工程材料习题与辅导第五版答案
材料力学第五版课后习题答案
7-4[习题7-3] 一拉杆由两段沿n m -面胶合而成。
由于实用的原因，图中的α角限于060~0范围内。
作为“假定计算”，对胶合缝作强度计算时，可以把其上的正应力和切应力分别与相应的许用应力比较。
现设胶合缝的许用切应力][τ为许用拉应力][σ的4/3，且这一拉杆的强度由胶合缝强度控制。
为了使杆能承受最大的荷载F ，试问α角的值应取多大？ 解：AFx =σ；0=y σ；0=x τ ατασσσσσα2s i n 2c o s 22x yx yx --++=][22cos 12cos 22σαασα≤+=+=A F A F A F ][22cos 1σα≤+A F ，][cos 2σα≤AFασ2cos ][A F ≤，ασ2max,cos ][AF N = ατασστα2c o s 2s i n 2x yx +-=][3][2sin στατα=≤=F ，σ][5.1A F ≤，σ][5.1max,AF T =由切应力强度条件控制最大荷载。
由图中可以看出，当060=α时，杆能承受最大荷载，该荷载为：A F ][732.1max σ=7-6[习题7-7] 试用应力圆的几何关系求图示悬臂梁距离自由端为m 72.0的截面上，在顶面以下mm 40的一点处的最大及最小主应力，并求最大主应力与x 轴之间的夹角。
解：（1）求计算点的正应力与切应力MPa mm mm mm N bh My I My z 55.1016080401072.01012124363=⨯⨯⋅⨯⨯⨯===σMPa mm mm mm N bI QS z z 88.0801608012160)4080(10104333*-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-==τ （2）写出坐标面应力 X （10.55，-0.88）Y （0，0.88）(3) 作应力圆求最大与最小主应力，并求最大主应力与x 轴的夹角 作应力圆如图所示。
从图中按比例尺量得：MPa 66.101=σ MPa 06.03-=σ 0075.4=α7-7[习题7-8] 各单元体面上的应力如图所示。
材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案
材料力学第五版（I ）孙训方版课后习题答案[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示，杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2，试做木桩的后力图。
解：由题意可得：33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l 10=，其横截面面尺寸如图所示。
荷载kN F 1000=，材料的密度3/35.2m kg =ρ，试求墩身底部横截面上的压应力。
解：墩身底面的轴力为：g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图)(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积：)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件，所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa mkNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用，试求杆的伸长。
2-7图解：取长度为dx 截离体（微元体）。
则微元体的伸长量为：)()(x EA Fdx l d =∆ ，⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(lxr r r r =--121，22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=， 2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ，dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+- du d d ldx 122-=，)()(22)(221212udu d d l du u d d lx A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此，)()(2)()(202100u dud d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆πlld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214d Ed Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。
第五版材料力学试题及答案
2010 —2011材料力学试题及答案A一、单选题（每小题2分，共10小题，20分）1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。
下列除（）项，其他各项是必须满足的条件。
A、强度条件B、刚度条件C、稳定性条件D、硬度条件2、内力和应力的关系是（）A、内力大于应力B、内力等于应力的代数和C、内力是矢量，应力是标量D、应力是分布内力的集度3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（）。
A、形状尺寸不变，直径线仍为直线。
B、形状尺寸改变，直径线仍为直线。
C、形状尺寸不变，直径线不保持直线。
D、形状尺寸改变，直径线不保持直线。
4、建立平面弯曲正应力公式My i：,需要考虑的关系有（）。
A、平衡关系，物理关系，变形几何关系；B、变形几何关系，物理关系，静力关系；C、变形几何关系，平衡关系，静力关系；D、平衡关系，物理关系，静力关系；5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（）来确定积分常数。
A、平衡条件。
B、边界条件。
C、连续性条件。
D、光滑性条件。
6、图示交变应力的循环特征r、平均应力m、应力幅度a分别为（）。
A -10、20、10 ；B 30、10、20；1 1- -----------------------------C 3、20、10；D 3、10、20。
7、一点的应力状态如下图所示，则其主应力1、2、3分别为（）。
A 30MPa、100 MPa、50 MPaB 50 MPa、30MPa、-50MPaC 50 MPa、0、-50Mpa、D -50 MPa、30MPa、50MPa8、对于突加载的情形，系统的动荷系数为（）。
A、2B、3C、4D、59、压杆临界力的大小，（）。
A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B与压杆的柔度大小有关；C与压杆材料无关；D与压杆的柔度大小无关。
10、利用图乘法计算弹性梁或者刚架的位移，要求结构满足三个条件。
以下那个条件不是必须的（）A、EI为常量B、结构轴线必须为直线。
土木工程材料习题题库及答案
⼟⽊⼯程材料习题题库及答案⼟⽊⼯程材料习题题库及答案Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT⼟⽊⼯程材料习题（第五版）班级学号组别姓名华南理⼯⼤学⼟⽊⼯程系2011年2⽉⽬录第⼀章⼟⽊⼯程材料的基本性质 (1)第⼆章⽆机胶凝材料 (6)第三章岩⽯与集料......................................................1 6 第四章地基处理材料和⽆机结合料稳定材料 (20)第五章⽔泥混凝⼟......................................................2 2 第六章聚合物混凝⼟...................................................3 5 第七章沥青与沥青混合料.............................................3 6 第⼋章建筑砂浆.........................................................4 1 第九章砌体材料和屋⾯材料..........................................4 6 第⼗章建筑钢材 (49)第⼗⼀章⽊材…………………………………………………5 3 第⼗⼆章合成⾼分⼦材料……………………………………5 6第⼗三章建筑功能材料 (58)第⼀章⼟⽊⼯程材料的基本性质⼀、填空题 (请把答案填在题⽬的横线上，共20空)1.材料的密度是指在绝对密实状态下，单位体积的质量。
2.⼀般情况下，若材料孔隙率越⼤，则其表观密度越⼩，强度越低。
3.材料的空隙率是指散粒材料在堆积体积中，固体颗粒之间的空隙体积占堆积体积所占的⽐例。
4.随含⽔率的增加，材料的密度不变，导热系数增加。
5.同⼀组成材料，其孔隙率⼤，则强度低、保温好、表观密度⼩。
材料力学第五版课后题答案（孙训芳）
材料⼒学第五版课后题答案（孙训芳）材料⼒学（I）第五版(孙训芳编)⽢肃建筑职业技术学院长安⼤学⼟⽊⼯程材料⼒学复习材料材料⼒学第五版课后答案(孙训芳编)4-1试求图⽰各梁中指定截⾯上的剪⼒和弯矩 a （5）=h （4）001100110002222200022132241111223121140,222233RA RB S S q F F a q a q F q a a q aa M q a q a q aF M q a a q a a q a ----====-==-===-=b （5）=f （4）4-2试写出下列各梁的剪⼒⽅程和弯矩⽅程，并作剪⼒图和弯矩图 a （5）=a （4）b（5）=b（4）f（5）=f（4）4-3试利⽤载荷集度，剪⼒和弯矩间的微分关系做下列各梁的弯矩图和剪⼒e和f题）（e）（f）（h）4-4试做下列具有中间铰的梁的剪⼒图和弯矩图。
4-4 （b） 4-5 （b）4-5．根据弯矩、剪⼒与荷载集度之间的关系指出下列玩具和剪⼒图的错误之处，并改正。
4-6．已知简⽀梁的剪⼒图如图所⽰，试做梁的弯矩图和荷载图，梁上五集中⼒偶作⽤。
4-6（a） 4-7（a）4-7．根据图⽰梁的弯矩图做出剪⼒图和荷载图。
4-8⽤叠加法做梁的弯矩图。
4-8（b） 4-8（c）4-9．选择合适的⽅法，做弯矩图和剪⼒图。
4-9（b） 4-9（c）4-104-14．长度l=2m的均匀圆⽊，欲锯做Fa=0.6m的⼀段，为使锯⼝处两端⾯开裂最⼩，硬是锯⼝处弯矩为零，现将圆⽊放在两只锯⽊架上，⼀只锯⽊架放在圆⽊⼀段，试求另⼀只锯⽊架应放位置。
x=0.4615m4-184-19M=30KN 4-214-234-254-284-294-334-364-355-25-35-75-15。
(精品)材料力学第五版(孙训方)课后题答案
材料力学第五版课后答案[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示，杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2，试做木桩的后力图。
解：由题意可得：33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F kF l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l10=，其横截面面尺寸如图所示。
荷载kN F 1000=，材料的密度3/35.2m kg =ρ，试求墩身底部横截面上的压应力。
解：墩身底面的轴力为：g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积：)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件，所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用，试求杆的伸长。
2-7图解：取长度为dx 截离体（微元体）。
则微元体的伸长量为：)()(x EA Fdx l d =∆ ，⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(l xr r r r =--121，22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=，2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ，dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+-du d d ldx 122-=，)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此，)()(2)()(202100udu d d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214dEd Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。
材料力学第五版课后题答案(孙训芳)
材料力学（I）第五版(孙训芳编)甘肃建筑职业技术学院长安大学土木工程材料力学复习材料材料力学第五版课后答案(孙训芳编)4-1试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩 a （5）=h （4）001100110002222200022132241111223121140,222233RA RB S S q F F a q a q F q a a q aa M q a q a q aF M q a a q a a q a ----==⨯==-⨯==-⨯⨯⨯===⨯-⨯⨯⨯=b （5）=f （4）4-2试写出下列各梁的剪力方程和弯矩方程，并作剪力图和弯矩图 a （5）=a （4）b（5）=b（4）f（5）=f（4）4-3试利用载荷集度，剪力和弯矩间的微分关系做下列各梁的弯矩图和剪力e和f题）（e）（f）（h）4-4试做下列具有中间铰的梁的剪力图和弯矩图。
4-4 （b） 4-5 （b）4-5．根据弯矩、剪力与荷载集度之间的关系指出下列玩具和剪力图的错误之处，并改正。
4-6．已知简支梁的剪力图如图所示，试做梁的弯矩图和荷载图，梁上五集中力偶作用。
4-6（a） 4-7（a）4-7．根据图示梁的弯矩图做出剪力图和荷载图。
4-8用叠加法做梁的弯矩图。
4-8（b） 4-8（c）4-9．选择合适的方法，做弯矩图和剪力图。
4-9（b） 4-9（c）4-104-14．长度l=2m的均匀圆木，欲锯做Fa=0.6m的一段，为使锯口处两端面开裂最小，硬是锯口处弯矩为零，现将圆木放在两只锯木架上，一只锯木架放在圆木一段，试求另一只锯木架应放位置。
x=0.4615m4-184-19M=30KN 4-214-234-254-284-294-334-364-355-25-35-75-155-225-246-4 6/((233))A l Fl EA ∆=+6-127-3-55mpa 。
-55mpa7-4[习题7-3] 一拉杆由两段沿n m -面胶合而成。
材料力学第五版答案 (2)
材料力学第五版答案第一章简介1.1 材料力学的定义材料力学是研究物质在外力作用下的力学性质变化的学科。
通过研究材料的物理力学性质，可以预测和控制材料在不同条件下的力学行为，为材料的设计和应用提供基础。
1.2 材料力学的基本概念材料力学的基本概念包括应力、应变、弹性和塑性等内容。
应力是物体内部单位面积上的力，应变是物体在外力作用下的变形程度。
弹性是指物体在外力作用下能够恢复到原来形态的能力，而塑性是指物体在外力作用下会产生不可逆的变形。
1.3 材料力学的应用领域材料力学在工程学、材料科学、地质学等领域有着广泛的应用。
在工程学中，材料力学可以用于设计和制造建筑、桥梁、飞机等工程结构；在材料科学中，材料力学可以用于研究材料的力学性能和性质变化规律；在地质学中，材料力学可以用于研究地质构造和地震等现象。
第二章应力和应变2.1 应力的定义和分类应力是指物体内部单位面积上的力，通常用符号σ表示。
根据应力的方向和大小，可以将应力分为正应力、剪应力、法向应力和切向应力等类型。
2.2 应变的定义和分类应变是指物体在外力作用下的变形程度，通常用符号ε表示。
应变分为线性弹性应变、剪切应变等类型。
线性弹性应变是指物体在弹性变形范围内，应变与应力成正比；剪切应变是指物体在外力作用下发生的切变变形。
2.3 应力-应变关系应力和应变之间的关系可以通过应力-应变曲线来表示。
应力-应变曲线可以反映材料的弹性和塑性行为。
在弹性阶段，应力与应变呈线性关系，符合胡克定律；在塑性阶段，应力与应变不再呈线性关系。
第三章弹性力学3.1 弹性体的基本假设弹性体是指在一定范围内，在外力作用下可以恢复到原来形态的物体。
弹性体的基本假设包括线弹性假设、各向同性假设等。
3.2 弹性体的本构关系弹性体的本构关系描述了材料的应力和应变之间的关系。
常见的本构关系有胡克定律、泊松比等。
胡克定律是指当材料处于弹性阶段时，应力和应变成正比。
3.3 弹性体的力学性能参数弹性体的力学性能参数包括弹性模量、剪切模量、泊松比等。
土木工程材料习题-第五版201102-答案
一、土木工程材料的基本性质一、填空题 (请把答案填在题目的横线上，共20空)1.材料的密度是指在绝对密实状态下，单位体积的质量。
2.一般情况下，若材料孔隙率越大，则其表观密度越小，强度越低。
3.材料的空隙率是指散粒材料在堆积体积中，固体颗粒之间的空隙体积占堆积体积所占的比例。
4.随含水率的增加，材料的密度不变，导热系数增加。
5.同一组成材料，其孔隙率大，则强度低、保温好、表观密度小。
6.材料的孔隙水饱和系数是指材料的吸水饱和的孔隙体积与材料的孔隙体积之比，其值越大，则抗冻性越差。
7.材料的耐久性是指材料在物理、化学、生物等因素作用下，能经久不变质不破坏，而尚能保持原有的性能。
8.材料的耐水性是指材料在长期水的（吸水饱和）作用下不破坏，强度也不明显下降的性质。
9.材料的耐水性以软化系数表示，其数值越大，则材料的耐水性越好。
10.材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不明显下降的性质。
11.若提高材料的抗冻性，应增加闭口孔隙，减少开口孔隙。
12.材料的抗渗性是指材料在压力水作用下抵抗渗透的能力。
13.憎水材料与亲水材料相比，更适宜做防水材料。
二、单项选择题：(请把选择的答案填在题目题干的横线上，共10空)1. 材料密度ρ、表观密度0ρ、堆积密度0ρ'存在下列关系 A 。
A) ρ＞0ρ＞0ρ' 0ρ'＞ρ＞0ρρ＞0ρ'＞0ρ2. 表观密度是指材料在 B 状态下，单位体积的质量。
A ）绝对密实B ）自然C ）堆积D ）饱和面干3. 粉状或散粒状材料的堆积密度是以材料的重量除以材料 A 体积求得的。
A) 堆积态状下的 B) 绝对密实的C) 放入水中排开水的 D) 自然状态下的4. 对相同品种，不同表观密度的材料进行比较时，一般表观密度小者 A 。
A) 强度较低 B) 强度提高 C) 比较密实 D) 空隙率较小5. 同种材料，在孔隙率增大时，以下 C 增强。
工程材料习题与辅导第五版答案
(9) 一块纯铁在 912℃发生 Fe → Fe 转变时，体积将( 收缩
(10) 珠光体的本质是( 铁素体与渗碳体机械混合物 )。 (11) 在铁碳合金室温平衡组织中，含 Fe3CⅡ最多的合金成分点为( 2.11%C )，含 Le′最多的 合金成分点为( 4.3%C )。 (12) 用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体体积分数为 80%，则此钢的碳的质量 分数为( 0.62%C )。 (13) 钢在常温下的变形加工称为( 冷 )加工，而铅在常温下的变形加工称为( 热 )加工 (14) 造成加工硬化的根本原因是( 位错运动受阻,引起塑性变形抗力增加 )。 (15) 滑移的本质是( 位错的运动 )。 (16) 变形金属的最低再结晶温度与熔点的关系是( T 再=(0.35~0.4)T 熔 )。 (17) 再结晶后晶粒度的大小主要取决于( 加热温度 )和( 预先变形度 )。 (18)在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体和屈氏体的主要相同点是( F+Fe3C 的两相混合 物 ),不同点是 （ 屈氏体的片层间距小 ） 。 (19) 用光学显微镜观察，上贝氏体呈( 羽毛 )状，下贝氏体呈( 黑色针状 )状。 (20) 马氏体的显微组织形态主要有（ 板条状 ） 、 （ 针状 ）两种。其中（ 板条马氏体 ） 的 韧性较好。 (21)钢的淬透性越高，则其 C 曲线的位置越（ 靠右 ）,说明临界冷却速度越（ 小 ） (22)马氏体是一种( 铁 )磁相，在磁场中呈现磁性；而奥氏体是一种( 顺 )磁相，在磁 场中无磁性。 (23) 球化退火加温温度略高于 Ac1,以便保留较多的（ 未溶碳化物粒子 ）或较大的奥氏体 中的（ 碳浓度分布不均匀 ） ，促 进球状碳化物的形成。 (24)球化退火的主要目的是（ 降低硬度 ）,它主要适用于（ 过共析钢 ）钢。 (25) 亚共析钢的正常淬火温度范围是( AC3 以上 30+50℃ )，过共析钢的正常淬火温度范 围是（ AC1 以上 30+50℃ ） 。 (26) 淬火钢进行回火的目的是( 消除应力 )，回火温度越高，钢的强度与硬度越( 低 )。 (27) 合金元素中，碳化物形成元素有( Mo，W，V，Nb，Ti )。 (28) 促进晶粒长大的合金元素有( Mn，P，B )。 （29) 除( Co )、( Al )外，几乎所有的合金元素都使 Ms、Mf,点下降，因此淬火后相同碳质量 分数的合金钢与碳钢相比，残余奥氏体（ 多 ） ，使钢的硬度（下降） 。 （30）一些含有合金元素（ Mn，Cr，Ni ）的合金钢，容易产生第二类回火脆性，为了消除 第二类回火脆性，可采用( 快冷 )和( 加入 Mo 元素 )。
材料力学第五版(孙训方)课后题答案
材料力学第五版课后答案[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示，杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2，试做木桩的后力图。
解：由题意可得：33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l10=，其横截面面尺寸如图所示。
荷载kN F 1000=，材料的密度3/35.2m kg =ρ，试求墩身底部横截面上的压应力。
解：墩身底面的轴力为：g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积：)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件，所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用，试求杆的伸长。
2-7图解：取长度为dx 截离体（微元体）。
则微元体的伸长量为：)()(x EA Fdx l d =∆ ，⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(lxr r r r =--121，22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=，2211222)(u d x ld d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ，dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+-du d d ldx 122-=，)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此，)()(2)()(202100udu d d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214dEd Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。
参考资料(答案)-《工程力学(第五版)习题册》-A02-9111
F1y=F1 ·cos60°=20 N F2x=0 F2y= -F2= -40 N F3x= -F3= -40 N F3y=0 F4x=F4·cos135°= -28.28 N F4y=F4 ·cos45°=28.28 N 2. 解:F1x=F1=100N F1y=0 N F2x=0 N F2y=F2 =100 N F3x=F3 ·cos30°=129.9 N F3y=F3 ·cos60°=75 N F4x=F4 ·cos60°=50 N F4y=F4·cos150°= -86.6 N F5x=F5 ·cos60°=75 N F5y=F5·cos150°= -129.9 N F6x=F6·cos120°= -100 N
FDX =FD
FDY =0
FBX=FB·cos135°=-0.866FB FBY=FB·cos60°=0.5FB (3) 列 方 程
由 ∑Fix=0:FX +FDX +FBX =0 由 ∑Fiy=0:FY +FDY +FBY =0 (4) 解 方 程
解方程得到:FD=193.2 (N)(方向如图所示)
· 154 ·
F6y=F6·cos150°= -173.2 N 3. 解:MO(F1)=F1×1=F1
MA (F1)= -F1 ×1= -F1 MO (F2)= -F2 ×2= -2F2 MA (F2)= -F2 ×4= -4F2 MO(F3)=F3×0=0 MA(F3)=F3×1×sin45°=0.707F3 MO(F4)=F4×3=3F4 MA(F4)=F4×4=4F4 MO(F5)=F5×1.414=1.414F5 MA (F5)= -F5 ×1×sin45°= -0.707F5 4. 解: (a)MB(F)=F·la=50×0.6=30 N·m
材料力学第五版(刘鸿文主编)课后习题答案课件
材料力学的基本单位
总结词
材料力学的基本单位包括长度单位、质量单 位、时间单位和力的单位。这些单位是国际 单位制中的基本单位，用于描述和度量材料 力学中的各种物理量。
详细描述
在材料力学中，需要用到各种物理量来描述 和度量材料的机械行为。因此，选择合适的 单位非常重要。长度单位通常采用米（m） ，质量单位采用千克（kg），时间单位采 用秒（s），力的单位采用牛顿（N）。这 些单位是国际单位制中的基本单位，具有通 用性和互换性，可以方便地用于描述和度量 材料力学中的各种物理量，如应变、应力、 弹性模量等。同时，这些单位的选择也符合 国际惯例，有利于学术交流和技术合作。
材料力学第五版(刘鸿文 主编)课后习题答案课件
• 材料力学基础概念 • 材料力学基本公式 • 课后习题答案解析 • 材料力学实际应用 • 材料力学的未来发展
01
材料力学基础概念
材料力学定义与性质
总结词
材料力学是研究材料在各种外力作用下 产生的应变、应力、强度、刚度和稳定 性等机械行为的科学。其性质包括材料 的弹性、塑性、脆性等，以及材料的强 度、刚度、稳定性等机械性能。
02
材料力学基本公式
拉伸与压缩
•·
应变公式： $epsilon = frac{Delta L}{L}$，其中 $epsilon$是应变，$Delta L$是长度变化量，$L$是
原始长度。
描述了材料在拉伸和压缩过程中的应力、应变 关系。
应力公式： $sigma = frac{F}{A}$，其中 $sigma$是应力，$F$是作用在物体上的力， $A$是受力面积。
习题二答案解析
问题2
说明应力分析和应变分析在材料力学中的重要性。
答案
土木工程材料习题(第五版)名词解释及问答题答案
答：水化热大的硅酸盐水泥在水化过程中要释放出大量的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失，这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。
41.沥青的粘滞性：是沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗剪切力变形的能力。
42.沥青的温度稳定性：当温度升高时，沥青就软化，当温度降低时，沥青就变脆，这种特性为沥青的温度稳定性。
43.沥青延度：将沥青试拌制成8字型标准试件，采用延度仪，在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，以cm计。
44.沥青老化：沥青性质随时间而变化的现象通常称为沥青的老化，也就是沥青的耐久性。（针入度小，软化点上升，延度下降，脆点上升。）
11.胶凝材料：指土木工程材料中，经过一系列物理，化学作用，能够散粒状或块状材料粘结成整体材料。
12.水硬性胶凝材料：既能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并发展其强度的无机胶凝材料。
13.β型半水石膏：β—CaSO4·1/2H2O
14.过火石灰：指石灰生产时局部煅烧温度过高，在表面有熔融物的石灰。
21.水泥细度：表示水泥被磨细的程度或水泥分散度的指标。
22.水泥标准养护条件：温度20摄氏度±1摄氏度，相对湿度大于90%。
23.水泥的凝结：
24.水泥石的软水侵蚀：不含或仅含少量重碳酸盐的水称为软水，当水泥石长期与软水接触，水化产物将按其稳定存在所必须的平衡Ca(OH)2浓度的大小，一次逐渐溶解，从而造成水泥的破坏。
48.欠火砖:在温度低于900摄氏度以下烧成的砖。
49.烧结多孔砖：大面有孔洞，孔洞率大于等于25%，孔小而多，使用时孔洞垂直于承压面。
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1、材料的结构与性能特点 1.2 填空题 (1) 同非金属相比，金属的主要特性是( ① 热和电的良导体② 正的电阻温度系数③ 不透 明、有金属光泽④ 塑性高、强韧性好 )。 (2) 晶体与非晶体结构上最根本的区别是( 晶体内原子排列是有规则、周期性的 )。 (3) 在立方晶系中，{120}晶面族包括( (120) (102) (012) )等晶面。 (4) -Fe 的一个晶胞内的原子数为( 4 )。
(9) 一块纯铁在 912℃发生 Fe → Fe 转变时，体积将( 收缩
(10) 珠光体的本质是( 铁素体与渗碳体机械混合物 )。 (11) 在铁碳合金室温平衡组织中，含 Fe3CⅡ最多的合金成分点为( 2.11%C )，含 Le′最多的 合金成分点为( 4.3%C )。 (12) 用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体体积分数为 80%，则此钢的碳的质量 分数为( 0.62%C )。 (13) 钢在常温下的变形加工称为( 冷 )加工，而铅在常温下的变形加工称为( 热 )加工 (14) 造成加工硬化的根本原因是( 位错运动受阻,引起塑性变形抗力增加 )。 (15) 滑移的本质是( 位错的运动 )。 (16) 变形金属的最低再结晶温度与熔点的关系是( T 再=(0.35~0.4)T 熔 )。 (17) 再结晶后晶粒度的大小主要取决于( 加热温度 )和( 预先变形度 )。 (18)在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体和屈氏体的主要相同点是( F+Fe3C 的两相混合 物 ),不同点是 （ 屈氏体的片层间距小 ） 。 (19) 用光学显微镜观察，上贝氏体呈( 羽毛 )状，下贝氏体呈( 黑色针状 )状。 (20) 马氏体的显微组织形态主要有（ 板条状 ） 、 （ 针状 ）两种。其中（ 板条马氏体 ） 的 韧性较好。 (21)钢的淬透性越高，则其 C 曲线的位置越（ 靠右 ）,说明临界冷却速度越（ 小 ） (22)马氏体是一种( 铁 )磁相，在磁场中呈现磁性；而奥氏体是一种( 顺 )磁相，在磁 场中无磁性。 (23) 球化退火加温温度略高于 Ac1,以便保留较多的（ 未溶碳化物粒子 ）或较大的奥氏体 中的（ 碳浓度分布不均匀 ） ，促 进球状碳化物的形成。 (24)球化退火的主要目的是（ 降低硬度 ）,它主要适用于（ 过共析钢 ）钢。 (25) 亚共析钢的正常淬火温度范围是( AC3 以上 30+50℃ )，过共析钢的正常淬火温度范 围是（ AC1 以上 30+50℃ ） 。 (26) 淬火钢进行回火的目的是( 消除应力 )，回火温度越高，钢的强度与硬度越( 低 )。 (27) 合金元素中，碳化物形成元素有( Mo，W，V，Nb，Ti )。 (28) 促进晶粒长大的合金元素有( Mn，P，B )。 （29) 除( Co )、( Al )外，几乎所有的合金元素都使 Ms、Mf,点下降，因此淬火后相同碳质量 分数的合金钢与碳钢相比，残余奥氏体（ 多 ） ，使钢的硬度（下降） 。 （30）一些含有合金元素（ Mn，Cr，Ni ）的合金钢，容易产生第二类回火脆性，为了消除 第二类回火脆性，可采用( 快冷 )和( 加入 Mo 元素 )。
(5) 典型铸锭结构的三个晶区分别为( 表面细晶区 )、( 柱状晶区 )和（ 中心等轴晶 ） 。 (6) 固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度( 高 )。 (7) 固溶体出现枝晶偏析后，可用(扩散退火)加以消除。 (8) 一合金发生共晶反应，液相 L 生成共晶体( )。共晶反应式为( L—（α+β）)，共晶 反应的特点是( 在恒温下进行，三相共存 )。 )。
(22)钢的回火处理是在： a．退火后进行 b. 正火后进行 c．淬火后进行 (23)20 钢的渗碳温度范围是 a．600～650°C b. 800～820°C c．900～950°C d. 1000～1050°C (24)钢的淬透性主要取决于： a．钢中碳质量分数 b. 冷却介质 c.钢中合金元素种类和质量分数 (25)钢的淬硬性主要取决于： a．钢中碳质量分数 b. 冷却介质 c．钢中合金元素种类和质量分数 2.5 综合分析题 (3)在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能,细化晶粒、提高金属材料 使用性能的措施有哪些? (4)如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小： ①砂模浇注与金属模浇注； ②变质处理与不变质处理； ③铸成厚件与铸成薄件； ④浇注时采用震动与不采用震动。 答： （1）金属模浇注晶粒尺寸小于砂模浇注，原因是金属模冷却速度大，过冷度大，核率高。 （2）变质处理晶粒细小，原因是变质处理增加了非自发形核率，促进形核； （3）铸成薄件晶粒细小，原因是薄件散热速度大，增加形核率； （4）采用振动晶粒细小，振动打碎粗大枝晶，促进非均匀形核。 (14)金属塑性变形后组织和性能会有什么变化? (26)为什么钢件淬火后一般不直接使用，需要进行回火? (27)直径为 6mm 的共析钢小试样加热到相变点 A1 以上 30°C， 用图 1-4 所示的冷却曲线进行 冷却，试分析其所得到的组织，说明各属于什么热处理方法。 答：a-单液淬火 M+A’ b-分级淬火 M+A’ c-油冷淬火 T+M+A’ d -等温淬火 下 B e-正火 S f-完全退火 P g-等温退火 P
（√ ）
(22)当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。 （ (23)在碳钢中， 共析钢的淬透性最好。 (24)高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。
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（√ ）
（
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） ） ）
(25)经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。 （ (26)调质得到的回火索氏体和正火得到的索氏体形貌相似，渗碳体形态一样。 (27)在同样淬火条件下，淬透层深度越大，则钢的淬透性越好。 (28)感应加热过程中，电流频率愈大，电流渗入深度愈小，加热层也愈薄。 (29)表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。 (30)所有的合金元素都能提高钢的淬透性。 (31)合金元素 Mn、 Ni、 N 可以扩大奥氏体区。 (32)合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。 (33)60Si2Mn 钢比 T12 和 40 钢有更好的淬透性和淬硬性。 (34)所有的合金元素均使 Ms、 Mf 下降。 （
(14)孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。 (15)金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。 (16)再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。 (17)重结晶退火就是再结晶退火。 (18)渗碳体的形态不影响奥氏体化形成速度。
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） ） ） ） ） ）
(19)马氏体是碳在 -Fe 中的过饱和固溶体。 当奥氏体向马氏体转变时， 体积要收缩。 （
(20)当把亚共析钢加热到 Ac1 和 Ac3 之间的温度时， 将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织， 在平衡条件下，其中奥氏体的碳质量分数总是大于钢的碳质量分数。 （
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(21)当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片 状 珠 光 体 的 奥 氏 体 化 速 度 快 。
（√ ） （√ ）
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2.4．选择正确答案 (1)金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 a．越高 b．越低 c. 越接近理论结晶温度 (2)为细化铸造金属的晶粒，可采用： a．快速浇注 b．加变质剂 c 以砂型代金属型 (3)在发生 L→( )共晶反应时，三相的成分： a．相同 b．确定 c.不定
(4)共析成分的合金在共析反应 →( )刚结束时，其组成相为 a． + (5)奥氏体是： a．碳在 Fe 中的间隙固溶体 b. 碳在 -Fe 中的间隙固溶体 b． c.( )
c．碳在 -Fe 中的有限固溶体 (6)珠光体是一种： a．单相固溶体 b 两相混合物 c．Fe 与 C 的化合物 (7)T10 钢的碳质量分数为： a．0.1％ b. 1.0％ c. 10％ (8)铁素体的机械性能特点是 a．强度高、塑性好、硬度低 b. 强度低、塑性差、硬度低 c．强度低、塑性好、硬度低 (9)面心立方晶格的晶体在受力变形时的滑移面是 a.﹛100﹜ b.﹛111﹜ c.﹛110﹜ (10)体心立方晶格的晶体在受力变形时的滑移方向是 a． 〈100〉 b． 〈111〉 c.〈110〉 (11)变形金属再结晶后： a．形成等轴晶，强度增大 b.形成柱状晶，塑性下降 c．形成柱状晶，强度升高 d.形成等轴晶，塑性升高 (12)奥氏体向珠光体的转变是： a.扩散型转变 b．非扩散型转变 c. 半扩散型转变 (13)钢经调质处理后获得的组织是： a.回火马氏体 b．回火屈氏体 c．回火索氏体 (14)共析钢的过冷奥氏体在 550～350~C 的温度区间等温转变时，所形成的组织是 a．索氏体 b.下贝氏体 c．上贝氏体 d.珠光体 (15)若合金元素能使 C 曲线右移，钢的淬透性将 a．降低 b. 提高 c．不改变 d. 降低还是提高不确定 (16)马氏体的硬度取决于 a．冷却速度 b. 转变温度 c．碳质量分数 (17)淬硬性好的钢： a．具有高的合金元素质量分数 b. 具有高的碳质量分数 c．具有低的碳质量分数 (18)对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用： a．高淬透性钢 b．中淬透性钢 c．低淬透性钢 (19)直径为 10mm 的 40 钢的常规淬火温度大约为： a．750°C b．850°C c．920°C (20)直径为 10mm 的 40 钢在常规淬火温度加热后水淬后的显微组织为 a．马氏体 b．铁素体+马氏体 c．马氏体+珠光体 (21)完全退火主要适用于 a．亚共析钢 b. 共析钢 c. 过共析钢
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(11)在铁碳含金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为 4.3％的铁碳合金才能发生共晶反应。