工程力学大作业1(答案)

大作业（一）

一、填空题

1、杆件变形的基本形式有（轴向拉伸和压缩）、（剪切）、（扭转）和（弯曲）

2、材料力学所研究的问题是构件的（强度）、（刚度）和（稳定性）。

3、脆性材料的抗压能力远比抗拉能力（强）。

4、同一种材料，在弹性变形范围内，横向应变ε/和纵向应变ε之间有如下关系：（ε/= -με）

5、（弹性模量E ）是反映材料抵抗弹性变形能力的指标。

6、（屈服点σs ）和（抗拉强度σb ）是反映材料强度的两个指标

7、(伸长率δ)和(断面收缩率ψ)是反映材料塑性的指标，一般把（δ>5%）的材料称为塑性材料，把（δ<5%）的材料称为脆性材料。

8、应力集中的程度可以用（应力集中因数K ）来衡量 9、（脆性材料）对应力集中十分敏感，设计时必须考虑应力集中的影响 10、挤压面是外力的作用面，与外力（垂直），挤压面为半圆弧面时，可将构件的直径截面视为（挤压面）

11、如图所示，铆接头的连接板厚度t=d ，则铆钉剪应力=

（ 2

2d

P πτ= ） ，挤压应力bs =（ td P

bs 2=σ ）。 P/2

P/2

二、选择题

1、构成构件的材料是可变形固体，材料力学中对可变形固体的基本假设不包括（C ）

A 、均匀连续性

B 、各向同性假设

C 、平面假设

D 、小变形假设 2、下列力学性能指标中，（B ）是强度指标

A 、弹性模量E

B 、屈服强度s σ

C 、伸长率δ

D 、许用应力σ 3、下列力学性能指标中，（C ）是反映塑性的指标

A 、比例极限p σ

B 、抗拉强度b σ

C 、断面收缩率ψ

D 、安全系数n 4、下列构件中，（ C ）不属于轴向拉伸或轴向压缩 A 、 B 、 C 、 D 、

5、强度计算时，引入安全系数的原因不包括（A）

A、力学性能指标测定方法都不是太科学

B、对构件的结构、尺寸和受力等情况都作了一定程度的简化

C、加工工艺对构件强度的影响考虑的不全面

D、构件需有必要的强度储备

6、一直杆受外力作用如图所示，此杆各段的轴力图为（C）

A、

B、

C、

D、

7、一直杆受外力作用如图所示，此杆各段的轴力为（A）

A、+6（拉力），- 4（压力），4（拉力）

B、-6（压力），- 4（压力），4（拉力）

C、+6（拉力），+ 4（拉力），4（拉力）

D、-6（压力），+ 4（拉力），4（拉力）

8、图所示为两端固定的杆。在C、D两端处有一对力P作用，杆的横截面

面积为A ，弹性模量为E ， A 、B 处支座反力（C ）

A 、F A =F

B =2F/3 B 、 F A =F B =F/3

C 、F A =F/3 F B =2P/3

D 、F A =2F/3 F B =F/3

9、一钢制阶梯杆如图所示，已知轴向外力P 1=5KN ，P 2=2KN ，各段杆长为l 1=15mm ，l 2=l 3=12mm ，横截面面积A 1=A 2=6mm 2，A 3=3mm 2，钢的弹性模量E=200Gpa ，各段杆的线应变分别为1ε、2ε、3ε，下列选项正确的是（B ）

A 、||1ε>||2ε>||3ε

B 、||3ε>||1ε>||2ε

C 、 ||2ε>||3ε>||1ε

D 、||2ε>||1ε>||3ε

11、在研究材料的力学性能时，出现过σ，下列( C )说法是正确的 A 、σ是塑性材料的屈服强度 B 、σ是脆性材料的屈服强度

C 、σ是指试件在卸载后产生数值为％的塑性应变时的应力值

D 、σ是指试件在加载后产生数值为％的应变时的应力值 12、对于脆性材料，下列说法（ C ）是错误的 A 、试件在受拉过程中，不出现屈服和颈缩现象。 B 、压缩强度极限比拉伸强度极限高出许多 C 、抗冲击性能好

D 、脆性材料拉伸断裂前的变形很少

13、齿轮与轴由平键（b ×h ×L =20 ×12 ×100）连接，它传递的扭矩m =2KNm ，轴的直径d =70mm ，键的许用切应力为[]= 60M Pa ，许用挤压应力为

[]bs σ= 100M Pa ，则键的（B ）。

A 、剪切强度和挤压强度都不足

B 、剪切强度和挤压强度都足够

2L

L

P

F

B

C

F B

F A A

C 、剪切强度不足

D 、挤压强度不足 三、计算题

1、一直杆受外力作用如图所示，求此杆各段的轴力，并作轴力图

解：

（1）AB 段：用截面1-1假想将杆截开，取左段研究，设截面上的轴力为正方向，受力如图所示。列平衡方程式：

0=∑x

F

061=-N F

61=N F （拉力）

（2）BC 段，取2-2截面左段研究，FN2设为正向，受力如图所示，列平衡方程式：

0=∑x

F

06102=-+N F

42-=N F （压力）；

（3）CD 段，取3-3截面右段研究，FN3设为正，受力如图所示，列平衡方程式：

0=∑x

F

043=-N F

43=N F （拉力）

（4）画轴力图

2、如图所示空心圆截面杆，外径D=20mm ，内径d=15mm ，承受轴向载荷F=20kN ，材料的屈服应力σs=235MPa ，安全因数n=，试问该杆的强度

解：杆件横截面上的正压力

MPa Pa d D F 5.14510455.1)

15.002.0(10204)(482

23

22=⨯=-⨯⨯=-=ππσ 材料的许用应力