一、单选题
说明:每小题答案有多个选项,请选择一个正确的答案。
1. 材料许用应力(6分)
(A) 比例极限(B) 弹性极限(C) 屈服极限(D) 强度极限
,式中
为极限应力,为大于1的安全系数。对于脆性材料极限应力
应选_____。
参考答案:D
2. 下列结论中哪些是错误的 :(1)应变分为线应变和角应变;(2)应变为无量纲量;(3)若物体无变形,则物体内各点处的应变均为零;(4)若物体的各点处的应变为零,则物体既无变形有无位移;(6分) (A) (1) (B) (2) (C) (3) (D) (4)
参考答案:D
3. 圆截面杆的四种不同受力情况如图所示,其中拉应力最大的是 杆。(6分)
(A)
(B)
(C)
(D)
参考答案:B
4. 下列四个选项中,不属于表征材料力学性质的是 。(6分)
(A) 应力应变曲线 (B) 物性参数
(C) 极限应力 (D) 应力和应变
参考答案:D
5. 图示杆件的抗拉刚度为EI ,其变形能有下列表达式,正确的答案是 。
(6分)
(A) ;
(B) ;
(C) ;
(D) 参考答案:A
;
二、名词解释
说明:
6. 主方向(6分)
参考答案:受力物体内一点处于某种应力状态。理论证明过该点一定存在彼此正交的三个剪应力为零的微截面,这些微截面外法线方位就称为主方向。 解题思路:
7. 主应力(6分)
参考答案:受力物体内一点处于某种应力状态。理论证明过该点一定存在彼此正交的三个剪应力为零的微截面,这些微截面上的正应力教主应力。 解题思路:
8. 最大剪应力理论表达式(6分) 参考答案:解题思路:
三、计算题
说明:
9. 图示单元体各微截面上的应力,如图所示,应力单位几何法)求该点应力状态的主应力和最大剪应力。
。试用应力圆的几何关系(即采用平面应力状态求解的
题图(13分) 参考答案:解:建立
平面坐标系,根据单元体上相互垂直两微截面上的应力,确定
,半径为:
和
直径的
两端点,显然得应力圆的圆心为
解题思路:
10. 一铁路路标圆信号板,直径为立柱高
,水平拐宽为
,装在空心立柱上。空心立柱横截面为空心圆,横截面外半径为
。当信号板所受的最大风载为
。
,如图所示,材料的许用应力为
时,试按照第三强度理论(即最大剪应力理论)设计空心立柱的厚度。
题图(13分)
参考答案:解:忽略风载对空心立柱的分布压力,只计风载对信号板的影响。 信号板受的风压力为:
解题思路: 11. 直径
的钢圆杆件,两端受轴向拉力
作用时,在轴向标距为
的长度内,伸长了
。
又当其两端受一对扭转外力偶矩扭转角为
作用,产生扭转变形时,在轴向标距为
剪切弹性模量
的长度内产生的相对
的角度。试求钢杆材料的弹性模量和泊桑比(即横向变形系数)。(13分)
参考答案:解:有轴向拉压问题的胡克定律知:,得:,于是:
解题思路:
12. 在一体积较大的钢块上开一贯穿槽,其宽度和深度均为,在槽内紧密无隙地嵌入一尺寸为
的铝质立方块。当铝块受到合力为的均布压力作用时,假设钢块不变形,铝的弹性模
量,泊松比。试求铝块的三个主应力及相应的变形。
题图(13分) 参考答案:1)求主应力
由 求得: ∴ 2)求主应变
,
,
解题思路: