东农23春《材料力学（本）》离线作业[答案][答案]

东农23春《材料力学（本）》离线作业[答案]

正确答案:A

东北农业大学网络教育学院
材料力学网上作业题（2015更新版）
绪论
一、名词解释   
1.强度  2. 刚度  3. 稳定性  4. 变形  5. 杆件  6.板或壳  7.块体

二、简答题 
1． 构件有哪些分类？
2. 材料力学的研究对象是什么？
3. 材料力学的任务是什么？
4. 可变形固体有哪些基本假设？
5. 杆件变形有哪些基本形式？
6. 杆件的几何基本特征？
7.载荷的分类？
8. 设计构件时首先应考虑什么问题？设计过程中存在哪些矛盾？


第一章 轴向拉伸和压缩
一、名词解释   
1. 内力  2. 轴力  3.应力  4.应变  5.正应力6.切应力7.伸长率  8.断面收缩率 9. 许用应力 10.轴向拉伸  11. 冷作硬化

二、简答题 
1.杆件轴向拉伸或压缩时，外力特点是什么？
2. 杆件轴向拉伸或压缩时，变形特点是什么？
3. 截面法求解杆件内力时，有哪些步骤？
4.内力与应力有什么区别？
5.极限应力与许用应力有什么区别？
6.变形与应变有什么区别？
7.什么是名义屈服应力？
8.低碳钢和铸铁在轴向拉伸时，有什么样的力学特性？
9.强度计算时，一般有哪学步骤？
10.什么是胡克定律？
11.表示材料的强度指标有哪些？
12.表示材料的刚度指标有哪些？
13.什么是泊松比？
14. 表示材料的塑性指标有哪些？
15.拉压杆横截面正应力公式适用范围是什么？
16.直杆轴向拉伸或压缩变形时，在推导横截面正应力公式时，进行什么假设？

三、计算题        
1. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。

2. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。

3. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。

4. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。

5. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。

6. 试用截面法求下列各杆指定截面的轴力。

7 高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b所示；拉杆上端螺纹的小径d = 175 mm。已知作用于拉杆上的静拉力F=850 kN，试计算大钟拉杆横截面上的最大静应力。

8 一桅杆起重机如图所示，起重杆AB为一钢管，其外径D = 20 mm，内径d≈21 mm；钢绳CB的横截面面积为10 mm2。已知起重量F = 2 000 N，试计算起重杆和钢丝绳横截面上的应力。

9 一长为300 mm的钢杆，其受力情况如图所示。已知杆横截面面积A=1000 mm2，
材料的弹性模量E = 200 GPa，试求
    (1) AC、CD、DB各段横截面上的应力和纵向变形；
    (2) AB杆的总纵向变形。

10. 一圆截面阶梯杆受力如图所示，已知材料的弹性模量E = 200 GPa，试求各段的横截面上应力和纵向应变。

11. 如图所示结构的AB杆为钢杆，其横截面面积A1= 600 mm2，许用应力[ ]=140 MPa；BC杆为木杆，横截面面积A2= 30000 mm2，许用压应力[ ]=3.5 MPa。试求最大许可载荷F。

第二章 剪切
一、名词解释   
1.剪切  2. 剪力  3.剪切面  4.挤压面  5.挤压应力  6. 挤压力 

二、简答题 
1.切应力与正应力有何区别？
2.挤压面与计算挤压面是否相同？
3.挤压与压缩有什么区别？
4.连接件上的剪切面、挤压面与外力方向有什么关系？
5.构件连接部位应满足哪几方面的强度条件？如何分析连接件的强度？
6.挤压面为半圆柱面时，如何找挤压面？
7.在剪切问题中，挤压应力进行什么假设？

三、计算题        
1. 一螺栓连接如图所示，已知F=200 kN， =20 mm，螺栓材料的许用切应力[ ]=80 MPa，试求螺栓的直径。

2． 销钉式安全离合器如图所示，允许传递的外力偶矩M =0.3 kN ·m，销钉材料的剪切强度极限 b=360 MPa，轴的直径D = 30 mm，为保证M > 300 N ·m时销钉被剪断，试求销钉的直径d。

3. 冲床的最大冲力为400 kN，冲头材料的许用应力[ ] =440 MPa，被冲剪钢板的剪切强度极限 b=360 MPa。试求在最大冲力作用下所能冲剪圆孔的最小直径d和钢板的最大厚度 。

4. 已知图示铆接钢板的厚度 =10 mm，铆钉的直径为d=17 mm ,铆钉的许用切
应力[ ] = 140 MPa，许用挤压应力[ bs]=320 MPa，F=24 kN，试作强度校核。

5. 图示为测定剪切强度极限的试验装置。若已知低碳钢试件的直径d=10 mm，剪断试件时的外力F=50.2 kN，试问材料的剪切强度极限为多少?

6. 图示夹剪，销子C的直径为6 mm，剪直径与销子直径相同的铜丝时，若力F=200 N，a=30 mm，b=150 mm，求铜丝与销子横截面上的平均切应力。


第三章  扭转
一、名词解释   
1.扭转  2. 扭矩  3.扭转角  4.剪切胡克定律  5.单位长度扭转角

二、简答题 
1. 当单元体上同时存在切应力和正应力时，切应力互等定理是否仍然成立？
2. 在切应力作用下，单元体将发生怎样的变形？
3. 从强度方面考虑，空心圆截面轴为什么比实心圆截面轴合理？
4. 从强度方面考虑，空心圆截面轴的壁厚是否愈薄愈好？
5. 如何计算圆轴的扭转角？其单位是什么？
6. 圆轴扭转时，何谓抗扭刚度？
7. 圆轴扭转时，横截面上的切应力如何分布？
8. 圆轴扭转时，如何判断扭矩的正负号？
9. 直径d和长度l都相同，而材料不同的两根轴，在相同的扭矩作用下，它们的最大切应力τmax是否相同？扭转角是否相同？为什么？
10．如图所示的两个传动轴，试问哪一种轮的布置对提高轴的承载能力有利？为什么？

11．一空心圆轴的截面如图所示，它的极惯性矩Ip和抗扭截面系数Wp是否可以按下式计算？为什么？    ,

三、计算题        
1. 试求图示各轴在指定横截面1-1，2-2和3-3上的扭矩，并在各截面上表示出扭矩的转向。

2. 试求图示各轴在指定横截面1-1，2-2和3-3上的扭矩，并在各截面上表示出扭矩的转向。

3． 试绘出下列各轴的扭矩图，并求|T|max   

4. 试绘出下列各轴的扭矩图，并求|T|max  

5. 试绘下列各轴的扭矩图，并求出|T|max已知MA = 200 N·m , MB = 400 N·m，
MC=600N·m。

6. 试绘下列各轴的扭矩图，并求出|T|max已知MA = 200 N·m , MB = 400 N·m，
MC=600N·m。

7. 一传动轴如图所示，已知MA = 1. 3 N·m，MB=3 N·m，MC=1 N·m, MD=0.7 N·m；各段轴的直径分别为dAB=50 mm，dBC=75mm，d CD=50 mm
    (1) 画出扭矩图；
    (2) 求1-1 ,2-2 ,3-3截面的最大切应力。

8. 图示的空心圆轴，外径D = 80 mm，内径d = 62.5 mm，承受扭矩T =1 000 N·m。
(1) 求 max， min；
(2) 绘出横截面上的切应力分布图；
(3) 求单位长度扭转角，已知G= 80×103MPa。

9. 已知变截面钢轴上的外力偶矩MB=2100 N·m , MC= 1200 N· m，试求最大切应力和最大相对扭转角。已知G= 80×103MPa。

10.一钢轴的转速n= 240 r/min。传递功率P = 44. 1 kw。已知[ ] =40 MPa
[ ]=1(。)/m，G= 80×103MPa，试按强度和刚度条件计算轴的直径。

11. 图示实心轴通过牙嵌离合器把功率传给空心轴。传递的功率P =7. 5 kW，轴的转速n=100 r/min，试选择实心轴直径d和空心轴外径d2。已知d1/d2=0.5, [ ] =40 MPa。

12. 船用推进器的轴，一段是实心的，直径为280 mm，另一段是空心的，其内径为外径的一半。在两段产生相同的最大切应力的条件下，求空心部分轴的外径D。

13. 一传动轴传递功率P=3kW，转速n=27 r/min，材料为45钢，许用切应力[ ]=40MPa，试计算轴的直径。
14. 一钢制传动轴，受扭矩T=4 kN·m，材料的剪切弹性模量G=80x103MPa，许用切应力[ ]=40 MPa，单位长度的许用扭转角[ ]=1(。)/m，试计算轴的直径。
15. T为圆杆横截面上的扭矩，试画出截面上与T对应的切应力分布图。
 


第四章  弯曲内力
一、名词解释   
1.梁  2. 纵向对称面  3.对称弯曲  4.剪力  5.弯矩  6. 剪力方程  7. 弯矩方程

二、简答题 
1. 在集中力作用处，梁的剪力图和弯矩图各有什么特点？
2. 在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图各有什么特点？
3. 在梁弯曲变形时， 在剪力图中有什么意义？
4. 在梁弯曲变形时， 在弯矩图中有什么意义？
5.梁弯曲变形时，载荷集度q、剪力和弯矩三者之间的微分关系是什么？
6. 在梁弯曲变形时，横截面上有几种内力？如何规定正负号？
7. 在梁弯曲变形时，用什么方法能快速求出横截面上的内力？
8. 根据梁的支撑情况，在工程实际中常见的梁有几种形式？

三、计算题
1. 试求下列梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。各截面无限趋近于梁上C点。

2. 试求下列梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。各截面无限趋近于梁上C点。

3. 试求下列梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。2—2截面无限趋近于梁上A点。

4. 试求下列梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。各截面无限趋近于梁上C点。

5. 试求下列梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。各截面无限趋近于梁上B点。

6. 试求下列梁指定截面1—1、2—2上的剪力FS和弯矩M。各截面无限趋近于梁上A点。

7. 试列出下列梁的剪力方程和弯矩方程，作剪力图和弯矩图，并求|FS|max和|M|max。

8. 试列出下列梁的剪力方程和弯矩方程，作剪力图和弯矩图，并求|FS|max和|M|max。

9. 试列出下列梁的剪力方程和弯矩方程，作剪力图和弯矩图，并求|FS|max和|M|max。

10. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。

11. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。

12. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。

13. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。

14. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。

15. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。

16. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。

17. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。


21. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。

19. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。

20. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。


21. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。


22. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。


23. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。

24. 不列剪力方程和弯矩方程，试作以下各梁的剪力图和弯矩图，并求出|FS|max和|M|max。



第五章  弯曲应力
一、名词解释   
1.横力弯曲  2. 纯弯曲  3.中性层  4.中性轴  5.抗弯截面系数  6. 抗弯刚度 

二、简答题 
1. 惯性矩和抗弯截面系数各表示什么特性？
2. 惯性矩和抗弯截面系数有量纲吗？如果有，是什么？
3. 梁的抗弯刚度EI具有什么物理意义？它与抗弯截面系数有什么区别？
4. 什么时平行移轴公式？在应用时，注意什么？
5. 在梁弯曲变形时，推导横截面正应力公式时，进行了哪些假设？
6. 弯曲正应力公式适用范围是什么？
7. 纯弯曲时推导的正应力公式适用于横力弯曲吗？
8. 平面弯曲的条件是什么？
9. 提高梁抗弯强度的措施有哪些？
10. 梁具有如图所示形状的横截面，如在平面弯曲下，受正弯矩作用，试分别画出各横截面上的正应力沿其高度的变化图。












11. 如图所示梁，指明截面哪部分受拉，哪部分受压。


三、计算题
1． 一矩形截面梁如图所示，试计算I--I截面上A、B、C、D各点处的正应力，并指明是拉应力还是压应力。

2．一外伸梁如图所示，梁为16a槽钢所制成，尺寸如下槽钢上下高度h=63mm，z轴距上边距离为h=21mm，抗弯截面模量Iz=73.3cm4的最大拉应力和最大压应力。

3. 一矩形截面梁如图所示，已知F =2kN,横截面的高宽比h/b =3；材料为松木，其许用应力为[ ] =8MPa。试选择横截面的尺寸。

4. 一圆轴如图所示，其外伸部分为空心管状，试作弯矩图，并求轴内的最大正应力。

5. 一矿车车轴如图所示。已知a=0.6 m，F=5kN，材料的许用应力[ ] =80MPa，试选择车轴轴径。

6.  一受均布载荷的外伸钢梁如图所示，已知q=12kN/m，材料的许用应力[ ]=160MPa。试选择此梁的工字钢抗弯截面模量。

7. 求以下各图形对形心轴z的惯性矩。

8. 求以下各图形对形心轴z的惯性矩。

9. 铸铁T形截面梁如图所示。设材料的许用拉应力与许用压应力之比为[ t][ c]=13，试确定翼缘的合理宽度b。

10. 计算图形对Y的惯性矩。






11. 当梁具有如图所示形状的横截面，计算各截面对中性轴z的惯性矩。

12.当梁具有如图所示形状的横截面，计算各截面对中性轴z的惯性矩。


第六章  弯曲变形
一、名词解释   
1.梁的挠曲线  2. 挠度  3.转角  4.叠加法  5.静不定梁  6.基本静定梁  7. 多余约束

二、简答题 
1. 用什么量度量梁的变形？
2. 梁的挠曲线有什么特点？
3. 梁弯曲变形时，如何规定梁挠度和转角的正负号？
4. 在推导梁挠曲线方程时，为什么说是近似微分方程？
5. 有哪些方法求解梁的变形？
6. 在用积分法求解梁的变形时，如何求解积分常数？
7. 在求解梁的变形时，叠加原理在什么条件下使用？
8. 在设计时，一受弯的碳素钢轴刚度不够，为了提高刚度而改用优质合金钢是否合理？为什么？

三、计算题
1．用积分法求梁的转角方程、挠曲线方程以及B截面转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。


2．用积分法求梁的转角方程、挠曲线方程以及C截面转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。

3．用积分法求梁的转角方程、挠曲线方程以及A、B截面的转角和C截面的挠度。已知抗弯刚度EI为常数。


4．用积分法求梁的转角方程、挠曲线方程以及A截面的转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。

5. 用积分法梁的转角方程、挠曲线方程以及C截面的转角和挠度。已知抗弯刚度EI为常数。

6. 用积分法梁的转角方程、挠曲线方程以及A、B截面的转角。已知抗弯刚度EI为常数。


7. 用叠加法求梁B截面的挠度和转角。已知梁的抗弯刚度EI为常数。

8. 用叠加法求梁A截面的挠度和转角。已知梁的抗弯刚度EI为常数。


9. 用叠加法求梁B截面的转角和C截面的挠度。已知梁的抗弯刚度EI为常数。

10. 用叠加法求梁C截面的挠度和转角。已知梁的抗弯刚度EI为常数。


11. 用叠加法求梁A截面的转角和C截面的挠度。已知梁的抗弯刚度EI为常数。

12. 已知梁的抗弯刚度EI为常数。试求梁的支座反力。


第七章  压杆稳定
一、名词解释   
1.稳定性  2. 失稳  3.临界压力  4.临界应力  5.柔度 6. 惯性半径

二、简答题 
1. 构件的强度、刚度、稳定性有什么区别？
2. 为什么直杆受轴向压力作用有失稳问题，而受轴向拉力作用就无失稳问题？
3. 对于两端铰支，由Q235钢制的圆截面杆，问杆长l与直径d的比值应满足什么条件，才能应用欧拉公式？
4. 欧拉公式的适用范围是什么？
5. 计算临界力时，如对中柔度杆误用欧拉公式，或对大柔度杆误用直线公式，将使计算结果比实际情况偏大还是偏小？
6. 压杆的临界力与临界应力有何区别与联系？是否临界应力愈大的压杆，其稳定性也愈好？
7. 压杆的柔度反映了什么？

三、计算题
1．图示的细长压杆均为圆截面杆，其直径d均相同，材料是Q235钢，E=210GPa。其中图a为两端铰支；图b为一端固定，另一端铰支；图c为两端固定。试判别哪一种情形的临界力最大，哪种其次，哪种最小?若圆杆直径d=160 mm，试求最大的临界力Fcr。

2．图示压杆的材料为Q235钢， ，E = 210GPa，在正视图a的平面内，两端为铰支，在俯视图b的平面内，两端认为固定。试求此杆的临界力。

3. 图示的细长压杆为圆杆，其直径为d=16cm，材料为Q235钢，E=210Gpa，两端为光滑铰支，试求最大临界力Pcr。




4．二根细长杆如图所示（a）,（b）。EI相同，求二者的临界压力之比。

东农23春《材料力学（本）》离线作业[答案]历年参考题目如下：

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均田令最早公布于（ ）

建筑体型立面设计要求包括（）。

能合成肝糖原和肌糖原的营养素是（）。