《材料力学》期末考试试卷02

第二章 拉 压一、判断题1．变截面杆AD 受集中力作用，如图3所示。

用N AB 、N B c 、N CD 分别表示该杆AB 段、BC 段、CD 段的轴力的大小，则N AB >N B c>N CD 。

(错 )2．如图所示的两杆的轴力图相同。

( 对)3． 杆件所受到轴力F N 愈大，横截面上的正应力σ愈大。

(错)4． 作用于杆件上的两个外力等值、反向、共线，则杆件受轴向拉伸或压缩。

(错 )5． 由平面假设可知，受轴向拉压杆件，横截面上的应力是均匀分布的。

( 对 )6． 极限应力、屈服强度和许用应力三者是不相等的。

( 对 )7． 材料的拉压弹性模量E 愈大，杆的变形l Δ愈小。

( 对 )8． 由εσE =可知，应力与应变成正比，所以应变愈大，应力愈大。

( 错 )9． 进入屈服阶段以后，材料发生塑性变形。

( 对 )10． 为保证构件能正常工作，应尽量提高构件的强度。

( 错 )11． 对于没有明显屈服阶段的韧性材料，通常以产生0.2％的塑性应变所对应的应力作为名义屈服强度，并记为2.0σ。

( 对 )12． 轴向拉伸或压缩杆件的轴向线应变和横向线应变符号一定相反。

( 对 )13． 若拉伸试件处于弹性阶段，则试件工作段的应力ε与应变σ必成正比关系。

( 对 )14． 安全系数取得越大，经济性就越好，工程设计就越合理。

( 错 )15． 轴向拉伸或压缩的杆件横截面上的应力一定正交于横截面。

( 错 )16． 钢材经过冷作硬化处理后其弹性模量基本不变。

( 对 )二、填空题1．杆件受拉伸或压缩变形时的受力特点是：作用于杆件上的外力作用线和杆件的轴线 ； 杆件的变形是沿 方向的 或 。

2．轴力的正、负号规定为：杆受拉为 、杆受压为 。

3．应力是截面上 ，与截面垂直的应力称为 ，与截面相切的应力称为 。

4．作用于杆件上的外力 和杆的轴线重合，两个外力方向 为拉杆；两个外力 为压杆。

5．l Δ称为杆件的 ，ε称为杆件的 ，对拉杆，l Δ，ε均为 值。

对压杆，l Δ，ε均为 值。

6． 虎克定律表达式εσE =，表明了 与 之间的关系，它的应用条件是 。

7．杆件轴向拉伸或压缩时，其横截面上的正应力是 分布的。

8．一铸铁直杆受轴向压缩时，其斜截面上的应力是 分布的。

9．材料的塑性指标有 。

10．塑性材料的极限应力是 ，脆塑性材料的极限应力是 。

三、选择题1．在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中， 是错误的。

(1)拉压杆的内力只有轴力；(2)轴力的作用线与杆轴线重合；（3）轴力是沿杆轴作用的外力；(4)轴力与杆的横截面积和材料无关。

2． 在图中，图 所示杆是轴向拉伸杆。

3． 图所示阶梯杆，AB 段为钢，BD 段为铸铁，在力F 作用下 。

（1)AB 段轴力最大；(2) BC 段轴力最大；(3)CD 段轴力最大；(4)三段轴力一样大。

4．有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同，长度不同，则两的( )不同。

(1)轴向正应力σ；(2)轴向线应变ε(3)轴向伸长l Δ；(4)横向线应变。

5．在其他条件不变时，若受轴向拉伸的杆件的长度增加一倍，则杆件的绝对变形将增加( 1 )。

(1)1倍；(2)2倍；(3)3倍；(4)4倍。

6．二根不同材料的等截面直杆，它们的横截面面积和长度都相同，承受相等的轴向拉力，在比例极限内，二杆有( 2 )。

(1) l Δ，ε和σ都分别相等；(2) l Δ和ε分别不相等，σ相等； (3) l Δ，ε和σ都不相等；(4) l Δ和σ分别相等，ε不相等。

7． A 、B 是二根材料相同、横截面面积相等的直杆，承受相等的轴向载荷，若B A l l >,A 、B 二杆的绝对变形和相对变形的关系为( 2 )。

(1) B A B A l l εε,ΔΔ==；(2) B A B A l l εε,ΔΔ=>；(3) B A B A l l εε,ΔΔ>>；(4)B A B A l l εε,ΔΔ<<8．下列命题正确的是( 4 )。

(1)同种材料的弹性模量E 是随外力不同而变化的；(2)反映材料塑性的力学性能指标是弹性模量E 和泊松比μ；(3)无论是纵向变形还是横向变形都可用εσE =计算；(4)应变的正负号和单位与l ∆一致。

9．轴向拉伸杆正应力最大的截面和切应力最大的截面( 1 )。

(1)分别是横截面和45°斜截面； (2)都是横截面；(3)分别是45°斜截面和横截面 (4)都是45°斜截面。

10．现有钢铸铁两种棒材，其直径相同，从承载能力和经济效益两方面考虑，图9所示结构中两杆的合理选材方案是( 1 )。

(1)l杆为钢，2杆为铸铁；(2)1杆为铸铁，2杆为钢；(3)两杆均为钢；(4)两杆均为铸铁。

11．设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，则在发生破坏的截面上( 4 )。

(1)外力一定最大，且面积一定最小；(2)轴力一定最大，且面积一定最大；(3)轴力不一定最大，但面积一定最小；(4)轴力与面积之比一定最大。

12．一单向均匀拉伸的板条如图10所示。

若受力前在其表面画上两个正方形a和b，则受力后，正方形a和b分别为( 3 )。

(1)正方形和正方形；(2)正方形和菱形；(3)：矩形和菱形；(4)矩形和正方形。

13．解除外力后，消失的变形和遗留的变形 1 。

(1)分别是弹性变形和塑性变形；(2)都是弹性变形； (3) 分别是塑性变形和弹性变形 (4)都是塑性变形。

σ-曲线如图所示。

其中强度最高、刚度最大和塑性最好的材料分别14．三种不同材料拉伸时的ε是。

(1)a、b和c；(2)a、c和b；(3)b、c和a；(4)b、a和c.15．一圆截面直杆，两端承受拉力作用，若将其直径增加一倍，则杆的抗拉刚度将是原来的( )倍。

(1) 8； (2) 6； (3) 4； (4) 216．低碳钢拉伸试件的εσ-曲线大致可分为四个阶段，这四个阶段是( 3 )。

(1)弹性变形阶段，塑性变形阶段，屈服阶段，断裂阶段；（2）弹性变形阶段，塑性变形阶段，强化阶段，颈缩阶段；（3)弹性变形阶段，屈服阶段，强化阶段，缩颈阶段；（4）变形阶段，屈服阶段，强化阶段，断裂阶段。

17．对于脆性材料，下列说法中哪些是正确的( )。

(1)试件受拉过程中不出现屈服和缩颈现象；(2)抗压强度极限比抗拉强度极限高出许(3)抗冲击的性能好；(4)若构件中存在气孔，对构件的强度无明显影响。

18．铸铁试样在做压缩试验时，试样沿倾斜面破坏，说明铸铁的( 1 )。

(1)抗剪强度小于抗压强度；(2)抗压强度小于抗剪强度；(3)抗拉强度小于抗压强度；（4)抗压强度小于抗拉强度。

19．图示结构，杆1的材料为钢，杆2的材料为铝，两杆的横截面面积相等。

在力F作用下，节点A 。

A．向左下方位移； B．向铅垂方向位移；C．向右下方位移； D．不动。

20．一等直拉杆在两端承受拉力作用，若其一半为钢，另一半为铝，则两段的 B 。

A．应力相同，变形相同； B．应力相同，变形不同；C．应力不同，变形相同； D．应力不同，变形不同。

四、计算题1. 一直杆受外力如图，求各段横截面上轴力，并绘轴力图。

A B 10kN C 8kN D6kN 4kNx2. 厂房柱子，受有屋架传来的力P1 = 100（KN），及吊车梁传来的力P2 = 80（KN）。

求柱在1-1、2-2截面上的轴力，绘轴力图。

P1AP2 P2 1-1 100B2-2 260C N(kN)R3. 判断轴力图是否正确？5kN 3kN2kN3kN4. 求各杆轴力.B RC5. 绘各杆轴力图.6. 求各杆轴力.7. 砖柱受力及横截面(正方形)尺寸如图。

已知：.37,24,90,502121cm a cm a kN P kN P ==== 求各段的轴力，绘出轴力图，并计算各段的正应力。

x图（kN ）8. 已知：[σ]钢 = 160 MPa, [σ]铜 = 120 MPa,2210*102mm A A BC AB ==,P=60kN.AE 为铜,EC 为钢.校核该杆强度.A D EB C2P P 2P P9. 桁架中一根竖杆，承受轴向拉力P=20KN ，钢材的容许应力[σ]=140MPa,若采用圆钢，确定拉杆的直径d.10. 三铰拱屋架。

m kN q m h m l /2.4,42.1,2.9===，拉杆AB 直径d = 16mm, [σ] = 170 MPa. 校核此拉杆的强度。

11. 钢木结构,AB 为木杆，截面积A2=10*10E3(mm*mm),[σ]2=7MPa.BC 为钢杆.A1=600(mm*mm),[σ]1=160MPa.求B 处可吊的最大许可荷载P.12. 木柱，已知：P1=P2=20KN ，木材（顺纹）的弹性模量E=0.1*10E5MPa ，木柱横截面A=200*200mm*mm. 试计算柱的总变形.C13. 矩形截面钢杆，宽度a=80mm, 厚度b=3mm ，经拉伸实验测得：在纵向100mm 的长度内伸长了0.05mm ，在横向60mm 的宽度内缩小了0.0093mm ，设钢材的弹性摸量E=2.0*10E-5 mm, 试求此材料的泊松比和杆件所受的轴向外力。

14．图示硬铝试件，h=2 mm，b=20 mm，试验段长L。

=70 mm，在轴向拉力F=6 kN作用下，测得试验段伸长ΔL。

=0.15 mm，板宽缩短Δb=0.014mm，试计算硬铝的弹性模量E和泊松比u。

15．图示结构，AB为刚性杆。

杆1、2材料相同，弹性模量E=200GPa，许用应力[σ]=160MPa，二杆的横截面面积比。

A1/ A 2=2。

杆1比设计长度短了=0．1 mm，试求装配后再加载荷F=120N时各杆所需的最小的横截面面积。

解答一、填空题1、相同2、拉弯，弯曲3、重合，轴线，伸长，缩短4、载荷，约束反力5、正，负6、单位面积的内力，正应力，切应力7、作用线，相背离者，相对者8、绝对变形，纵向线应变，正，负9、应力，应变，不超过比例极限10、均匀11、均匀二、判断题对对错错对错对错对对错错错对对对错对错对错队对错对三、选择题3，c,4,4,3,1,2,2,1,4,1,1,4,3,2,1,3,2,3,3,124,1,4,3四、计算题1. 解：1. AB段，设轴力N1。

根据ΣX = 0，有 N1-6 = 0，N1 = 6（KN）2．BC：轴力N2根据ΣX = 0，有 N2 + 10 – 6 =0，N2 = - 4（KN）（压力）10kN6kN N2N 图3．CD ：轴力N3根据ΣX = 0，有 N3 – 8 +10 – 6 =0，N3 = - 4（KN ） （压）答：N1=6kN,N2=-4kN,N3=-4kN.2. 解：1.支反力根据ΣX = 0,-P1-2P2+R=0,R=260(kN)2.1-1截面：设轴力为N1，按正方向设（下同）根据ΣX=0,有-N1-P1=0, N1= -100(kN)(压)3．2-2截面，设轴力为N2根据ΣX=0,有-P1-2P2-N2=0,N2= -260(kN)(压)答：略。