材料力学作业1和答案

作业涉及教学内容：第一、二章
一、问答题：
1．材料力学的基本任务是什么？答：主要研究构件在外力作用下的变形、受力与破坏或失效的规律，为合理设计构件提供有关强度、刚度与稳定性分析的基本理论与方法。

2．材料力学对研究对象所做的基本假设是什么？答：1。

连续性假设；2。

均匀性假设。

3。

各向同性假设。

3、试简述材料力学中求解内力的基本方法？答：截面法。

4、试画出固体材料低碳钢轴向拉伸实验的应力应变曲线，并标明变形过程中各变
形阶段的极限应力？1。

线性阶段的极限应力称为比例极限。

用 表示；p
2．屈服阶段的极限应力称为屈服应力或屈服极限。

s
3．硬化阶段的极限应力称为强度极限。

B
4缩径阶段
二、填空题：
1．计算内力的基本方法是_截面法________ 。

2．圆轴扭转时，轴内除轴线上各点处于________应力状态外，其余各点均处于___________应
力状态。

3、由杆件截面骤然变化（或几何外形局部不规则）而引起的局部应力骤然增加的
现象，称为 应力聚中 。

4．衡量固体材料强度的两个重要指标是 轴力与扭矩 。

三、选择题：
1．材料力学中内力（即轴力、扭矩）的符号规则是根据构件的 A 来规定的。

A ．变形
B ．运动
C ．平衡
D ．受载情况
2．材料力学求内力的基本方法是 C 。

A ．叠加法
B ．能量法
C ．截面法
D ．解析法
3．材料力学中两个最基本力学要素是 D 。

A ．力和力偶
B ．力和力矩
C ．内力和外力
D ．应力和应变
4．长度和横截面面积相同的两根杆件，一为钢杆，一为铜杆，若在相同的轴向拉力作用下，
_____B_______。

（杆件的轴线方向为x 轴）
A 两杆的应力x σ、应变x ε均相同
Ｂ 两杆应力x σ相同，应变不同
Ｃ 两杆的应力x σ，应变x ε均不相同
Ｄ 两杆应力x σ不同，应变x ε相同
5．材料许用应力[]n u
σσ=，式中u σ为极限应力，对脆性材料u σ应选____B________。

Ａ 比例极限p σＢ 弹性极限e σ Ｃ屈服极限s σ
Ｄ 强度极限b σ
6．不属于材料力学的基本假设的是 D 。

A. 连续性； B. 均匀性； C. 各向同性； D. 各向异性；
7. 以下说法错误的是C 。

A. 在工程实际中构件往往受几种变形的组合作用；
B. 线应变和角应变都是无量纲的量；
C. 角应变的单位不是用弧度来表示的；
D. 应力的单位是Pa ；
8. 下列结论中哪些是正确的：（1）应变分为线应变和角应变；（2）应变为无量纲量；（3） 若物体的各部分均无变形，则物体内各点处的应变均为零；（4）若物体的各点的应变均为 零，则物体无变形；
A.（1）（2）；
B. (3) (4)；
C.(1)(2)(3)；
D. 对全；
8. 下列结论正确的是 。

A.内力是正应力的代数和；
B.应力是内力的平均值；
C.应力是内力的集度；
D.内力必大于应力；
10．材料力学中内力（即轴力、扭矩）的符号规则是根据构件的 来规定的。

A ．变形
B ．运动
C ．平衡
D ．受载情况
11．材料力学求内力的基本方法是 。

A ．叠加法
B ．能量法
C ．截面法
D ．解析法
12．材料力学中两个最基本力学要素是 。

A ．力和力偶
B ．力和力矩
C ．内力和外力
D ．应力和应变
13．长度和横截面面积相同的两根杆件，一为钢杆，一为铜杆，若在相同的轴向拉力作用下，
____________。

（杆件的轴线方向为x 轴）
A. 两杆的应力x σ、应变x ε均相同；
Ｂ. 两杆应力x σ相同，应变不同； Ｃ. 两杆的应力x σ，应变x ε均不相同； Ｄ. 两杆应力x σ不同，应变x ε相同； 14．材料许用应力[]n u
σσ=，式中u σ为极限应力，对脆性材料u σ应选____________。

Ａ. 比例极限p σ； Ｂ. 弹性极限e σ； Ｃ.屈服极限s σ； Ｄ. 强度极限b σ；
15. 以下说法错误的是。

A. 构件材料的极限应力由计算可得；
B. 塑性材料以屈服极限为极限应力；
C. 脆性材料以强度极限作为极限应力；
D. 材料的破坏形式主要有两种；
16. 塑性材料经过硬化处理后，它的得到提高。

A. 强度极限；
B. 比例极限；
C. 延伸率；
D. 截面收缩率；
四、计算题：
1、一等直杆及其受力情况如图所示。

试作此杆的内力图。

2．一根材料为Q235钢的拉伸试样，其直径d = 10 mm，工作段长度l = 100 mm。

当试验机上荷载读数达到F = 10 kN时，量得工作段的伸长量为Δl = 0.0607 mm，直径的缩短量为Δd
σ，并求出材料的弹性模量E和泊桑比μ。

= 0.0017 mm。

试求此时试样横截面上的正应力
x
σ= 200 MPa。

已知Q235钢的比例极限为
P
题四、4图
3、图示滑轮由AB、AC两圆截面杆支持，起重绳索的一端绕在卷筒上。

已知AB杆为A3
钢，[σ] =160MPa，直径d = 20mm；AC杆为铸铁，[σ]=100MPa，直径d = 40mm。

G。

试根据两杆的强度求许可吊起的最大重量
max
题五、1图
4．图示搁架 AC 用圆截面钢杆 AB 斜拉撑起。

承载小车需在 AC 之间移动，设小车及重物对搁架的作用可简化为集中力。

钢杆 AB 的直径，材料的许用应力，试按 AB 杆的强度条件确定 [ ]= ？。

题三.2图
材料力学课程作业1参考答案（本科）
一．问答题：（答略）
二．填空题： 1、截面法； 2、 零、纯剪切；3、应力集中； 4、屈服极限、强度极限；
三、选择题参考答案：
1. A ;
2. C ;
3. D ;
4. B ;
5. D ;
6. D ；
7. C ； 8. D ； 9. C ； 10. A; 11. C ; 12. D ;
13. B ; 14. D ; 15. A ; 16. B;
四．计算题：
1、解：对该等直杆截取分离体受力分析 , 可作内力图如下图所示：
2、 解：X σ = MPa ； E = 210 MPa ； μ = ；
3、 解：由平衡条件
()cos 6000
AC AB X N G N Y ∑=-︒-=∑=
(a) ()sin 600AC N G G -︒-=
(b)
题四、7图
由(b)式，得 1
1sin 602.154AC AC N G N G
⎛⎫
=+ ⎪︒⎝⎭= (c)
∴ 2.154AC
N G = (d)
将（c ）式代入（a ）式，得： (2.154)cos 600AB G G N -︒-=
∴ 0.577AB N G =
∴ 0.577AB
N G = (e)
根据AC 杆的强度：
22
41004
104[] 5.841058.42.154G N kN π⨯⨯⨯==⨯=
根据AB 杆的强度：
2241602104
[]8.7010870.577G N kN π⨯
⨯⨯==⨯=
故许可吊起的最大重量max 58.4G kN =
4．解：最危险的工况为承载小车移动至 A 处 ， ，
:
， ，。