《材料力学》练习册答案

《材料力学》练习册答案

习题一

一、填空题

1．对于长度远大于横向尺寸的构件称为（杆件）。

2．强度是指构件（抵抗破坏）的能力。

3．刚度是指构件（抵抗变形）的能力。

二、简答题

1．试叙述材料力学中，对可变形固体所作的几个基本假设。

答：（1）均匀连续假设：组成物体的物质充满整个物体豪无空隙，且物体各点处力学性质相同

（2）各向同性假设：即认为材料沿不同的方向具有相同的力学性质。

（3）小变形假设：由于大多数工程构件变形微小，所以杆件受力变形后平衡时，可略去力作用点位置及有关尺寸的微小改变，而来用原始尺寸静力平衡方程求反力和内力。

2．杆件的基本变形形式有哪几种？

答：1）轴向拉伸与压缩；2）剪切；3）扭转；4）弯曲

3．试说明材料力学中所说“内力”的含义。

答：材料力学中所说的内力是杆件在外力作用下所引起的“附加内力”。

4．什么是弹性变形？什么是塑性变形？

答：杆件在外力作用下产生变形，当撤掉引起变形的因素后，如果杆件的变形完全消失而恢复到原来状态，这种变形称为是完全弹性的即弹性变形。而撤掉引起变形的因素后，如果杆件的变形没有完全恢复而保留了一部分，被保留的这部分变形称为弹性变形又叫永久变形。

三、判断题

1．材料单元体是无限微小的长方体（X ）

习题二

一、填空题

1．通过一点的所有截面上（应力情况的总和），称为该点的应力状态。

45的条纹，条纹是材料沿（最2．材料屈服时，在试件表面上可看到与轴线大致成ο

大剪应力面）发生滑移而产生的，通常称为滑移线。

3．低碳钢的静拉伸试验中，相同尺寸的不同试件“颈缩”的部位不同，是因为（不同试件的薄弱部位不同）

4．对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常规定以产生塑性应变（εs=0.2% 时的应用定为名义屈服极限，用δρ2表示）

5．拉，压杆的横截面上的内力只有（轴力）。

6．工程中，如不作特殊申明，延伸率δ是指（L=10 d）标准试件的延伸率二、简答题

1．试叙述低碳钢的静拉伸试验分几个阶段？各处于什么样的变形阶段。

答：分四个阶段：1）弹性阶段：其变形可认为是完全弹性的。2）屈服阶段：是塑性变形阶段，其变形是弹塑性的。3）强化阶段：由于晶格的重新排列，使材料恢复了抵抗变形的错力，这一阶段的变形主要是塑性变形。4）局部变形阶段：在试件的某一薄弱部位发生“颈缩”。

2．试叙述截面法求内力步骤

答：1）在拟求内力的截面处，用一假想的截面将构件截分为二部分。2）弃掉一部分，保留一部分，并将去掉部分对保留部分的作用以内力代替。3）考虑保留部分的平衡，由平衡方程来确定内力值。

3．灰口铸铁受压破坏时，其破坏面大约与轴线成ο

35为什么？

答：是由于试件沿最大剪应力面发生剪切破坏。

4．材料表现出塑性还是脆性的将随什么条件而变化？

答：温度、变形速率、应力状态

5．选择安全系数时都包括了哪两方面的考虑？

答：1）极限应力的差异：如实际构件制作加工后，实际的使用的材料极限应力值个别的有低于给定值的可能；另外还存在着截面尺寸，荷载值的差异及实际结构与其计算简图间的差异。以上这些差异都偏于不安全的后果。

2）构件在使用过程中，可能遇到意外事故和其它不利的工件条件。另外，越重要

的构件就应该有越大的强度储备。综合考虑以上两方面的因素，来确定安全系数，使构件在使用时能达到既安全可靠又经济合理。

6．在低碳钢的静拉伸试验中，过了屈服阶段，由于截面的名义应力差别很大，其强度极限已成了一个指标性的数值。但为什么说衡量脆性材料强度的唯一指标是材料的强度极限呢？

答：由于脆性材料没有明显的屈服阶段，如灰口铸铁的静拉伸实验，其在没有多大塑性变形的情况下，即被拉断截面尺寸改变很小。这种情况下其名义应力与实际应力几乎相同，所以衡量脆性材料强度的唯一指标是强度极限。

三、判断题

1．材料的延伸率指的是L=5d的标准试件。（X ）

四、选择题

45方向出现滑移线，这与（A ）有关1．低碳钢试件拉伸屈服时，与轴线方向成ο

A、最大剪应力

B、最大拉应力

C、最大拉应力和最大剪应力

D、最大拉应变

35角的斜截面破坏，这与（A ）有关2．铸铁试件压缩试验时，沿与轴线成ο

A、最大剪应力

B、最大拉应力

C、最大剪应力和最大拉应力

D、最大剪应变

五、计算题

1．试作各杆的轴力图

2．试作各杆的轴力图

3．图示拉杆承受轴向拉力P=10KN ，杆的横截面面积A=1002

mm ,试求当

οοοο90,60,30,0=α时各斜截面上的正应力和剪应力。

4.正方形混凝土柱，其横截面边长为200mm 基底边长为1m 的正方形混凝土板，柱受轴向压力P=100KN ，如图所示假设地基对混凝土板的支座反力均匀分布，混凝土的容许剪应力[]a Mp

5.1=τ问使柱不致穿过板而混凝土板所需的最小厚度t 应为多少？

5.某材料的应力应变曲线如图示，如何确定此种材料的屈服极限？

6.图示桁架结构每杆均为100号等边角钢，面积A=2

638.15cm 杆长为1m ，P=100KN ，求DE 杆的应力。

7．图示一钢筋混凝土组合屋架，受均布荷载q 作用，屋架的上弦杆AC 和BC 由钢筋混凝土制成，下弦杆AB 为圆截面钢拉杆。其长度L=8.4m ，直径d=22mm,钢材的许用应力[]

a Mp 170=σ，试校核该拉杆的强度。h=1.4m 。