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材料力学习题册答案-第2章_拉压
第二章 轴向拉压
一、 选择题
1.图1所示拉杆的外表面上有一斜线,当拉杆变形时,斜线将( D )
A.平动 B.转动 C.不动 D.平动加转动
2.轴向拉伸细长杆件如图2所示,则正确的说法是 ( C )
A.1-1、2-2面上应力皆均匀分布
B.1-1、2-2面上应力皆非均匀分布
C. 1-1面上应力非均匀分布,2-2面上应力均匀分布
D.1-1 面上应力均匀分布,2-2面上应力非均匀分布
图1 图2
3.有A、B、C三种材料,其拉伸应力-应变实验曲线如图3所示,曲线( B )材料的弹性模量E大,曲线( A )材料的强度高,曲线( C )材料的塑性好。
4.材料经过冷却硬化后,其( D )。
A.弹性模量提高,塑性降低 B.弹性模量降低,塑性提高
C.比利极限提高,塑性提高 D.比例极限提高,塑性降低
5.现有钢铸铁两种杆件,其直径相同。从承载能力与经济效益两个方面考虑,图4所示结构中两种合理选择方案是( A )。
A.1杆为钢,2 杆为铸铁 B.1杆为铸铁,2杆为钢
C.2杆均为钢 D.2杆均为铸铁
6.如图5所示木接头,水平杆与斜杆成角,其挤压面积A为( A )。
A.bh B.bh tg C.bh/cos D.bh/(cos-sin)
7.如图6所示两板用圆锥销钉联接,则圆锥销钉的受剪面积为( C ),计算挤压面积为( D )
A. B. C. D.(3d+D)
二、填空题
1.直径为d的圆柱体放在直径为D=3d,厚为t的圆基座上,如图7所示低级对基座的支反力均匀分布,圆柱承受轴向压力P,则基座剪切面的剪力 。
图7
2.判断剪切面和挤压面应注意的是:剪切面是构件的两部分有发生 相对错动 趋势的平面;挤压面是构件 相互挤压 的表面。
三、试画下列杆件的轴力图
四、计算题
1.作出图示等截面直杆的轴力图,其横截面积为2,指出最大正应力发生的截面,并计算相应的应力值。
AB段:σ1==Pa=20MPa
BC段:σ2==Pa=-30MPa
CD段:σ3==Pa=25MPa
2.图为变截面圆钢杆ABCD,已知=20KN,==35KN,==300mm,=400mm, ,绘出轴力图并求杆的最大最小应力。
AB段:σ1===176.9MPa
BC段:σ2===-74.6MPa
CD段:σ3===-110.6MPa
故杆的最大应力为176.9MPa(拉),最小应力为74.6MPa(压)。
3.图示油缸盖与缸体采用6个螺栓连接。已知油缸内经D=350mm,油压p=1MPa。若螺栓材料的许用应力[σ]=40MPa,试求螺栓的内经。
解:设每个螺栓受力为F,由平衡方程得
根据强度条件,有[σ]≥
故螺栓的内径为22.6mm。
4.图示一个三角架,在节点受铅垂载荷F作用,其中钢拉杆AB长,截面面积 许用应力=160Mpa,木压杆BC的截面积,许用应力。试确定许用载荷[F]。
解:根据平衡条件,得
解得,
由AB杆强度条件得,
由BC杆强度条件得,
故=
5.一横面面积为100黄铜杆,受如图所示的轴向载荷。黄铜的弹性模量E=90GPa。试求杆的总伸长量。
杆的总伸长量
所以杆缩短0.167mm。
6.图示由钢和铜两种材料组成的等直杆,铜和钢的弹性模量分别为和。若杆的总伸长量为Δl=0.126mm,试求载荷F和杆横截面上的应力。
解:由题意,得
即有
解得,F=23.1KN
故杆横截面上的应力
7.变截面杆受力如图。材料的E=200GPa。试求:(1)绘出杆的轴力图;(2)计算杆内各段横截面上的正应力;(3)计算右端面的移。
(2)
(3)右端面的位移
=
=
即右端面向左移动0.204mm。
8.一杆系结构如图所示,试作图表示节点C的垂直位移,设EA为常数。
解:依题意,得
9.已知变截面杆,1段为的圆形截面,2段为的正方形截面,3段为圆形截面,各段长度如图所示。若此杆在轴向力P作用下在第2段上产生的应力,E=210GPa,求此杆的总缩短量。
解:由题意,得
1段收缩量
2段收缩量
3段收缩量
总收缩量。
10.长度为l的圆锥形杆,两端直径各为和,弹性模量为E,两端受
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