力学第二章
一、单项选择题1 B 2 D 3 C 4 C 5 A 6 D 7 C 8 D 9D 10D 11D 12 A 13 D
1. 图1为一端固定的橡胶板条,若在加力前在板表面划条斜直线AB ,那么加轴向拉力后AB 线所在位置是? ( b)(其中ab ∥AB ∥ce ) (A )、ab (B)、ae (C)、ce (D)、de
2. 低碳钢加载→卸载→ 再加载路径有以下四种,如右图2,请判断哪一个是正确的:( D )
(A )OAB →BC →COAB (B )OAB →BD →DOAB (C )OAB →BAO →ODB (D )OAB →BD →DB 。 3、关于低碳钢试样拉伸至屈服时,有以下结论,请判断哪一个是正确的:( C )
A 、应力和塑性变形很快增加,因而认为材料失效; B 、应力和塑性变形虽然很快增加,但不意味着材料失效; C 、应力不增加,塑性变形很快增加,因而认为材料失效; D 、应力不增加,塑性变形很快增加,但不意味着材料失效。
4、两根长度、横截面相同的钢杆和木杆,受同样的轴向拉力,则两杆具有相同的( C )
A 、线应变; B 、强度; C 、内力和应力; D 、伸长量
5、有两根受同样的轴向拉力的杆件,其长度相同,抗拉刚度相同,但材料不同,则两杆内各点( A )
A 、应力不同,应变相同; B 、应力相同,应变不同; C 、应力相同,应变也相同; D 、应力、应变均不同
6、阶梯形杆AC 如图所示。设AB 段、BC 段的轴力分别为Nl 和N2,应力分别为ζ1和ζ2,BC 段的横截面积是AB 段横截面积的的2倍。则( D )
图1
P
(A) N1=N2,σ1=σ2; (B) N1≠N 2,σ1≠σ2; (C) N1=N2,σ1≠σ2; (D) N1≠N 2,σ1=σ2。
7.静定杆件的内力与其所在截面的( C )可能有关. A .形状 B .大小 C .位置 D .材料 8.右图阶梯形杆,AB 段为钢,BC 段为铝。在P 力作用下( D )。
A .AB 段轴力最大 B .BC 段轴力最大 C .CD 段轴力最大 D .三段轴力—祥大
9.等截面直杆承受拉力N 作用,若选用三种不同的截面形状:圆形、正方形、空心圆,比较材料用量,则(D )。
A .正方形截面最省料 B .圆形截面最省料 C .空心圆截面最省料 D .三者用料相同
10.图示阶梯形杆,AB 段为钢,BC 段为铝。在P 力作用下( D )。
A .AB 段轴力最大 B.BC 段轴力最大 C .CD 段轴力最大 D .三段轴力—样大 11、低碳钢试件拉伸时,其横截面上的应力公式σ=
F N
只适用于( D ) A
A σ≤σb B σ≤σs C σ≤σp D 均适用
12 变截面杆受集中力P 作用,如图所示,设F 1,F 2和F 3分别表示杆件中截面1-1,2-2和3-3上沿轴线方向的内力值,则下列结论中哪个是正确的?( A ) (A)F1=F2=F3; (B)F1=F2≠F 3; (C)F1≠F 2=F3; (D)F1≠F 2≠F 3
13 低碳钢试件拉伸时,其横截面上的应力公式σ=N/A ( D ) (A)只适用于σ≤σp ; (B)只适用于σ≤σe ; (C)只适用于σ≤σs ; (D)在试件拉断前都适用。
14在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中,( C )是错误的。
A .拉压杆的内力只有轴力 B .轴力的作用线与杆轴重合 C .轴力是沿杆轴作用的外力 D .轴力与杆的横截面和材料无关 15.下列结论中哪些是错误的? ( B ) (1)截面法是分析杆件内力的方法。 (2)截面法是分析杆件应力的方法。
(3)截面法是分析杆件截面上内力与应力关系的基本方法。 (A)(1)。 (B) (2),(3)。 (C)全对。 (D) 全错。
16.图示两等直杆,荷载均为集中力P (不计自重)。设杆的横截面积分别为A1和A2,杆内轴力分别为N1和N2,则下列结论中哪些是错误的?( C ) (1) 两杆的轴力图均为一矩形。 (2) 两杆的轴力图完全相同。(N1=N2)。
(3) 若A1≠A2,则两杆的轴力图不同(N1≠N2)。 (A)(1)。 (B)(1),(2)。 (C)(3)。 (D) 全错。
A A
17.现有钢、铸铁两种棒材,其直径相同。从承载能力和经济效益两方面考虑,图示结构中的两杆的合理选材方案是:( B ) (A) 1杆为钢,2杆为铸铁; (C) 两杆均为钢;
(B) 1杆为铸铁,2杆为钢; (D) 两杆均为铸铁。
18、塑性材料试件拉伸试验时,在强化阶段发生 ( B ) A .弹性变形; B.塑性变形; C .线弹性变形; D.弹性与塑性变形。 19.下列结论中哪些是正确的?( A ) (1)应变分为线应变ε和角应变γ。 (2)应变为无量纲量。
(3)若物体各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零。 (4)若物体内各点的应变均为零,则物体无位移。
20.变截面杆AD 受集中力作用,如图所示。设N AB 、N BC 、N CD 分别表示该杆AB 段,BC 段和CD 段的轴力,则下列结论中哪些是正确的?( B )
(A) NAB >NBC >NCD 。 (B) NAB =NBC NCD 。 (D) NAB =NBC =NCD 。
20题图 21题图
21.图示简单桁架,杆1和杆2的横截面面积均为A ,许用应力均为[σ],设N 1、N 2分别表示杆1和杆2的轴力,则在下列结论中,错误的是:( D )
(A) P=N1cos α+N2cosβ; (B) N1sinα=N2sin β;
(C)许可载荷[P]≤[ζ] A(cosα+cosβ) ; (D)许可载荷[P]=[ζ] A(cosα+cosβ) 。
22 当低碳钢试件的实验应力σ=σs 时,试件将:( D ) A 完全失去承载能力 B 破断
C 发生局部颈缩现象 D 产生很大的塑性变形
23 图示单向均匀拉伸的板条,若受力前在其表面画上两个正方形a 和b ,则受力后正方形a 、b 分别变为( C) A 正方形 菱形 B 正方形 正方形 C 矩形 菱形 D 矩形 正方形
24 刚性杆AB 的左端铰支,①、②两杆为长度相等,横截面面积相等的等值杆,其弹性模量分别为E 1,E 2,且有E 1=E2,平衡方程与补充方程可能有以下四种:( C )
A N1+N2=P, N1=N2 B N1+2N2=3P, N2= 2N1 C N1+2N2=3P, N1=N2 D N1+N2=P, N2= 2N1
25、二根材料不同的等截面直杆,它们的横截面面积和长度都相同,承受相等的轴向拉力,在比例极限内,二杆有( B )。
A .Δl 、ε和ζ都不相等; B.Δl 和ε不相等,ζ相等; C .Δl 、ε和ζ都相等; D.Δl 和ζ相等,ε不相等;
二、填空题
1、图示等截面杆,若横截面面积A =400mm2,则最大正应力σmax
2.
_______,_______,_______。
3图示材料和长度相同而横截面面积不同的两杆,设材料的重度为γ,则在杆件自重的作用下,两杆在x 截面处的应力分别为ζ(1)=_______,ζ(2)=_______。
4、作为塑性材料的极限应力是性材料的极限应力是 。
5. 三根试件的尺寸相同,但材料不同,其σ-ε曲线如图,试说明哪一种材料,(1)强度高_______;(2)塑性好_______;(3)刚度大____ ___。
5题图 6题图 6. 某材料的σ-ε 曲线如图,则材料的 (1)屈服极限σs=_______________Mpa (2)强度极限σb=_______________Mpa
(3)强度计算时,若取安全系数为2,那么材料的许用应力[σ]=___________Mpa 7、确定容许应力时,对于脆性塑性材料以为极限应力。 8、图示Q235钢应力-应变曲线,当应力加至曲线上K 点后卸载时,相应的弹性应变如图中 ji 所示。
8题图 10题图
9、对于没有明显屈服阶段的塑性材料,通常用ζ0.2表示其屈服极限。ζ0.2是塑性应变等于________________时的应力值。
10. 试判断图示试件是钢还是铸铁:A材料为_________; D材料为___________; 11、低碳钢拉伸可以分为 、 、 、
12 图示为某材料单向拉伸时的应力应变关系曲线,已知曲线上一点的应力为σA , 应变为εA ,材料的弹性模量为E ,则当加载到A 点时的塑性应变为 。
三、判断题
1、从胡克定律知道,应力与应变成正比,应力愈大,应变愈大。( ) 2、构件受挤压与压缩时,挤压应力与压应力的分布是相同的。( ) 3、选取的安全系数愈大愈安全,愈合理。( )
4、在其它条件不变时,若受轴向拉伸的杆件的直径增大一倍,则杆件横截面上的正应力和线应变将不变( )。 5、ζ-ε曲线能反映材料本身性能( )。 四、作图题
1.绘图示结构的轴力图。
2.绘图9结构的轴力图。
3、求以下杆件中AB 、BC 、CD 各段的轴力,并画出轴力图。
(1)
F
1kN -
2kN
3kN +
x
4.绘图示结构的轴力图。
5.绘图示结构的轴力图。
6、作图示梁的轴力图(4分)
7.绘图示结构的轴力图。
五、分析题
1. 在图示低碳钢和铸铁拉伸试验的“应力—应变”图上,注明材料的强度指标(名称和代表符号) ,并由图判断:_______是脆性材料,_______是塑性材料。
2 作用在杆件上B 点的力P 沿其作用线移动到杆件中点C 点,如图所示,请问: 1、杆件的平衡是否发生变化?如何变化? 2、杆件的变形是否发生变化?如何变化? 3、杆件的内力是否发生变化?如何变化?
3、弹性模量的物理意义是什么?如低碳钢的弹性模量Es=210GPa,混凝土的弹性模量Ec=28GPa,试求下列各项:
(1)在横截面上正应力σ相等的情况下,钢和混凝土杆的纵向线应变ε之比; (2)在纵向线应变ε相等的情况下,钢和混凝土杆横截面上正应力σ之比; (3)在纵向线应变ε=0.00015时,钢和混凝土杆横截面上正应力σ之的值;
六、计算题
1钢杆1,2吊一刚性横梁AB 。已知钢杆的弹性模量E=200GPa,两杆的横截面面积均为A=100mm2,载荷P=20KN,试求两钢杆的应力、伸长量及P 力作用点F 的位移δF 。
2.图示体系中,不计重量的刚性杆AB 水平地由三根钢杆悬吊。已知:三根钢杆横截面面积均为A ,弹性模量均为E 。1、2杆长度均为l ,3杆长度为2l 。今在刚性梁AB 中点作用于一横向已知力P ,求体系的三根钢杆的轴力关于P 的表达式。
N 1A
C
N 3
(b )
P
3如图所示结构中,1、2两杆的横截面直径分别为10mm 和20mm ,试求两杆内的应力,设两根横梁皆为刚体。
4、图示轴向拉压杆A=1000mm,P=10kN,纵向分布载荷q=10kN/m,a=1m。求
2
1-1截面的应力σ和杆中σmax 。
1
5 钢质圆杆的直径d=10mm,P=5.0kN,弹性模量E=210GPa。求杆内最大应变和杆的总伸长。
6、图示结构,杆1和杆2的弹性模量均为E ,横截面面积均为A ,梁BC 是刚体,荷载F=20KN,许用拉应力[σt ]=160MPa,许用压应力[σc ]=110MPa,试确定各杆的横截面面积。