西南交大第二版材工程力学材料力学部分习题答案
工程力学材料力学部分课后习题详解
2-1 求下列结构中指定杆内的应力。
已知(a)图中杆的横截面面积A 1=A 2=1150mm 2； 解：（1）分析整体，作示力图∑=0)(i BF M：CB 041088=××−×A F AF N1F N2(c)40kN A F =（2）取部分分析，示力图见（b ）∑=0)(i CF M：02442.22=×+×−×q F F A N2(404402)36.36kN 2.2N F ×−×==3262236.361031.62MPa 115010N F A σ−×===×（3）分析铰E ，示力图见（c ）∑=0ix F ：0sin 12=−βN N F F1240.65kN N N F F == 3161137.961035.3MPa 115010N F A σ−×===×2-2 求下列各杆内的最大正应力。
（3）图(c)为变截面拉杆，上段AB 的横截面积为40mm 2，下段BC 的横截面积为30mm 2，杆材料的ρg =78kN/m 3。
解：1.作轴力图，BC 段最大轴力在B 处6N 120.530107812.0kN B F −=+×××AB 段最大轴力在A 处6N 12(0.5300.540)107812.0kN A F −=+×+×××3N 2612.010400MPa 30mm3010B B F σ−−×===× 3N 2612.010300MPa 40mm 4010AA F σ−−×===×杆件最大正应力为400MPa ，发生在B 截面。
EDF BF AF CxF N2(b)A120B120F NC2-4 一直径为15mm ，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm ，直径缩小了0.022mm ，确定材料的弹性模量E 、泊松比µ。
工程力学2(材料力学)习题解答
《工程力学2习题解答》建筑1001班陈飞力学教研室编著1-2. 试求图示结构mm 和nn 两截面上的内力，并指出AB 和BC 两杆属何种基本变形。
解：（1）求约束反力：取杆AB 为研究对象∑∑∑=⨯-⨯==-+===0233 003 000BCABCAAN M N Y Y X X 解得：kN Y kN N A BC 1 2==（2）求m-m 截面内力：将杆AB 沿截面m-m 截开, 取左半部分kNm Y M kN Y Q A m-m A m m 11 1=⨯===-AB 杆发生弯曲变形。
（3）求n-n 截面内力：取杆BC 为研究对象，截开n-n 截面kN N N BC n n 2==-BC 杆发生拉伸变形1-3. 拉伸试件A 、B 两点的距离l 称为标距，在拉力作用下，用引伸仪量出两点距离的增量为Δl =5×10-2mm 。
若l 的原长为l =10cm ，试求A 、B 两点间的平均应变。
解：平均应变为42105100105Δ--⨯=⨯==l l m ε1-4. 图示三角形薄板因受外力而变形。
角点B 垂直向上的位移为0.03mm ，但AB和BC 仍保持为直线。
试求沿OB 的平均应变，并求AB 、BC 两边在B 点夹角的变化。
解：（1） 求OB 方向的平均线应变n4105.212003.0Δ120-⨯=====l l mmOA OB m ε （2）求AB 与BC 两边的角应变4105.2'22-⨯=-=OB AO arctg πγ2-1. 试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面的轴力， 并作轴力图。
解: (a)（1）求约束反力kNR R X 500203040 0==-++-=∑（2）求截面1-1的轴力kNN NR X 500011==+-=∑（3）求截面2-2的轴力kNN NR X 10040 022==++-=∑（4）求截面3-3的轴力(a) (b)kNN NR X 2003040 033-==+++-=∑（5）画轴力图(b)（1）求截面1-1的轴力01=N（2）求截面2-2的轴力 PN4022==（3）求截面3-3的轴力PN P P NX 304 033==-+=∑（4）画轴力图2-2. 作用图示零件上的拉力P=38kN ，试问零件内最大拉应力发生于哪个横截面上？并求其值。
工程力学练习册第2版答案
工程力学练习册第2版答案工程力学是研究物体在外力作用下的运动规律和内部应力分布的科学。
本练习册旨在帮助学生更好地理解和掌握工程力学的基本概念、原理和计算方法。
以下是《工程力学练习册第2版》的部分习题及答案。
习题一：静力学基础1. 某物体受到三个共点力的作用，分别为F1=200N，F2=300N，F3=100N。
若F1和F2的夹角为120°，求这三个力的合力大小。
答案：首先，根据矢量合成法则，我们可以使用余弦定理计算合力的大小： \[ F_{合} = \sqrt{F1^2 + F2^2 + 2 \cdot F1 \cdot F2 \cdot\cos(120°)} \]\[ F_{合} = \sqrt{200^2 + 300^2 + 2 \cdot 200 \cdot 300\cdot (-0.5)} \]\[ F_{合} = \sqrt{40000 + 90000 - 60000} \]\[ F_{合} = \sqrt{70000} \approx 264.58N \]2. 一个物体在水平面上，受到一个斜向上的拉力F=150N，与水平方向夹角为30°。
求物体受到的支持力和摩擦力的大小。
答案：将拉力分解为水平和垂直分量：\[ F_{水平} = F \cdot \cos(30°) = 150 \cdot 0.866 \approx 129.9N \]\[ F_{垂直} = F \cdot \sin(30°) = 150 \cdot 0.5 = 75N \] 物体在水平面上，支持力等于垂直向上的力，即：\[ N = F_{垂直} = 75N \]摩擦力的大小由水平力决定：\[ f = \mu \cdot N \]其中μ为摩擦系数，由于题目未给出，我们无法计算具体数值。
习题二：材料力学1. 一根直径为d=20mm，长度为L=2m的圆杆，在一端受到一个拉力P=10kN。
工程力学教程西南交通大学应用力学及工程系第二版习题答案详解
（静力学）
1
第一章 P19：
F
450
A
P
FNA
B FNB
1-1（b）
B
FNB
A FA
300
P
1-2（a）
2
P A 450
F FAx A
C B
FNB
FAy
或
B
300
FB
FA
F
1-2（b）
A C
B
300
FA
FB
1-2（d）
3
A
F
P
C E
FNE F
A FA/
P
C FCx/
E FCy/
约束力。设刚架的自重及摩擦均可不计。
F
B
FB
解：【BC】
B
a
A
FA
【整体】
FA
FC
450 450
F
a
C
二力构件
C
FC
FC
FC FA F sin450
2 F 0.707F 2
【BC】 FB FC 0.707F
8
P36： 2-8 图示梁AB，F=20KN. 试求支座A和B的约束力。 梁重及摩擦均可不计。
FNE
FA A
D FDx B
FDy
FCx C FCy
B FB/
B
FB D FDx
FDy
1-5
4
C A FA A
FC C
B
P
FB/ B
P
FAx
A FAy
1-6
B
FB
FB/ B
P
5
第二章 P35：
材料力学习题第二章答案
材料力学习题第二章答案材料力学习题第二章答案材料力学是工程力学的重要分支，主要研究物质在外力作用下的变形和破坏规律。
在学习材料力学的过程中，习题是不可或缺的一部分。
通过解答习题，可以巩固理论知识，提高问题解决能力。
本文将针对材料力学习题第二章进行解答，并探讨其中的一些重要概念和原理。
第一题：一根长为L，截面积为A的均匀杆件，两端分别受到大小相等、方向相反的拉力F。
求该杆件的伸长量。
解答：根据胡克定律，杆件的伸长量与拉力成正比。
设伸长量为ΔL，则有ΔL = FL/EA，其中E为杨氏模量。
根据题意，两个拉力的大小相等，方向相反，因此合力为零。
根据牛顿第三定律，合力为零时，杆件处于力的平衡状态，即ΔL = 0。
因此，该杆件的伸长量为零。
第二题：一根长为L，截面积为A的均匀杆件，受到大小为F的拉力，使其产生弹性变形。
求该杆件的应变能。
解答：应变能是指物体在外力作用下所储存的能量。
对于弹性杆件，应变能可以通过应力-应变关系来计算。
设杆件的应变为ε，则有ε = σ/E，其中σ为杆件的应力。
应变能的计算公式为U = (1/2)σεV，其中V为杆件的体积。
将应力-应变关系代入，可得U = (1/2)σ^2V/E。
根据题意，杆件受到大小为F的拉力，应力为F/A，体积为AL，因此应变能为U = (1/2)(F^2/A^2)(AL)/E。
第三题：一根长为L，截面积为A的均匀杆件，受到大小为F的拉力，使其产生塑性变形。
求该杆件的塑性应变。
解答：塑性变形是指杆件在超过弹性极限后，无法恢复原状的变形。
对于塑性材料，应力-应变关系是非线性的。
设杆件的塑性应变为εp，则有εp = σp/E，其中σp为杆件的塑性应力。
根据题意，杆件受到大小为F的拉力，应力为F/A。
塑性应力通常大于弹性极限，因此可以将塑性应力近似为弹性极限σy，其中σy 为屈服强度。
由此可得塑性应变为εp = σy/E。
通过以上习题的解答，我们可以看到材料力学中一些重要的概念和原理的应用。
西南交1112考试批次《材料力学B》复习题及参考答案
材料力学B第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共7道小题)1.图示结构，其中杆AD发生的变形为：(A) 弯曲变形(B) 压缩变形(C) 弯曲与压缩的组合变形(D) 弯曲与拉伸的组合变形正确答案：C解答参考：2.以下结论中正确的是哪一个？(A) 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和(B) 杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值(C) 应力是内力的集度(D) 内力必大于应力正确答案：C解答参考：3.关于下列结论：1、应变分为线应变e和切应变g ；2、线应变为无量纲量；3、若物体的各部分均无变形，则物体内各点的应变均为零；4、若物体内各点的应变均为零，则物体无位移。
现有四种答案：(A) 1、2对(B) 3、4对(C) 1、2、3对(D) 全对正确答案：C解答参考：4.材料的主要强度指标是哪几个？以下结论哪一个是正确的？(A) σp 和σs(B) σs 和ψ(C) σ b 和δ(D) σ b 和σs正确答案：D解答参考：5.铸铁圆杆试件受扭破坏时，断口与轴线成45°螺旋面，其原因有四种答案：(A) 切应力引起的破坏(B) 压应力引起的破坏(C) 最大拉应力引起的破坏(D) 沿45°方向最大线应变引起的破坏正确答案：C解答参考：6.在下图所示受扭圆轴横截面上的切应力分布图中，正确的切应力分布应是：(A)(B)(C)(D)正确答案：D解答参考：7.用同一材料制成的空心圆轴和实心圆轴，若长度和横截面面积均相同，则扭转刚度较大的是哪个？现有四种答案：(A) 实心圆轴(B) 空心圆轴(C) 二者一样(D) 无法判断正确答案：B解答参考：三、判断题(判断正误，共5道小题)8.外力就是构件所承受的载荷。
正确答案：说法错误解答参考：9.用截面法只能确定等直杆横截面的内力。
正确答案：说法错误解答参考：10.若物体产生位移，则必定同时产生变形。
工程力学教程 西南交通大学应用力学与工程系 第二版 习题 题库 详解2
2011年山东建筑大学工程力学课程考试复习题及参考答案一、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形，称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。
15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形，称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。
20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。
22.在截面突变的位置存在 集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有 。
24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是 。
25.临界应力的欧拉公式只适用于 杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为 。
27.作用力与反作用力的关系是 。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是 。
29.阶梯杆受力如图所示，设AB 和BC 段的横截面面积分别为2A 和A ，弹性模量为E ，则截面C 的位移为 。
30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为 。
参考答案1.刚体2.破坏3.正4.二次抛物线5.轴向压缩与弯曲6.柔索轴线7.原有平衡状态8.力与轴相交或平行9.中性轴 10.100MPa 11.变形效应（内效应）与运动效应（外效应） 12.弹性变形 13.相等 14.5F /2A 15.突变 16.接触面的公法线 17.塑性变形18.不共线 19.C 20.2τx ≤[σ] 22.平衡 22.应力 23.突变[]σ≤ 25.大柔度（细长） 26.二力构件 27.等值、反向、共线 28.力、力偶、平衡 29.7Fa /2EA 30.斜直线二、计算题：1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q =10kN/m ，M =10kN ·m，求A 、B 、C 处的约束力。
工程力学西南交通大学应用力学与工程系第二版习题答案详解详解
3F 2
qa 4
Fy 0 FAy FB F qa 0
FAy
ห้องสมุดไป่ตู้
Me 2a
F 2
5qa 4
17
P69：4-6(a) 试求构架A、B处的约束力。构件重及摩擦均不计。
400kN
2.5m
2.5m
3m A FAx
B
600
FNB 解：【AB】
MA 0
FNB
1 2
5
FNB
3 3 400 2.5 0 2
y
几何法
1厘米代表100N
F1
F2
450
600
O 600
F3
x
F4
F2 F3
F1
F4
FR
量出FR的长度，折算出合力的大小，
量出角度 的值。
6
解析法
FRx= Fx= -F1cos 450 +F2cos600+F3+F4cos 600
y
= 293.93N
F1
450
O
F2
600
600
F4
FR F3
FRy = Fy = F1sin450 +F2sin60-F4sin600
FC 8802 4802 1002.4N
arctan 480 28.60 第四象限
880
16
P69： 4-5(b) 试求外伸梁支座处的约束力。梁重及摩擦均不计。
q
F
Me
D A
C B
a 解：【AB】
MA 0
a
FAy
a
a
FB
a FB 2a Me F 3a qa 2 0
FB
工程力学2(材料力学)习题解答
《工程力学2习题解答》建筑1001班陈飞力学教研室编著1-2. 试求图示结构mm 和nn 两截面上的内力，并指出AB 和BC 两杆属何种基本变形。
解：（1）求约束反力：取杆AB 为研究对象∑∑∑=⨯-⨯==-+===0233 003 000BCABCAAN M N Y Y X X 解得：kN Y kN N A BC 1 2==（2）求m-m 截面内力：将杆AB 沿截面m-m 截开, 取左半部分kNm Y M kN Y Q A m-m A m m 11 1=⨯===-AB 杆发生弯曲变形。
（3）求n-n 截面内力：取杆BC 为研究对象，截开n-n 截面kN N N BC n n 2==-BC 杆发生拉伸变形1-3. 拉伸试件A 、B 两点的距离l 称为标距，在拉力作用下，用引伸仪量出两点距离的增量为Δl =5×10-2mm 。
若l 的原长为l =10cm ，试求A 、B 两点间的平均应变。
解：平均应变为42105100105Δ--⨯=⨯==l l m ε1-4. 图示三角形薄板因受外力而变形。
角点B 垂直向上的位移为0.03mm ，但AB和BC 仍保持为直线。
试求沿OB 的平均应变，并求AB 、BC 两边在B 点夹角的变化。
解：（1） 求OB 方向的平均线应变n4105.212003.0Δ120-⨯=====l l mmOA OB m ε （2）求AB 与BC 两边的角应变4105.2'22-⨯=-=OB AO arctg πγ2-1. 试求图示各杆1-1、2-2、3-3截面的轴力， 并作轴力图。
解: (a)（1）求约束反力kNR R X 500203040 0==-++-=∑（2）求截面1-1的轴力kNN NR X 500011==+-=∑（3）求截面2-2的轴力kNN NR X 10040 022==++-=∑（4）求截面3-3的轴力(a) (b)kNN NR X 2003040 033-==+++-=∑（5）画轴力图(b)（1）求截面1-1的轴力01=N（2）求截面2-2的轴力 PN4022==（3）求截面3-3的轴力PN P P NX 304 033==-+=∑（4）画轴力图2-2. 作用图示零件上的拉力P=38kN ，试问零件内最大拉应力发生于哪个横截面上？并求其值。
工程力学(材料力学部分)西南交大版-作业答案
A
Me
(2)
max
T Wp
10
16
0.083
1
62.5 80
4
0.16MPa
A
d D
max
0.125MPa
T
10
4.90105 rad m
GI p
8
1010
32
0.084
1
62.5 80
4
0.04mm
4
P156 7-14 直径为d=0.3m,长为l=6m的木桩，其下端固定。如在 离桩顶面高1m处有一重量为P=5kN的重锤自由落下，试求桩 内最大压应力。已知木材E=10×103MPa，如果重锤骤然放在桩 顶上，则桩内最大压应力又为多少？
参照P138例题7-10
解：
d Kd st 1
(c)
F=ql/2
q
A
12 3
1C 2 3 D
l/4
l/2
解：求得支座约束力
B
FA
FB
ql 2
FA
l
FB
(c)
Fs1
ql 2
M1
1 8
ql 2
Fs2 0
M2
1 8
ql 2
Fs3 0
M3
1 8
ql 2
(f)
qa2
C 1 A2
3
C1 2 3
q
4 4
a FA
西南交大第二材工程力学材料力学部分习题答案.pptx
l 2 3 138.564 139
i 0.025
c
E 120.1
0.57 s
第31页/共32页
感谢您的观看！
第32页/共32页
,
Dl3
FN 3l3 EA3
代入变形协调条件，得补充方程
A’
1 4
FN1
3 8
FN 3
2 3
FN 2
第10页/共32页
工程力学电子教案
第七章 拉伸和压缩 10
(4) 联立平衡方程和补充方程，解出全部未知力。
FN 2 cos 30 FN 3 0
FN1 FN 2 sin 30 F 0
1 4
cr
2E 2
102.16MPa
FNAB
MC 0,
st
cr 40.86MPa
nst
1 FNAB 2 3 60 4 2 0, FNAB 320kN
FNAB A
320 103
0.12
40.74MPa
st
4
I
d 4 4
d
i
A
64
d 2
25m m 4
撑杆满足稳定性要求。
F=20kN，l=0.9m，E=2.1×105MPa。作轴力图，并求杆端D的
水平位移DD以及B，C两横截面的相对纵向位移DBC。
A
2F
2F
D
B
C
F
l/3
l/3
l/3
解：首先作出杆件的轴力图。
FN
F
F
x F 第6页/共32页
工程力学电子教案
6
A
2F
B l/3
2F
C
l/3
l/3
D F
《材料力学》第二章课后习题及参考答案
在材料力学中，应力和应变是描述材料受力状态的基本物理量。应力表示单位面积上的 力，而应变则表示材料的变形程度。
简答题3答案
弹性力学和塑性力学是材料力学的重要分支。弹性力学主要研究材料在弹性范围内的应 力、应变和位移，而塑性力学则研究材料在塑性变形阶段的力学行为。
选择题答案
80%
选择题1答案
选择题3解析
这道题考察了学生对材料力学中 弯曲应力的理解，学生需要理解 弯曲应力的概念和计算方法，并 能够根据实际情况进行选择和应 用。
计算题解析
01
计算题1解析
这道题主要考察了学生对材料力学中拉压杆的计算能力，学生需要掌握
拉压杆的应力、应变计算方法，并能够根据实际情况进行选择和应用。
02
计算题2解析
计算题2答案
根据题意，先求出梁的剪力和弯矩，然后根据剪力和弯矩的关系 求出梁的位移分布，最后根据位移和应力的关系求出应力分布。
03
习题解析Biblioteka 简答题解析简答题1解析这道题考查了学生对材料力学 基本概念的理解，需要明确应 力和应变的概念及关系，并能 够解释在材料力学中如何应用 。
简答题2解析
这道题主要考察了学生对材料 力学中弹性模量的理解，以及 如何利用弹性模量进行相关计 算。学生需要理解弹性模量的 物理意义，掌握其计算方法。
C. 材料力学的任务之一是研究材 料的各种力学性能，包括强度、 刚度和稳定性等。
100%
选择题2答案
D. 在材料力学中，应力和应变是 描述材料受力状态的基本物理量 。
80%
选择题3答案
B. 材料力学主要研究材料的力学 性能和内部结构的关系，包括弹 性、塑性和韧性等。
计算题答案
工程力学材料力学部分习题答案
b2.9 题图2.9所示中段开槽的杆件，两端受轴向载荷P 的作用，试计算截面1-1和2-2上的应力。
已知：P = 140kN ，b = 200mm ，b 0 = 100mm ，t = 4mm 。
题图2.9解：(1) 计算杆的轴力kN 14021===P N N(2) 计算横截面的面积21m m 8004200=⨯=⨯=t b A202mm 4004)100200()(=⨯-=⨯-=t b b A(3) 计算正应力MPa 1758001000140111=⨯==A N σ MPa 3504001000140222=⨯==A N σ (注：本题的目的是说明在一段轴力相同的杆件内，横截面面积小的截面为该段的危险截面)2.10 横截面面积A=2cm 2的杆受轴向拉伸，力P=10kN ，求其法线与轴向成30°的与45°斜截面上的应力ασ与ατ，并问m ax τ发生在哪一个截面？ 解：(1) 计算杆的轴力kN 10==P N(2) 计算横截面上的正应力MPa 501002100010=⨯⨯==A N σ(3) 计算斜截面上的应力MPa 5.37235030cos 2230=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯==σσMPa 6.2123250)302sin(230=⨯=⨯=στ MPa 25225045cos 2245=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯==σσMPa 251250)452sin(245=⨯=⨯=στ (4) m ax τ发生的截面 ∵0)2cos(==ασαταd d 取得极值 ∴0)2cos(=α 因此：22πα=， 454==πα故：m ax τ发生在其法线与轴向成45°的截面上。
（注：本题的结果告诉我们，如果拉压杆处横截面的正应力，就可以计算该处任意方向截面的正应力和剪应力。
对于拉压杆而言，最大剪应力发生在其法线与轴向成45°的截面上，最大正应力发生在横截面上，横截面上剪应力为零）2.17 题图2.17所示阶梯直杆AC ，P =10kN ，l 1=l 2=400mm ，A 1=2A 2=100mm 2，E =200GPa 。
工程力学复习题(材料力学部分)
工程力学作业（材料力学）第一、二章 拉伸、压缩与剪切一、填空题1、铸铁压缩试件，破坏是在 截面发生剪切错动，是由于引起的。
2、a 、b 、c 三种材料的应力－应变曲线如图所示。
其中强度最高的材料 是 ，弹性模量最小的材料是 ，塑性最好的材料是 。
3、图示结构中杆1和杆2的截面面积和拉压许用应力均相同，设载荷P 可在刚性梁AD 上移动。
结构的许可载荷[ P ]是根据P 作用于 点处确定的。
4、五根抗拉刚度EA 相同的直杆铰接成如图所示之边长为a 的正方形结构，a a 1 2 P C D BA OσεabcA 、B 两处受力 P 作用。
若各杆均为小变形，则A 、B 两点的相对位移∆AB ＝ 。
5、图示结构中。
若1、2两杆的EA 相同，则节点A 的竖向位移∆Ay ＝ ，水平位移为∆Ax ＝ 。
6、铆接头的连接板厚度t ＝ d ，则铆钉的切应力τ为 ， 挤压应力σ bs 为 。
二、选择题P / 2 P / 21、当低碳钢试件的试验应力σ ＝ σs 时，试件将：(A) 完全失去承载能力； (B) 破断；(C) 发生局部颈缩现象； (D) 产生很大的塑性变形。
正确答案是 。
2、图示木接头，水平杆与斜杆成α角，其挤压面积为A bs 为： （A ）b h ； （B ）b h tan α ； （C ）b h / cos α ； （D ）b h /（cos α sin α）。
正确答案是 。
3、图示铆钉联接，铆钉的挤压应力为：（A ）2 P / ( π d 2 )； （B ）P / (2 d t )； （C ）P / (2 b t )； （D ）4 P / ( π d 2 )。
正确答案是 。
4、等截面直杆受轴向拉力P 作用而产生弹性伸长，已知杆长为l ，截面积为A ，材料弹性模量为E ，泊松比为ν，拉伸理论告诉我们，影响该杆横截面上应力的因素是：（A ）E 、ν、P ； （B ）l 、A 、P ； （C ）l 、A 、E 、ν、P ； （D ）A 、P 。
西南交大第二版材工程力学材料力学部分习题答案共34页PPT
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
34
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
ห้องสมุดไป่ตู้
容
膝
之
易
安
。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
西南交大第二版材工程力学材料力学 部分习题答案
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
工程力学教程-西南交通大学应用力学与工程系-第二版-习题-答案-详解
x2
MO2 FRy
997.1 7.53m 132.4
14
F3 1m 2m
5m
1m
O2
F2
2m
2m
O1 F4
1m
O3
1m
Me F1
300
MO3 = mO3( Fi ) = F1 sin300 ×8+ F2 × 2 +F3 cos 450 × 4 + Me
=729.7N.m
x3
MO3 FRy
729.7 132.4
FC
DF
解：
a
C点
2F
2F
2
2
B
2F 2
2F 2
D点
F
2F 2
F
A点
F
2F
2
AC、BC、AD、BD均为拉杆，故
2 F 125kN F 125 2 176.75kN
2
AB为压杆，故 F 150kN 所以 Fmax 150kN
P155 7-8 横截面面积A=200mm2的杆受轴向拉力F=10kN作用， 试求斜截面m-n上的正应力及切应力。
F 0
5
2
2m FB
10 FA 4 F 5 10 15.81kN
Fy = 0
FB FA
1 F 5
2 0 2
FB 5 2 7.07kN
9
第三章 P47：
P47： 3-4 图示折梁AB，试求支座A和B的约束力。
梁重及摩擦均可不计。
A
B
F F/
300
解：【AB】
m 0
l
FA
FB
FA l F a cos300 0
y
几何法
西南交通大学材料力学考试试卷(附答案)
3．(15 分)变宽度悬臂梁，截面高度 h=10mm ，在自由端受集中力 P=2kN 作用。 材料为 A3 钢，其弯曲容许正应力[ σ ]=170MPa ，弯曲容许剪应力[ τ ]=100MPa。 试求：（1）各横截面上的最大弯曲正应力均等于 [σ ]时，截面宽度沿梁长的变化 规律 b(x) 的表达式；（2）为保证抗剪强度，自由端附近的截面最小宽度 bmin。
T1
T2
(C) φ
A
ww
AC
l
B
(D)
φ AC = −φ AB − φ BC =
3 ． 矩形 截面 木 拉杆 的接 头 如图 所示 。 其剪 切面 面 积、 挤压 面 面积 分别 为 ( )。
co
P T3 l C
m
4
5
6
2
(A) bl，al (B) lh，al (C) bl，ab (D) lh，ab
co
10mm
16 M t
32M t × 180
m
10
4．(15 分) 解 （1）由平衡条件得
P2
P1
M z max = P2 l AC = 0.8 × 1 = 0.8kN ⋅ m M ymax = P1l AB = 1.6 × 2 = 3.2 kN ⋅ m
A
1.0m
C
1.0m
B
= 3.2 2 + 0.8 2 = 3.298kN ⋅ m
[d ]2 } = 58.45mm
M (x ) = − Px = −2 x(kN ⋅ m ) FS ( x ) ≡ P = 2kN
（2）正应力强度条件
zh
（3）剪应力强度条件
6 M (x ) 6 × 2 x × 10 6 = = [σ ] b( x )h 2 b (x ) × 10 2
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Ⅱ Ⅰ
l/2
l
l/2
1 0 3F 1 2A
Fl h 2 4 3 Fl 2 bh3 2bh2 12 2 0
3Fl 2bh2
Fl 2 3Fl 3 2 bh bh2 6 3 0
FAB A FAD
D
FAC
由分析可知： FN , AB 600kN , FN , AC 300 3kN
工程力学电子教案
6
2 AAB
FN , AB
600kN 35.3cm2 170MPa
B
AAB≥17.6cm2，AB杆应该选择 100×100×10的等边角钢。
2 AAD FN , AD
3
7-4 在图示结构中，各杆的横截面面积均为3000mm2。力F为 100kN。试求各杆横截面上的正应力。 解：假设各杆均被拉伸，对B点作 F 受力分析： B
FBC FAB F
B
3m
A
4m
C
2m
FN , AB 75kN, FN ,BC 125kN 由分析可知：
对C点作受力分析：
F'BC C FCD
3 20kN 2 10kN 1 20kN
a
3
a
2
a
1
10kN
解：
10kN 20kN
20 103 1 100MPa 6 200 10
10 103 2 50 MPa 6 200 10
10 103 3 50 MPa 6 200 10
工程力学电子教案
F
B
3m
A
4m
C
2m
D
工程力学电子教案
5
7-6 结构如图所示，杆件AB，AD均由两根等边角钢组成。已 知材料的许用应力[]=170MPa，试为AB，AD杆选择等边角钢 的型号。 B 解：对DE杆作平衡分析知：
FN , AD 300kN
C 30° 300kN/m E
2m
A
假设AB，AC杆均被拉伸， 对A点作受力分析：
第七章
拉伸和压缩
11
(2) 画变形关系图，列出变形协调方程；
1
1 2
Dl1
3 2
Dl3 Dl2
2 3
A
(3) 根据胡克定律，由变形协调方程得补充方程；
Dl1 FN 1l1 F l F l , Dl2 N 2 2 , Dl3 N 3 3 EA EA2 EA3 1
A’
代入变形协调条件，得补充方程
Me
T
τmax τA
D
解:(1)
A
Me
(2)
max
T 10 0.16 MPa 4 Wp 62.5 0.083 1 16 80
d A max 0.125 MPa D
T GI p 10
4 62.5 10 4 8 10 0.08 1 32 80
3m 1m
c 2E cr 2 102.16MPa st cr 40.86MPa
nst
FNAB M C 0,
1 FNAB 3 60 4 2 0, 2 FNAB 320kN
i I A
FNAB 320 103 40.74MPa st 2 0.1 A 4
3 Fl bh2
3Fl 4 2 2bh2 4 0
3Fl 5 3 bh2 bh2
P194：9-15 试求图示等截面梁的转角方程和挠度方程，并求外力偶 作用着的C截面处的挠度。
Me
EI1
Me 2 1 x Mel 2l 9
A
Me/l
M M1 x e x l
M EI 1 e x 2 C1 2l
C
2l/3 l/3
M2 x
B
Me/l
Me x Me l
M e x 2l 2 2 EIw1 x 6l 3
EI 2
Me 2 5 x Me x Mel 2l 9
（1）
EI 2
M M 5 2 Me 2 EIw2 e x 3 e x 2 M e lx M e l 2 x M e x C 2 （ 3） 6l 2 9 9 2l
Me 3 M2 2 Me 3 EIw x x C 2 x D2 （4） 2 EIw1 x C1 x D1 （2） 6l 2 6l
C D
B 2
60°
1 A F
3
4m
30°
FN 1 35.5kN FN 2 8.96kN FN 3 7.76kN
3
1 2
A
1 177.6MPa 2 29.9MPa 3 19.4MPa
A'
P183 8-1(c) 作图示杆的扭矩图，并指出最大扭矩的值及其所 在的横截面。
1 4 3 FN1 8 FN 3 2 3 FN 2
工程力学电子教案
第七章
拉伸和压缩
12
(4) 联立平衡方程和补充方程，解出全部未知力。
FN 2 cos30 FN 3 0 FN 1 FN 2 sin 30 F 0
1 4 3 FN 1 8 FN 3 2 3 FN 2
Fs 2 0 Fs 3 0
• P228 9-3 试写出图示各梁的剪力方程和弯矩方程，并作出剪力图和 弯矩图。指出最大剪力和最大弯矩的值以及它们各自所在的横截面。
80kN 4kN/m
(d) A
解：求得支座约束力
C
1m 2m
40kN
B
FA FB
80 4 8 56 kN 2
30°
DlBD 0.75mm
B'
B F=15kN
按小位移近似，变形后B点的位置为B'点，于是
D By 0.75m m D Bx 0.75 3m m 1.3m m
B'
1m
B
工程力学电子教案
10
7-17 图示杆系中各杆材料相同。已知：三根杆的横截面面积 分别为A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2，荷载F=40kN。 试求各杆横截面上的应力。
撑杆满足稳定性要求。
d 4
64
4 d 25mm d 2 4
l
i
2 3 138.564 139 0.025
c
E 120.1 0.57 s
C B 2
60°
1 A F
解：(1) 画受力图，列出独立的平衡
D
3
4m
30°
方程，并确定超静定次数；
FN 2 cos30 FN 3 0 FN 1 FN 2 sin 30 F 0
FN2 FN3
30°
FN1
60°
A F
两个方程，三个未知数，所以是一次超静定问题。
工程力学电子教案
C
30°
300kN/m
A
300kN 17.6cm2 170MPa
E
2m
D
AAD≥8.8cm2，AD杆应该选择 80×80×6的等边角钢。
工程力学电子教案
7
7-10 一根等截面直杆如图所示，其直径为d=30mm。已知 F=20kN，l=0.9m，E=2.1×105MPa。作轴力图，并求杆端D的 水平位移DD以及B，C两横截面的相对纵向位移DBC。
边界条件 连续条件
x 0, w1 0; x l , w2 0
x 2 l , w1 w2 , 1 2 2 3 C1 M e l C 2 ,
3 2 D1 M e l 2 D2 9
2 C截面处， x l 3
连续条件代入(1)、(3)和(2)、(4)，得
C1
FA
56kN
FB
Fs x1 56 4 x1
M x1 56x1 2x12
Fs x2 24 4x2
2 M x2 56 x2 80 x2 4 2 x2
40kN 56kN
max 56kN
M max 192kN m
192kN.m
4.90 105 rad m
d
• P228 9-1 试求图示各梁指定横截面上的剪力和弯矩。
F=ql/2 q
解：求得支座约束力 B
(c)
A
l/4
1
2
3 3D l/2 l
1C 2
ql FA FB 2
FA
FB
(c)
ql Fs1 2
1 2 M 1 ql 8 1 M 2 ql 2 8 1 M 3 ql 2 8
A支座右侧截面 C截面
20kN.m
2kN/m
(e) A C
1m
FA
9kN
解：求得支座约束力
B
FA 9kN
4m
FB
FB 1kN
Fs x1 9 2 x1
2 M x1 9 x1 x1
0.5m
1kN 12kN.m
Fs x2 9 2 x2
2 M x2 9 x2 x2 20
A 2F B l/3 l/3 2F C l/3 D F
解：首先作出杆件的轴力图。
FN F F
x F
工程力学电子教案
A 2F 2F D F l/3
8
B
l/3 l/3