工程力学习题册第五章---答案

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第五章拉伸和压缩

一、填空题

1.轴向拉伸或压缩的受力特点是作用于杆件两端的外力__大小相等___和__方向相反___,作用线与__杆件轴线重合_。其变形特点是杆件沿_轴线方向伸长或缩短__。其构件特点是_等截面直杆_。

2.图5-1所示各杆件中受拉伸的杆件有_AB、BC、AD、DC_,受压缩的杆件有_BE、BD__。

图5-1

3.内力是外力作用引起的,不同的__外力__引起不同的内力,轴向拉、压变形时的内力称为_轴力__。剪切变形时的内力称为__剪力__,扭转变形时的内力称为__扭矩__,弯曲变形时的内力称为__剪力与弯矩__。

4.构件在外力作用下,_单位面积上_的内力称为应力。轴向拉、压时,由于应力与横截面__垂直_,故称为__正应力__;计算公式σ=F N/A_;单位是__N/㎡__或___Pa__。1MPa=__106_N/m2=

_1__N/mm2。

5.杆件受拉、压时的应力,在截面上是__均匀__分布的。

6.正应力的正负号规定与__轴力__相同,__拉伸_时的应力为__拉应力__,符号为正。__压缩_时的应力为__压应力_,符号位负。

7.为了消除杆件长度的影响,通常以_绝对变形_除以原长得到单位长度上的变形量,称为__相对变形_,又称为线应变,用符号ε表示,其表达式是ε=ΔL/L。

8.实验证明:在杆件轴力不超过某一限度时,杆的绝对变形与_轴力__和__杆长__成正比,而与__横截面面积__成反比。

9.胡克定律的两种数学表达式为σ=Eε和ΔL=F N Lo/EA。E称为材料的_弹性模量__。它是衡量材料抵抗_弹性变形_能力的一个指标。

10.实验时通常用__低碳钢__代表塑性材料,用__灰铸铁__代表脆性材料。

11.应力变化不大,应变显著增大,从而产生明显的___塑性变形___的现象,称为__屈服___。

12.衡量材料强度的两个重要指标是__屈服极限___和__抗拉强度__。

13.采用___退火___的热处理方法可以消除冷作硬化现象。

14.由于铸铁等脆性材料的___抗拉强度__很低,因此,不宜作为承拉零件的材料。

15.工程上把材料丧失__工作能力__时的应力称为危险应力或__极限应力___,以符号σ°表示。对

于塑性材料,危险应力为σs;对于脆性材料,危险应力为Rm。

16.材料的危险应力除以一个大于1的系数n作为材料的__许用应力_,它是构件安全工作时允许承

受的__最大应力__。用符号[σ]n称为__安全系数____。

17.通常工程材料丧失工作能力的情况是:塑性材料发生__屈服__现象,脆性材料发生__断裂__现象。

18.构件的强度不够是指其工作应力___大于___构件材料的许用应力。

19.拉(压)杆强度条件可用于解决校核强度、__选择截面尺寸__和___确定许可载荷_____三类问题。

二、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”)

1.轴向拉(压)时,杆件的内力必定与杆件的轴线重合。(√)

2.轴力是因外力而产生的,故轴力就是外力。(×)

3.拉、压变形时,求内力通常用截面法。(√)

4.使用截面法求得的杆件的轴力,与杆件截面积的大小无关。(√)

5.截面法表明,只要将受力构件切断,即可观察到断面上的内力。(×)

6.杆件的部位作用着若干个轴向外力,从杆件的不同部位截开时求得的轴力都相同。(×)

7.正应力是指垂直于杆件横截面的应力,它又分为正值正应力和负值正应力。(×)

8.应力方向垂直于杆轴线,应力表示了杆件所受内力的强弱程度。(×)

9.当杆件受拉伸时,绝对变形△L为负值。(×)

10.当杆件受压缩时,其线应变ε为负值。(√)

11.两根材料不同、长度和截面积相同的文件,受相同轴向力作用,则:

(1)两杆的内力相同。(√)(2)两杆的应力相同。(√)(3)两杆的绝对变形相同。(×)(4)两杆的相对变形相同。(×)(5)材料的许用应力相同。(×)(6)两杆的强度相同。(×)

12.构件的工作应力可以和其极限应力相等。(×)

13.设计构件时,须在节省材料的前提下尽量满足安全工作的要求。(×)

14.图5-2所示的σ—ε曲线上:

(1)对应a点的应力称为比例极限。(√)(2)对应b点的应力称为屈服极限。(√)(3)对应d点的应力称为强化极限。(×)

R(σ)

图5-2

三、选择题(把正确答案的序号填入对应题号前的括号内)

( C )1.图5-3中,真正符合拉杆受力特点的是图______________。

图5-3

( D )2.为研究构件的内力和应力,材料力学中广泛使用了___________法。

A.几何 B.解析 C.投影 D.截面

( A、E)3.图5-4所示AB杆两端受大小为F的力的作用,则杆内截面上的内力大小为__________,杆内截面上的应力是__________。

A.F B.F/2 C.0 D.拉应力 E.压应力

图5—4 图5—5

(B、D )4.图5-5所示AB杆受大小为F的力的作用,则杆内截面上的内力大小为________。若杆件横截面积为A,则杆内的应力值为____________。

A.F/2 B.F C.0 D. F/A E. F/2A

( C )5.胡克定律表明,在材料的弹性变形范围内,应力和应变__________。

A.相等 B.互为倒数 C.成正比 D.成反比

( B )6.在弹性变形范围内,拉杆抗拉刚度EA数值越大,杆件变形____________。

A.越容易

B.越不易

C.越显著

( B )7.A、B两杆的材料、横截面积及所受的轴力相同,而L A=2L B,则ΔL A与ΔL B的关系是_________。

A.ΔL A=ΔL B B. ΔL A=2ΔL B C. ΔL A=(1/2)ΔL B

( C )8.A、B两杆的材料、长度及所受轴向力均相同,而其横截面积的关系为A A=2A B,则绝对变形ΔL A与ΔL B的关系是___________。

A.ΔL A=ΔL B B. ΔL A=2ΔL B C. ΔL A=(1/2)ΔL B

( A )9.A、B两杆的材料、长度及横截面积均相同,杆A所受轴力是杆B所受轴力的两倍,则ΔL A:ΔL B=____________。

A.2

B. 1/2

C.1

D.0

( A、D )10.拉压胡克定律表达式是__________和___________。

A.ΔL=F N L/(EA) B.σ=ε/E

C.ΔL=EL/(F N A) D. E=σ/ε

( B )11.低碳钢等塑性材料的极限应力是材料的______________。

A.许用应力 B.屈服极限 C.强度极限 D.比例极限

( A )12.构件的许用应〔σ〕力是保证构件安全工作的____________。

A.最高工作应力 B.最低工作应力 C.平均工作应力

( A )13.按照强度条件,构件危险截面上的工作应力不应超过材料的___________。

A.许用应力 B.极限应力 C.破坏应力

( A )14.拉(压)杆的危险截面必为全杆中__________的横截面。

A.正应力最大 B.面积最大 C.轴力最大

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