华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13)知识分享

2014年华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13)

材料力学作业

第一题绪论和轴向拉压问答题

1.杆件变形的基本形式有哪几种？

答：拉伸（压缩），扭转，弯曲

2何谓构件的强度和刚度？

答：强度是在遭到外力时，材料抵抗破坏的能力；刚度是在遭到外力时，材料抵抗变形的能力

3．何谓轴力图？

答：表示轴力沿杆轴线方向变化的图形，称为轴力图

4.何谓截面法？叙述截面法的三个步骤？

.答：1.计算杆件内力的基本方法称为截面法。

2. 截面法的三个步骤是： 1.沿该截面假想地把构件分成两部分。任意取出一部分作为研究对

象，并弃去另一部分

2.用作用于截面上的内力代替弃去部分对取出部

分的作用

3.建立取出部分的平衡方程，确定未知的内力

第二题轴向拉压单选

1关于约束的说法是（ D ）

A、柔体约束，沿柔体轴线背离物体。

B、光滑接触面约束，约束反力沿接触面公法线，指向物体。

C、固定端支座，反力可以正交分解为两个力方向假设。

D、以上A B正确。

2 .构件的刚度是指构件（ C ）

A、抵抗破坏的能力

B、不产生变形的能力

C、抵抗变形的能力

D、保持平衡的能力

3.材料力学中的内力是指（B ）

A.物体内部的力

B.物体内部各质点间的相互作用力

C.由外力作用引起的变形量

D.由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量

4 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力，它们的应力是否相等？B

（A）不相等；

（B）相等；

（C）不能确定；

5.拉（压）杆应力公式的应用条件是：（ B ）

A.应力在比例极限内；

B.外力合力作用线必须沿着杆的轴线；

C.应力在屈服极限内；

D.杆件必须为矩型截面杆。

6 下列结论哪些是错误的__D________：

A.构件的强度表示构件抵抗破坏的能力，

B.构件的刚度表示构件抵抗变形的能力，

C.构件的稳定性表示构件维持其原有平衡形式的能力，

D.构件的强度、刚度和稳定性愈高愈好。

7.构件的强度是指构件（ A ）

A.抵抗破坏的能力

B.不产生变形的能力

C.抵抗变形的能力

D.保持平衡的能力

正确答案：1.D、2.C、3.B.、4.B、5.B、6.D、7.A

第三题轴向变形分析

1 .直杆如图所示，已知横截面面积为A，材料弹性模量为E，分析：（1）杆的轴力图是否正确？；

（2）全杆的总变形计算是否正确？。

1）

轴力图

2）求全杆总变形。由于直杆在各段所受拉压力不同，故先分段计算各段变形，然后加总即可得出全杆的总变形。依据轴力图e 分段计算如下：

①CD 段的变形：ΔL CD ＝F N aa ×L CD ／EA ＝FL ／3EA ﹙伸长﹚ ②BC 段的变形：ΔL BC ＝F N bb ×L BC ／EA ＝－FL ／3EA ﹙压缩﹚ ③AB 段的变形：ΔL AB ＝F N cc ×L AB ／EA ＝FL ／3EA ﹙伸长﹚ ⑤全杆总变形：ΔL AD ＝ΔL CD ＋ΔL BC ＋ΔL AB

＝FL ／3EA ＋﹙﹣FL ／3EA ﹚＋FL ／3EA ＝FL ／3EA

2已知一等直杆如下图所示，横截面面积为2

400mm A =，许用应力

[]MPa 60=σ

，试校核此杆强度。

⊕

⊕ Θ

F

F F

A B

C D

第三题答案

1.解： 轴力图正确

计算正确

(2)求全杆总变形。由于直杆在各段所受拉压力不同，故先分段计算各段变形，然后加总即可得出全杆的总变形。依据轴力图e 分段计算如下：

①CD 段的变形：ΔL CD ＝F N aa ×L CD ／EA ＝FL ／3EA ﹙伸长﹚ ②BC 段的变形：ΔL BC ＝F N bb ×L BC ／EA ＝－FL ／3EA ﹙压缩﹚ ③AB 段的变形：ΔL AB ＝F N cc ×L AB ／EA ＝FL ／3EA ﹙伸长﹚ ⑤全杆总变形：ΔL AD ＝ΔL CD ＋ΔL BC ＋ΔL AB

＝FL ／3EA ＋﹙﹣FL ／3EA ﹚＋FL ／3EA ＝FL ／3EA

2．解：（1）先做出该杆轴力图如下：

（2）通过轴力图可以看出该等直杆CD 段所受轴力最大，为﹣20KN,故选

该段校核其强度即可。

σCD ＝F NCD ／A ＝20×10³N ／400×10 ＝

50MPa

10KN 20KN

-6

F

F

F

（e

σCD﹤[σ]

故：该杆CD段安全，全杆安全。

材料力学力学第4题

1 .材料力学中的内力是指（ B）

A.物体内部的力

B.物体内部各质点间的相互作用力

C.由外力作用引起的变形量

D.由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量2材料的许用应力[σ]是保证构件安全工作的(A )。

A.最高工作应力

B.最低工作应力

C.平均工作应力

D.最低破坏应力

3应用拉压正应力公式σ＝FＮ/Ａ中,力F量纲应为( A )。

A. 牛顿

B. 帕斯卡

C. KN.m

D. m

4图示两块用铆钉连接起来的钢板，铆钉的剪切面是（A ）。