1、(中)材料的三个弹性常数是什么?它们有何关系? 材料的三个弹性常数是弹性模量 卩)。
2、何谓挠度、转角?
挠度: 横截面形心在垂直于梁轴线方向上的线位移。 移。
3、 强度理论分哪两类?最大应切力理论属于哪一类强度理论?
I .研究脆性断裂力学因素的第一类强度理论,其中包括最大拉应力理论和最大伸长线应变 理论;n .研究塑性屈服力学因素的第二类强度理论,其中包括最大切应力理论和形状改 变能密度理论。 4、 何谓变形固体?在材料力学中对变形固体有哪些基本假设? 体材料称为变形固体。
变形固体有多种多样,其组成和性质是复杂的。对于用变形固体材料做成的构件进行强度、 刚度和稳定性计算时,为了使问题得到简化,常略去一些次要的性质,而保留其主要性质。 根据其主要的性质对变形固体材料作出下列假设。 小变形假设。
5、 为了保证机器或结构物正常地工作,每个构件都有哪些性能要求? 稳定性要求。
6、 用叠加法求梁的位移,应具备什么条件?
用叠加法计算梁的位移, 其限制条件是, 梁在荷载作用下产生的变形是微小的, 且材料在线 弹性范围内工作。 具备了这两个条件后, 梁的位移与荷载成线性关系, 因此梁上每个荷载引 起的位移将不受其他荷载的影响。
梁。 8、列举减小压杆柔度的措施?
( 1 )加强杆端约束( 2)减小压杆长度,如在中间增设支座( 截面面积一定时,尽可能使用那些惯性矩大的截面。
3)选择合理的截面形状,在
7、列举静定梁的基本形式?
简支梁、外伸梁、悬臂
强度要求、刚度要 求和
1. 均匀连续假设。 2. 各向同性假设。 3.
在外力作用下,会产生变 形的固
转角: 横截面绕其中性轴旋转的角位
E,剪切弹性模量 G和泊松比□,它们的关系是 G=E/2(1 +
9、欧拉公式的适用范围?
只适用于压杆处于弹性变形范围, 且压杆的柔度应满足:入》入1= 10、列举图示情况下挤 压破坏的结果? 一种是钢板的圆孔局部发生塑性变形, 圆孔被拉长; 另一种是铆钉产生局 部变形,铆钉的侧面被压扁。 II 、简述疲劳破坏的特征?
(1 )构件的最大应力在远小于静应力的强度极限时,就可能发生破坏; 料,在没有显著的塑性变形下就可能发生突变的断裂破坏; 光滑区和粗糙区。
12、杆件轴向拉伸(压缩)时的强度条件可以解决哪几面的问题?
(2)即使是塑性材
( 3)断口明显地呈现两具区域:
(1)强度校核。已知杆件的尺寸、承受的载荷以及材料的许用应力,验证强度条件不等式 是否成立。( 2)截面设计。已知杆件承受的载荷以及材料的许用应力,确定杆件的横截面 尺寸,再由横截面积进而计算出相关的尺寸。(
3)确定许可载荷。已知杆件的尺寸及材料
的许用应力, 确定结构或机器的最大载荷, 得到最大轴力后, 再由平衡条件确定机器或结构 的许可载荷。 13 、在推导纯弯曲正应力公式时,作了哪些基本假设?
平面假设: 梁弯曲变形后,其横截面仍然保持为一平面, 并仍与变形后梁的轴线垂直, 只是 转了一个角度。这个假设称为平面假设。
14、正应力的“正”指的是正负的意思,所以正应力恒大于零,这种说法对吗?为什么?
这种说法不对。正应力的“正”指的是正交的意思,即垂直于截面。其本身有正负规定:拉 为正,压为负。 15、简述梁弯曲时,横截面上的内力剪力和弯矩的正负符号的规定? 内任意点有产生顺时针转向趋势为正,反之为负。( 正,反之为负。 16、试述影响构件疲劳极限的因素?
构件尺寸的影响( 3)表面质量的影响( 4 )表面强度的影响。 17、何谓弹性变形和塑性变形?
弹性变形——载荷撤除后, 可完全恢复的变形 塑性变形——载荷撤除后, 不可恢复的变 形 18、试简述提高梁高弯曲强度的主要措施。
(1)选用合理的截面( 2)采用变截面梁( 3)适当布置载荷和支座位置 有何区别?有何联系?
(1)两者概念不同:内力是杆件收到外力后,杆件相连两部分之间的相互作用力:应力是 受力杆件截面上某一点处的内力分布集度,提及时必须明确指出指出杆件、截面和点的位 置
(2)两者单位不同:内力—— KN KN-m同力或力偶的单位;应力—— N/m2或N/mm2,Pa(帕) 或MPa(兆帕)(3)两者的关系:整个截面上各点处的应力总和等于该截面上的内力。在 弹性范围内,应力与内力成正比。
20、为什么不用危险应力作为许用应力?
19、内力和应力 ( 1)剪力如对梁段
2)弯矩如使梁段弯曲变形的下凸者为
因素:(1)构件的外形的影响 ( 2)
不允许超过的应力值统称为极限应力, 也叫危险应力。 为了保证构件能安全地工作, 还须将 其工作应力限制在比极限应力(危险应力)更低的范围内,也就是将材料的破坏应力(危险 应力) 打一个折扣, 即除以一个大于 1的系数 n 以后,作为构件工作应力所不允许超过的数
值,这个应力值称为材料的许用应力。 如果直接把危险应力作为许用应力, 构件破坏的几率 大些, 不能保证构件充分的安全。 刚度有什么影响?
M=9550N/n,T =T/WT< [ T ]
①=T/GIP X 180/??w [①]。①n 提高,M 降低;T 降低,贝 U
n降低,M提高;T提高,则T、①都提高,降
21 、当传递的功率不变时,改变轴的转速对轴的强度和
T、①都降低,提高了轴的强度和刚度。②
低了轴的强度和刚度。 22、何为主应力?何为主平面?
剪应力等于零的平面,叫主平面;主平面上的正应力叫主应力。 23、 材料有哪两种基本破坏形式?铸铁试件的扭转破坏,
属于哪一种破坏形式? 各种材料 因强度不
足而发生的破坏形式是不同的, 但主要的破坏形式有两类, 一是屈服破坏, 另一类 是断裂破坏。 试件受扭, 材料处于纯剪切应力状态, 在试件的横截面上作用有剪应力, 同时在与轴线成± 450 的斜截面上,会出现与剪应力等值的主拉应力和主压应力。
低碳钢的抗剪能力比抗拉
和抗压能力差, 试件将会从最外层开始, 沿横截面发生剪断破坏, 而铸铁的抗拉能力比抗剪 和抗压能力差,则试件将会在与杆轴成 450 的螺旋面上发生拉断破坏。 铸铁试件的扭转碱坏,属于断裂破坏. 24、 强度理论解决问题的步骤?
解决问题的步骤:如果一点处于复杂应力状态下, 可以先求出该点处的三个主应力b 1 ,6 2 和b 3。它们可以计算出与某个强度理论相应的相当应力b [ b ] 。
25、 什么事失效?材料力学中失效包括哪几种形式?
不能保持原有的形状和尺寸, 构件已不能正常工作, 叫失效。 材料力学中的失效包括强度失 效、刚度失效和稳定性失效三种。
26、如何解释超静定问题?
xd,则强度条件要求b xd <
未知数多于可被应用的独立平衡方程数,不能用静力学平衡方程完全确定全部未知数的问 题。 27、 实际挤压面是半圆柱面时,
计算挤压应力时如何确定挤压面的面积?是否按半圆柱面来 计算面积?
挤压面是半圆柱面时,挤压面面积按其正投影计算。
28、 拉(压)杆通过铆钉连接时,连接处的强度计算包括哪些计算? 计算; (2) 铆钉的挤压强度计算: (3) 拉(压)杆的抗拉(压)强度计算。 29、什么是塑性材料和脆性材料?
一般把延伸率大于 5%的金属材料称为塑性材料(如低碳钢等)。而把延伸率小于
5%的金属
包括(1) 铆钉的剪切 强度
材料称为脆性材料(如灰口铸铁等) 。在外力作用下,虽然产生较显著变形而不被破坏的材 料,称为塑性材料。在外力作用下,发生微小变形即被破坏的材料,称为脆性材料。 30. 简述应力集中的概念?
实际上很多构件由于结构或工艺等方面的要求, 一般常有键槽、 切口、油孔、螺纹、 轴肩等, 因而造成在这些部位上截面尺寸发生突然变化。 这种由于截面尺寸的突变而产生的应力局部 骤增的现象,工程上称为应力集中。
30、
1、低碳钢的拉伸试验
答:使用试验机及相关的试件设备仪器绘制出试件的拉伸图,即: 出低碳钢材料的变形特点以及各阶段受力和变形的关系, 此来分析判断低碳钢材料的弹性与塑性性能与承载能力。
P- △ L曲线,形象的饭引
并分析得出低碳钢的相关参数, 由 试验过程分为四个阶段: 1. 弹性阶
段;2. 屈服阶段; 3. 强化阶段; 4.颈缩阶段。综上:分析低碳钢材料的变形过程,通过绘制 并分析P-△ L曲线以及相关的参数,求解得到低碳钢材料的强度极限、 率和截面收缩率。
2、 为什么轴向拉伸时,横截面的正应力分布式平均分布的。 答:受拉伸的杆件变形前为平 面的很截面, 变形后仍为平面, 仅沿着轴线产生了相对的评议且仍与杆件的轴线垂直, 犹豫 材料的均匀性、 连续性假设可以推断出轴力在横截面上的分布式均匀的, 且都垂直于横截面, 故横街面上的正应力也是均匀分布的。 3、 剪应力互等定理。
答:剪应力互等定理: 在材料中取一个正六面单元体, 在这个单元体上两个相互垂直的平面 上,剪应力必然成对存在,且数值相等, 其方向共同指向或共同背离这两个平面的交线 (棱 线)。 4、 叠加原理及其运用
答:由力的作用独立性知, 在材料的位移、 应力、 应变、 内力等与外力成线性关系的条件下, 力的作用是相互独立的, 可以把每一个力的效果矢量叠加,得到一等效合力,或合力偶。在 材料力学里面,用到的地方是:叠加法求挠度,转角;叠加法求弯矩;超静定问题的求解。 5、 冬天水管冻裂的原因。
答:在冬天低温条件下, 水由液态凝结成固态, 体积膨胀, 由此产生对水管的膨胀挤压应力, 将水管看成薄壁构建,由于水管本身的材料属性原因,在低温条件下,
水管的脆性增强,强 拉伸强度极限、延伸
度极限降低, 塑性抗拉强度降低, 在一定条件下水管承受不住水结冰后产生的应力, 发生破 裂现象。 6、连接杆的三种可能的破坏形式。
答: 1. 剪切破坏形式; 2. 挤压破坏形式; 3. 塑性变形(扭转)破坏形式。