 1、画梁的剪力图、弯矩图八、一圆木柱高1=6米,直径D =200 mm ,两端铰支,承受轴向载荷 F =50 kN ,校核柱子30002。
(本题15分)九、用能量法计算结构 B 点的转角和竖向位移,EI 已知。
(本题15 分)2P 42、设计梁的截面(本题20分)。
qWMPa ,折减系数与柔度的关系为:的稳定性。
已知木材的许用应力 1/2材料力学试卷2一、(5分)图(a)与图(b)所示两个矩形微体,虚线表示其变形后的情况,确定该二微体在A处切应变 a b的大小。
二、(10分)计算图形的惯性矩I z I y。
图中尺寸单位:毫米。
三、(15分)当应力。
四、(10分)杆的横截面积、如,500、、------1002C0已知构件上危险点的应力状态,计算第三强度理论相当应力;第四强度理论相1«单位MR》画图示杆的轴力图;计算横截面上最大正应力;计算杆最大轴向应变A=4OO mm 2,E=200 GPa。
(完整版)材料力学复习题(附答案)
一、填空题1.标距为100mm的标准试件,直径为10mm,拉断后测得伸长后的标距为123mm,缩颈处的最小直径为6.4mm,则该材料的伸长率δ=23%,断面收缩率ψ=59.04%。
2、构件在工作时所允许产生的最大应力叫许用应力σ,极限应力与许用应力的比叫安全系数n。
3、一般来说,脆性材料通常情况下以断裂的形式破坏,宜采用第一二强度理论。
塑性材料在通常情况下以流动的形式破坏,宜采用第三四强度理论。
4、图示销钉的切应力τ=(Pπdh ),挤压应力σbs=(4Pπ(D2-d2))(4题图)(5题图)5、某点的应力状态如图,则主应力为σ1=30Mpa,σ2=0,σ3=-30Mpa。
6、杆件变形的基本形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四种。
7、低碳钢在拉伸过程中的变形可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段四个阶段。
8、当切应力不超过材料的剪切比例极限时,切应变γ和切应力τ成正比。
9、工程实际中常见的交变应力的两种类型为对称循环,脉动循环。
10、变形固体的基本假设是:连续性假设;均匀性假设;各向同性假设。
11、低碳钢拉伸时大致分为以下几个阶段:弹性;屈服;强化;缩颈。
12、通常计算组合变形构件应力和变形的过程是:先分别计算每种基本变形各自引起的应力和变形,然后再叠加。
这样做的前提条件是构件必须为线弹性、小变形杆件。
13、剪切胡克定律的表达形式为τ=Gγ。
14、通常以伸长率 <5%作为定义脆性材料的界限。
15、提高梁弯曲刚度的措施主要有提高抗弯刚度EI、减少梁的跨度、改善梁的载荷作用方式。
16、材料的破坏按其物理本质可分为屈服和断裂两类。
二、选择题1、一水平折杆受力如图所示,则AB杆的变形为(D)。
(A)偏心拉伸;(B)纵横弯曲;(C)弯扭组合;(D)拉弯组合。
2、铸铁试件试件受外力矩Me作用,下图所示破坏情况有三种,正确的破坏形式是(A)3、任意图形的面积为A,Z0轴通过形心O,Z1轴与Z0轴平行,并相距a,已知图形对Z1轴的惯性矩I1,则对Z0轴的惯性矩I Z0为:(B)(A )00Z I =;(B )20Z Z I I Aa =-;(C )20Z Z I I Aa =+;(D )0Z Z I I Aa =+。
材料力学复习考试题及答案解析(四川农业大学)
时,其能承受的最大轨道压力 F 为多大?
( 将在反力以 q 作用在简梁上计算,正负弯矩绝对值相同即可求出)
F
F
C
D
A
B
a
L
a
习题 10 图
F
A
l
习题 11图
B
h
b
11.如图所示矩形截面简支木梁长 l 1 m ,受可任意移动的载荷 F 40 kN 作用, 木材 的许用正应力为 [ ] 10 MPa ,许用切应力为 [ ] 3 MPa ,梁截面的高宽比为 h / b 3 / 2 。
0, 0 (C)
0, 0 (D)
0, 0
m
习题 3 图
习题 4图
4. 如图所示平面弯曲梁的截面是由一圆形挖去一正方形而形成的,
下列论述中,只有
是正确的。
( A )当梁的横截面的放置方向如图时,梁的强度最小。
( B)梁的强度与横截面的放置方向无关。
( C)当梁的横截面的放置方向如图旋转 45 时,梁的强度最大。
a
a
习题 3图
EI
A
B
F
D
C
a
L
习题 4图
4.如图所示,长度为 L 、抗弯刚度为 EI 的悬臂梁 AB 在自由端处与下方的一刚性曲拐
BCD 固接。若要使 B 点的挠度为零,则 CD 段的长度 a
2L/3
。
( 将力 F 平移到 B 点,则点受集中力 F 和力偶 Fa , F 产生向上挠度, Fa 产生向下两挠度 两者相同,从而得到 a=2L/3 )
试求梁许可的截面尺寸。
12 .如图所示,一很长的钢筋放置于刚性地面上,用力
F 将其提起,钢筋直径为 d ,单
《材料力学》复习 学习材料 试题与参考答案
《材料力学》习题答案复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.三轮汽车转向架圆轴有一盲孔(图a),受弯曲交变应力作用,经常发生疲劳断裂后将盲孔改为通孔(图b),提高了疲劳强度。
其原因有四种答案,正确答案是(A)。
A.提高应力集中系数B.降低应力集中系数C.提高尺寸系数D.降低尺寸系数2.非对称的薄壁截面梁承受横向力时,若要求梁只产生平面弯曲而不发生扭转,则横向力作用的条件是(D)A.作用面与形心主惯性平面重合B.作用面与形心主惯性平面平行C.通过弯曲中心的任意平面D.通过弯曲中心,且平行于形心主惯性平面3.对剪力和弯矩的关系,下列说法正确的是(C)A.同一段梁上,剪力为正,弯矩也必为正B.同一段梁上,剪力为正,弯矩必为负C.同一段梁上,弯矩的正负不能由剪力唯一确定D.剪力为零处,弯矩也必为零4.单位长度扭转角与(C)无关。
A.杆的长度B.扭矩C.材料性质D.截面几何性质5. 描述构件上一截面变形前后的夹角叫(B)A.线位移B.转角C.线应变D.角应变6.梁发生平面弯曲时,其横截面绕(A)旋转。
A.梁的轴线B.截面对称轴C.中性轴D.截面形心7. 梁在集中力偶作用的截面处,它的内力图为(C)A.Q图有突变,M图无变化B.Q图有突变,M图有转折C.M图有突变,Q图无变化D.M图有突变,Q图有转折8. 塑性材料的名义屈服应力使用(D)A.σS表示B.σb表示C.σp表示D.σ0.2表示9.等截面直梁在弯曲变形时,挠曲线曲率最大发生在(D)处。
A.挠度最大B.转角最大C.剪力最大D.弯矩最大10.在单元体的主平面上(D)。
A.正应力一定最大B.正应力一定为零C.剪应力一定最小D.剪应力一定为零11. 圆截面杆受扭转作用,横截面任意一点(除圆心)的切应力方向(B)A.平行于该点与圆心连线B.垂直于该点与圆心连线C.不平行于该点与圆心连线D.不垂直于该点与圆心连线12.滚珠轴承中,滚珠和外圆接触点处的应力状态是(C)应力状态。
材料力学资料题库(含答案解析)
材料力学---2绪论一、是非题1.1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。
()1.2 内力只能是力。
()1.3 若物体各点均无位移,则该物体必定无变形。
()1.4 截面法是分析应力的基本方法。
()二、选择题1.5 构件的强度是指(),刚度是指(),稳定性是指()。
A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力B. 在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力1.6 根据均匀性假设,可认为构件的()在各点处相同。
A. 应力B. 应变C. 材料的弹性常数D. 位移1.7 下列结论中正确的是()A. 内力是应力的代数和B. 应力是内力的平均值C. 应力是内力的集度D. 内力必大于应力参考答案:1.1 √ 1.2 × 1.3 √ 1.4 × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C轴向拉压一、选择题1.衡。
设杆CD 截面面积为(A) q gA ρ=(B) (C) (D) 2. (A) (C) 3. 在A 和B 和点B (A) 0o ; (C) 45o ; 4. 为A (A)[]2A σ; (C) []A σ;5. (A) (C)6. 三杆结构如图所示。
今欲使杆一种措施?(A) 加大杆3的横截面面积; (B) 减小杆3的横截面面积; (C) (D) 增大α角。
7. 图示超静定结构中,梁AB 示杆1的伸长和杆2(A) 12sin 2sin l l αβ∆=∆; (B) 12cos 2cos l l αβ∆=∆; (C) 12sin 2sin l l βα∆=∆; (D) 12cos 2cos l l βα∆=∆。
8. 图示结构,AC 为刚性杆,杆(A) 两杆轴力均减小; (B) 两杆轴力均增大;(C) 杆1轴力减小,杆2(D) 杆1轴力增大,杆29. 结构由于温度变化,则:(A) (B) (C) (D) 静定结构中将引起应力和变形,超静定结构中将引起应力。
大学期末考试---材料力学试题及答案解析
一、判断题(正确打“√”,错误打“X ”,本题满分为10分)1、拉杆伸长后,横向会缩短,这是因为杆有横向应力的存在。
( )2、圆截面杆件受扭时,横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。
( )3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同,但材料和横截面面积不同,因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。
( )4、交变应力是指构件内的应力,它随时间作周期性变化,而作用在构件上的载荷可能是动载荷,也可能是静载荷。
( )5、弹性体的应变能与加载次序无关,只与载荷的最终值有关。
( )6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。
( )7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。
( ) 8、动载荷作用下,构件内的动应力与材料的弹性模量有关。
( )9、构件由突加载荷所引起的应力,是由相应的静载荷所引起应力的两倍。
( )10、包围一个点一定有一个单元体,该单元体各个面上只有正应力而无切应力。
( ) 二、选择题(每个2分,本题满分16分)1.应用拉压正应力公式A F N=σ的条件是( )。
A 、应力小于比例极限;B 、外力的合力沿杆轴线;C 、应力小于弹性极限;D 、应力小于屈服极限。
2.梁拟用图示两种方式搁置,则两种情况下的最大弯曲正应力之比 )(m ax )(m ax b a σσ 为( )。
A 、1/4;B 、1/16;C 、1/64;D 、16。
3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述:正确的是。
A 、有应力一定有应变,有应变不一定有应力; B 、有应力不一定有应变,有应变不一定有应力; C 、有应力不一定有应变,有应变一定有应力; D 、有应力一定有应变,有应变一定有应力。
4、火车运动时,其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法,正确的是 。
A :脉动循环应力: B :非对称的循环应力; C :不变的弯曲应力;D :对称循环应力5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用,其合理的截面形状应为图( b )6、对钢制圆轴作扭转校核时,发现强度和刚度均比规定的要求低了20%,若安全因数不变,改用屈服极限提高了30%的钢材,则圆轴的( c ) 强度、刚度均足够;B 、强度不够,刚度足够; 强度足够,刚度不够;D 、强度、刚度均不够。
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材料力学复习题第2章1. 如图所示桁架结构,各杆的抗拉刚度均为EA ,则结点C 的竖向位移为:( ) (A )αcos 2EA Fh (B )α2cos 2EA Fh (C )α3cos 2EA Fh (D )α3cos EA Fh2. 如图所示正方形截面柱体不计自重,在压力F 作用下强度不足,差%20,(即F/A=1.2[σ])为消除这一过载现象(即F/A ‘= [σ]),则柱体的边长应增加约:( ) (A ) %5 (B )%10 (C )%15 (D )%203. 如图所示杆件的抗拉刚度kN 1083⨯=EA ,杆件总拉力kN 50=F ,若杆件总伸长为杆件长度的千分之五,则载荷1F 和2F 之比为:( ) (A ) 5.0 (B )1 (C )5.1 (D )24. 如图所示结构,AB 是刚性梁,当两杆只产生简单压缩时,载荷作用点的位置距左边杆件的距离x 为:( )(A ) 4a (B )3a (C )2a (D )32a5. 图示杆件的抗拉刚度为EA ,其自由端的水平位移为 3Fa/EA ,杆件中间习题1 图习题5图F2习题4图习题3图1F 习题2 图截面的水平位移为 Fa/EA 。
6.图示桁架结构各杆的抗拉刚度均为EA ,则节点C 的水平位移为 F l cos45/EA ,竖向位移为 F l cos45/EA 。
7. 图示结构AB 为刚性梁,重物重量kN 20=W ,可自由地在AB 间移动,两杆均为实心圆形截面杆,1号杆的许用应力为MPa 80,2号杆的许用应力为MPa 100,不计刚性梁AB 的重量。
试确定两杆的直径。
8. 某铣床工作台进油缸如图所示,油缸内压为MPa 2=p ,油缸内径mm 75=D ,活塞杆直径mm 18=d ,活塞杆材料的许用应力MPa 50][=σ,试校核活塞杆的强度。
9.如图所示结构,球体重量为F ,可在刚性梁AB 上自由移动,1号杆和2号杆的抗拉刚度分别为EA 和EA 2,长度均为l ,两杆距离为a 。
不计刚性梁AB 的重量。
(1)横梁中点C 的最大和最小竖向位移是多少?(2)球体放在何处,才不会使其沿AB 梁滚动?10. 如图所示结构,AB 是刚性横梁,不计其重量。
1,2号杆的直径均为mm 20=d ,两杆材料相同,许用应力为MPa 160][=σ,尺寸m 1=a 。
求结构的许可载荷][F 。
11. 如图所示结构中的横梁为刚性梁,两圆形竖杆的长度和材料均相同,直径mm 20=d ,材料的许用拉应力MPa 50][=t σ,不计刚性梁的重量,求结构能承受的最大F习题11图习题9图AWB习题10图B习题7图AWB习题8图F习题6图载荷m ax F 。
第3章1. 脆性材料压缩破坏时断口呈接近 45的原因是( )。
(通过做应力圆分析而来) (A ) 45面上的内力过大 (B ) 45面上的拉应力过大 (C ) 45面上的压应力过大 (D ) 45面上的切应力过大2. 低碳钢压缩实验时,试件最终成鼓状的主要原因是( )。
(A )试件抗压强度太低 (B )试件泊松效应太大 (C )试件与实验夹具接触面摩擦力的影响 (D )实验夹具的强度不够3. 几种材料的拉伸曲线如图所示,材料 A 的强度最高;材料 B 的刚度最大;材料 C 的塑性最好。
4. 某试件材料的屈服极限为320MPa,该试件拉伸到屈服极限时的轴向应变为%16.0,则材料的弹性模量E = 200 Gpa 。
继续加载到轴向应变为%5.0,在此时试件完全卸载后的残余应变%3.0=r ε,则试件卸载时截面上的应力是 400 MPa 。
5. 某试件材料的屈服极限为200MPa,该试件拉伸到屈服极限时的轴向应变为%2.0,则材料的弹性模量E = 100 。
继续加载到300MPa 时轴向应变为%5.1,则该试件完全卸载后的残余应变=r ε 1.2% 。
6. 同一材料的拉伸和扭转实验的应力应变关系如图所示,试指出哪根曲线是拉伸实验的(2)结果?而哪根曲线(1)是扭转实验的结果?并根据图中的数据计算材料的弹性模量{E=240/(1200*10-6)=200MPa}以及泊松比(利用公式G=E/2(1+u )即可求出0.25)。
第4章1. 圆轴承受扭矩0T 作用时,最大切应力正好达到屈服极限,若将圆轴横截面面积增加一倍,则当扭矩等于 时,其最大切应力达到屈服极限。
(A )02T (B )02T (C )022T (D )04T习题6图,σε)(μ,γε96习题3图2. 承受相同扭矩作用的两实心圆轴的最大切应力之比为2,则两圆轴的极惯性之比为: (A )21(B )221(C )3221 (D )42213. 直径为d 的实心圆轴两端受集中扭矩作用,圆轴外表面的切应力为τ。
在相同扭矩作用下,外直径为d 2、内径为d 的空心圆轴外表面的切应力为 2t/15 。
4. 在图示直角曲拐中,BC 段的刚度很大(说明不考虑BC 弯曲变形产生的挠度),B 处由一轴承支承,已测得C 处的竖向位移为m m 5.0=C w 。
若将AB 段的直径由d 增加到d 2,载荷由F 增加到F 2,则C 处的竖向位移为='c w 0.0625mm (只有AB 扭转角引起的C 点位移) 。
5.如图所示实心圆轴的直径为d ,受均布的力偶矩q 作用,材料的剪切弹性模量为G 。
(1)求圆轴截面上的最大切应力。
(2)求自由端的转角。
(3)作圆轴的转角图。
6.如图为同一材料制成的阶梯状实心圆轴,一端固定一端自由,材料剪切弹性模量为G ,两段圆轴长均为a ,在自由端承受扭矩m 作用,如果d d d 2212==,则圆轴自由端的扭转角度=AC ϕ 34ma /G πd 4 。
7.如图所示实心圆轴的直径为mm 80=d ,长度m 1=L ,受外力偶矩m kN 10⋅=m 作用,材料的剪切弹性模量为GPa 80=G 。
(1)求圆轴截面上C B A ,,三处的切应力大小及其方向。
(2)求两端截面的相对转角。
第5章作梁的内力图习题7图A习题6图习题5图习题4图第6章1.如图所示阶梯状梁AB ,最大正应力出现在截面: 。
(A )A 处 (B )B 处 (C )C 处 (D )D 处2.如图所示外伸梁AB 的直径为d ,在移动载荷F 作用下,梁中最大弯曲正应力为: 。
(A )432d Fa π (B )364d Fa π (C )332dFa π (D )316d Faπ 3.如图所示悬臂梁,在其中性层上下述结论正确的是: 。
(A )0,0=≠τσ (B )0,0==τσ (C )0,0≠≠τσ (D )0,0≠=τσ习题4图q2qa =q2/2qa 22习题3图习题2图B习题1图AFBF Fq4. 如图所示平面弯曲梁的截面是由一圆形挖去一正方形而形成的,则关于该梁的强度的下列论述中,只有 是正确的。
(A )当梁的横截面的放置方向如图时,梁的强度最小。
(B )梁的强度与横截面的放置方向无关。
(C )当梁的横截面的放置方向如图旋转 45时,梁的强度最大。
(D )当梁的横截面的放置方向如图旋转 45时,梁的强度最小。
5.如图所示矩形截面简支梁A 截面上的最大正应力为MPa 30,则整个梁中的最大正应力为: 60MPa 。
6.如图所示,长度为L 2的矩形截面梁()h b ⨯上作用有可在全梁上任意移动的载荷F ,则梁中产生的最大正应力为: 6FL/bh 2 ,最大切应力为: 2F/3bh 。
7.如图所示阶梯状悬臂梁AB ,在载荷F 作用下,则梁中产生的最大正应力为: 6Fa/bh 2 ,最大切应力为: 3F/2bh 。
8.如图所示,直径为d 的金属丝绕在直径为D 的轮缘上,d D >>。
(1)已知材料的弹性模量为E ,且金属丝保持在线弹性范围,则金属丝中的最大弯曲正应力是多少?(2)已知材料的屈服极限为s σ,如果要使变形后的金属丝能完全恢复原来的直线形状,则轮缘的直径不得小于多少?9.如图所示,由两根20.No 槽钢组成的外伸梁在外伸端分别受到载荷F 的作用,已知m 6=L ,材料的许用应力MPa 170][=σ。
求梁的许可载荷][F 。
10.如图所示,铁轨对枕木AB 的压力为F ,路基对枕木的反作用力可认为是均匀分布的,两铁轨之间的距离为L ,(1)为使枕木具有最大的强度,则尺寸a 最合理的大小是多少?(2)若枕木的抗弯截面系数为W ,材料的许用应力为][σ,则在枕木具有最大强度时,其能承受的最大轨道压力F 为多大?(将在反力以q 作用在简梁上计算,正负弯矩绝对值相同即可求出)20.No 习题9图AB习题8图习题5图习题6图习题7图211.如图所示矩形截面简支木梁长m 1=l ,受可任意移动的载荷kN 40=F 作用,木材的许用正应力为MPa 10][=σ,许用切应力为MPa 3][=τ,梁截面的高宽比为2/3/=b h 。
试求梁许可的截面尺寸。
12.如图所示,一很长的钢筋放置于刚性地面上,用力F 将其提起,钢筋直径为d ,单位长度的重量为q ,当a b 2=时,载荷F 有多大?此时钢筋中的最大正应力是多少?第7章1. 如图所示,外伸梁在载荷F 作用下产生变形。
则下列叙述中,错误的是: (A )BC 段梁的弯矩为零,但挠度不为零。
(B )BC 段梁的弯矩为零,所以该段梁无变形,只有位移。
(C )BC 段梁的挠度和转角是因AB 段梁的变形而引起的。
(D )BC 段梁无载荷,所以该段梁的转角为零。
2. 如图所示,悬臂梁自由端的挠度为B w ,梁中点的挠度为C w ,则有: 。
(A )B C w w 21= (B )B C w w 165= (C )B C w w 41=(D ) B C w w 81= 3.如图所示,两悬臂梁在自由端用铰相连,铰处作用有集中力F ,则两梁中的最大弯矩为: 。
(将铰约束分开,设左边梁受力R 则右边梁为F-R ,由左右两梁在C 点挠度相同,可求习题11图Fbh 习题1图习题2图B习题10图出R=2F/3,因此选B ) (A )3Fa (B )32Fa(C )Fa (D )Fa 24.如图所示,长度为L 、抗弯刚度为EI 的悬臂梁AB 在自由端处与下方的一刚性曲拐BCD 固接。
若要使B 点的挠度为零,则CD 段的长度=a 2L/3 。
(将力F 平移到B 点,则点受集中力F 和力偶Fa ,F 产生向上挠度,Fa 产生向下两挠度两者相同,从而得到a=2L/3)5. 如图所示各梁的抗弯刚度为EI ,试用叠加法计算梁B 截面的转角以及C 点的挠度。
6.画出如图所示梁的剪力图和弯矩图。
7.如图所示,长度为a 2、抗弯刚度为EI 、抗弯截面系数为W 的悬臂梁在中点受载荷F 作用,而在自由端支有一弹簧,弹簧的刚度系数3aEIk ξ=,这里ξ为一系数。