工程力学习题册第五章 - 答案

第五章拉伸和压缩

一、填空题

1.轴向拉伸或压缩的受力特点是作用于杆件两端的外力__大小相等___和__方向相反___，作用线与__杆件轴线重合_。其变形特点是杆件沿_轴线方向伸长或缩短__。其构件特点是_等截面直杆_。

2.图5-1所示各杆件中受拉伸的杆件有_AB、BC、AD、DC_，受压缩的杆件有_BE、BD__。

图5-1

3.内力是外力作用引起的，不同的__外力__引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力称为_轴力__。剪切变形时的内力称为__剪力__，扭转变形时的内力称为__扭矩__，弯曲变形时的内力称为__剪力与弯矩__。

4.构件在外力作用下，_单位面积上_的内力称为应力。轴向拉、压时，由于应力与横截面__垂直_，故称为__正应力__；计算公式σ＝F N/A_；单位是__N/㎡__或___Pa__。1MPa＝__106_N/m2＝

_1__N/mm2。

5.杆件受拉、压时的应力，在截面上是__均匀__分布的。

6.正应力的正负号规定与__轴力__相同，__拉伸_时的应力为__拉应力__，符号为正。__压缩_时的应力为__压应力_，符号位负。

7.为了消除杆件长度的影响，通常以_绝对变形_除以原长得到单位长度上的变形量，称为__相对变形_，又称为线应变，用符号ε表示，其表达式是ε＝ΔL/L。

8.实验证明：在杆件轴力不超过某一限度时，杆的绝对变形与_轴力__和__杆长__成正比，而与__横截面面积__成反比。

9.胡克定律的两种数学表达式为σ＝Eε和ΔL＝F N Lo/EA。E称为材料的_弹性模量__。它是衡量材料抵抗_弹性变形_能力的一个指标。

10.实验时通常用__低碳钢__代表塑性材料，用__灰铸铁__代表脆性材料。

11.应力变化不大，应变显著增大，从而产生明显的___塑性变形___的现象，称为__屈服___。

12.衡量材料强度的两个重要指标是__屈服极限___和__抗拉强度__。

13.采用___退火___的热处理方法可以消除冷作硬化现象。

14.由于铸铁等脆性材料的___抗拉强度__很低，因此，不宜作为承拉零件的材料。

15.工程上把材料丧失__工作能力__时的应力称为危险应力或__极限应力___，以符号σ°表示。对

于塑性材料，危险应力为σs；对于脆性材料，危险应力为Rm。

16.材料的危险应力除以一个大于1的系数n作为材料的__许用应力_，它是构件安全工作时允许承

受的__最大应力__。用符号［σ］n称为__安全系数____。

17.通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生__屈服__现象，脆性材料发生__断裂__现象。

18.构件的强度不够是指其工作应力___大于___构件材料的许用应力。

19.拉（压）杆强度条件可用于解决校核强度、__选择截面尺寸__和___确定许可载荷_____三类问题。

二、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）

1.轴向拉（压）时，杆件的内力必定与杆件的轴线重合。（√）

2.轴力是因外力而产生的，故轴力就是外力。（×）

3.拉、压变形时，求内力通常用截面法。（√）

4.使用截面法求得的杆件的轴力，与杆件截面积的大小无关。（√）

5.截面法表明，只要将受力构件切断，即可观察到断面上的内力。（×）

6.杆件的部位作用着若干个轴向外力，从杆件的不同部位截开时求得的轴力都相同。（×）

7.正应力是指垂直于杆件横截面的应力，它又分为正值正应力和负值正应力。（×）

8.应力方向垂直于杆轴线，应力表示了杆件所受内力的强弱程度。（×）

9.当杆件受拉伸时，绝对变形△L为负值。（×）

10.当杆件受压缩时，其线应变ε为负值。（√）

11.两根材料不同、长度和截面积相同的文件，受相同轴向力作用，则：

（1）两杆的内力相同。（√）（2）两杆的应力相同。（√）（3）两杆的绝对变形相同。（×）（4）两杆的相对变形相同。（×）（5）材料的许用应力相同。（×）（6）两杆的强度相同。（×）

12.构件的工作应力可以和其极限应力相等。（×）

13.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。（×）

14.图5-2所示的σ—ε曲线上：

（1）对应a点的应力称为比例极限。（√）（2）对应b点的应力称为屈服极限。（√）（3）对应d点的应力称为强化极限。（×）

R（σ）

图5-2

三、选择题（把正确答案的序号填入对应题号前的括号内）

（ C ）1.图5-3中，真正符合拉杆受力特点的是图______________。

图5-3

（ D ）2.为研究构件的内力和应力，材料力学中广泛使用了___________法。

A．几何 B.解析 C.投影 D.截面

（ A、E）3.图5-4所示AB杆两端受大小为F的力的作用，则杆内截面上的内力大小为__________，杆内截面上的应力是__________。

A．F 2 C.0 D.拉应力 E.压应力

图5—4 图5—5

（B、D ）4.图5-5所示AB杆受大小为F的力的作用，则杆内截面上的内力大小为________。若杆件横截面积为A，则杆内的应力值为____________。

A．F/2 D. F/A E. F/2A

（ C ）5.胡克定律表明，在材料的弹性变形范围内，应力和应变__________。

A．相等 B.互为倒数 C.成正比 D.成反比

（ B ）6.在弹性变形范围内，拉杆抗拉刚度EA数值越大，杆件变形____________。

A.越容易

B.越不易

C.越显著

（ B ）、B两杆的材料、横截面积及所受的轴力相同，而L A＝2L B，则ΔL A与ΔL B的关系是_________。 A．ΔL A＝ΔL B B. ΔL A＝2ΔL B C. ΔL A＝(1/2)ΔL B

（ C ）、B两杆的材料、长度及所受轴向力均相同，而其横截面积的关系为A A＝2A B，则绝对变形ΔL A与ΔL B的关系是___________。

A．ΔL A＝ΔL B B. ΔL A＝2ΔL B C. ΔL A＝(1/2)ΔL B

（ A ）、B两杆的材料、长度及横截面积均相同，杆A所受轴力是杆B所受轴力的两倍，则ΔL A：ΔL B＝____________。

B. 1/2

C.1

( A、D )10.拉压胡克定律表达式是__________和___________。

A．ΔL＝F N L/（EA） B.σ＝ε/E

C．ΔL＝EL/（F N A） D. E＝σ/ε

（ B ）11.低碳钢等塑性材料的极限应力是材料的______________。

A．许用应力 B.屈服极限 C.强度极限 D.比例极限

（ A ）12.构件的许用应〔σ〕力是保证构件安全工作的____________。

A．最高工作应力 B.最低工作应力 C.平均工作应力

（ A ）13.按照强度条件，构件危险截面上的工作应力不应超过材料的___________。

A．许用应力 B.极限应力 C.破坏应力

（ A ）14.拉（压）杆的危险截面必为全杆中__________的横截面。

A．正应力最大 B.面积最大 C.轴力最大

四、简答题