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弯 曲 应 力
基 本 概 念 题
一、择题(如果题目有5个备选答案,选出2~5个正确答案,有4个备选答案选出一个正确答案。)
1. 弯曲正应力的计算公式??M。 y的适用条件是( )
IzA. 粱材料是均匀连续、各向同性的 B.粱内最大应力不超过材料的比例极限 C.粱必须是纯弯曲变形 D.粱的变形是平面弯曲 E.中性轴必须是截面的对称轴 2. 在梁的正应力公式??My中,Iz为粱的横截面对( )轴的惯性矩。 IzA. 形心轴 B.对称轴 C.中性轴 D.形心主惯性轴 3. 梁的截面为空心圆截面,如图所示,则梁的抗弯截面模量W为( )。
A.
?D332 B.
?D332(1??) C.
4?d332
?D4D.
?D332??d332 E.64?D2?d464
题3图 题4图
*FSSz4. 欲求图示工字形截面梁上A点剪应力τ,那么在剪应力公式??中,S*z表示
bIz的是( )对中性轴的静矩。
A.面积I B.面积Ⅱ C.面积I和Ⅱ D.面积Ⅱ和Ⅲ E.整个截面面积 -21-
*FSSz5.欲求题4图所示工字形截面梁上A点剪应力τ,那么在剪应力公式??中,b
bIz应取( )。
A.上翼缘宽度 B.下翼缘宽度 C.腹板宽度 D.上翼缘和腹板宽度的平均值 6.图为梁的横截面形状。那么,梁的抗弯截面模量Wz =( )。
bh2bh2?d3?A. B.
6632?bh3?d4?C.??12?64?????bh3?d4??hd?h? D.????? ??264??22??127.两根矩形截面的木梁叠合在一起(拼接面上无粘胶无摩擦),如图所示。那么该组合
梁的抗弯截面模量W为( )
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?bh22??1222?bh?bh1?2?A. B.2? C.b(2h) D.??662h?6?????
8.T形截面的简支梁受集中力作用(如图),若材料的[σ]- >[σ]+,则梁截面位置的合理放置为( )。
-22-
9.如果杆件横截面上各点σ=0,则截面上无( )。
A.内力 B.M C.FN D.FS E.T 二、判断题
1.在变截面粱中,最大正应力不一定出现在弯矩值最大的截面上。( ) 2.粱中的最大正应力和最大剪力一定不会出现在同一截面。( )
3.在工程中,按正应力强度条件设计的粱,大多数不满足剪应力强度条件。 4.对于等截面粱,最大剪应力的值必出现在剪力值最大的截面上。( ) 5.中性轴的位置是由几何关系确定的。( )
6.纯弯曲时,横截面变形后保持为平面,其形状和大小均保持不变。( )
7.若梁的截面是T形截面,则同一截面上的最大拉应力和最大压应力的数值不相等。
( )
三、填空题
1.不管是抗扭还是抗弯,空心圆截面都比实心圆截面( )。 2.当杆件在弹性范围内发生平面弯曲时,中性层的变形是( )。
3.在弯曲正应力公式??My中,y表示欲求应力点到( )的距离。 Iz4.如杆件在弹性范围内发生平面弯曲,则中性轴为横截面的( )。 5.在一般情况下,大多数梁的强度都是决定于( )强度。
6.矩形截面梁,横截面上任一点的弯曲剪应力方向都与( )一致。 7.如果横截面关于中性轴对称,那么横截面上的最大拉应力和最大压应力的数值。 ( ). 8.弯曲正应力公式??My在使用时要求梁的变形是( );梁中的最大应Iz力( )。
9.如果外力作用面与梁的形心主惯性平面重合或平行;且通过截面的弯曲中心,并且外力作用线垂直轴线,那么梁将发生( )。
-23- 计 算 题
1. 简支梁承受均布载荷如图所示。若分别采用截面面积相等的实心和空心圆截面,且D1= 40 mm,
d23=,试分别计算它们的最大正应力。并问空心截面比实心截面的最大D25正应力减小了百分之几?
题1图
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2. 矩形截面悬臂梁如图所示,已知l = 4 m, =
bh2,q = 10 kN/m,[σ] = 10 MPa。3试确定此梁横截面的尺寸。
题2图 题3图
3. 压板的尺寸和载荷情况如图所示。材料为45钢,σs = 380 MPa,取安全因数n =1.5。试校核压板的强度。
4. ⊥形截面铸铁悬臂梁,尺寸及载荷如图所示。若材料的拉伸许用应力[σt] = 40 MPa,压缩许用应力[σC]=160 MPa,截面对形心轴zC的惯性矩IzC = 10180 cm4, h1 = 9.64 cm,试计算该梁的许可载荷F。
题4图 题5图 -24-
5. 铸铁梁的载荷及横截面尺寸如图所示。其许用拉应力[σt] = 40 MPa,许用压应力[σc]= 160 MPa。试按正应力强度条件校核梁的强度。若载荷不变,但将T形横截面倒置,即翼缘在下成为⊥形,是否合理?何故?
6. 截面为正方形的梁按图示两种方式放置。试问哪种方式比较合理? 题6图 题7图 7. 半径为r的圆形梁截面,切掉画阴影线的部分后,反而有可能使抗弯截面系数增大(何故?)。试求使W为极值的α,并问这对梁的抗弯刚度有何影响?
8. 为改善载荷分布,在主梁AB上安置辅助梁CD。设主梁和辅助梁的抗弯截面系数分别为W1和W2,材料相同,试求辅助梁的合理长度a。
题8图 题9图 9. 我国营造法式中,对矩形截面梁给出的尺寸比例是h : b
= 3 : 2。试用弯曲正应力强度证明:从圆木锯出的矩形截面梁,上述尺寸比例接近最佳比值。
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