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化工设备机械基础习题及解答 一、填空题 (1) 平面一般力系的简化是建立在平面汇交力系的简化结 果是一（ ）、平面力偶系的简化结果是一（ ） 及（ ）定理三个力学基本规律的基础上。 答案：合力、合力偶、力的平移 (2) 合力对简化中心产生的力矩等于其（ ）对简化 中心产生的力矩的（ ）。 答案：分力、代数和 (3)力偶对物体产生的转动效应取决于（ ）的大小 和（ ），与（ ）无关。 答案：力偶矩、转向、矩心 (4)内力是构件内部相邻两质点之间相互（ ）的改变 量，没有（ ）就没有内力，求解内力的方法是（ ） 法。画内力图的目的是为了确定最大内力；对于等截面构 件来说该截面称为（ ）截面。 答案：作用力、变形、截面法、危险 (5)构件在外力作用下发生过大（ ）变形或（ ）时 的应力称为极限应力。塑性材料的极限应力取（ ）极 限、安全系数取（ ）；脆性材料的极限应力取（ ） 极限、安全系数取（ ）。 答案：塑性、断裂、屈服、≥1.5、强度、 ≥3.0 (6)杆件发生拉伸或压缩变形时，横截面上只有（ ）应 力，且沿着横截面（ ）分布，若其横截面上的最大应 力不超过（ ）极限，则正应力与（ ）成正比，这 就是（ ）定律。为了保证设计的杆件在工作时安全可 靠，则其强度条件为（ ）。 答案：正、均匀、比例、纵向应变（或线应变）、胡 克、 (7)构件发生剪切变形时往往伴随着（ ）变形的产生， 因此构件上存在（ ）应力、 （ ）应力。 答案：挤压 、剪、挤压 (8)圆轴发生纯扭转变形的实质是（ ）变形，因此圆 轴横截面上只有（ ）应力，且沿着半径方向呈（ ） 分布，应力的方向与半径方向（ ）。在设计圆轴的直 径时，先按（ ）条件进行设计，然后按（ ）条 件进行校核。 答案：剪切、剪、线性 、垂直、强度、刚度 (9)直径为d 的实心圆轴，其横截面的极惯性矩为（ ）、 轴极惯性矩为（ ）；若材料弹性模量为E，则圆轴的抗 拉刚度为（ ）、抗弯刚度为（ ） 。 答案： 、 、 、 (10)梁发生纯弯曲变形时，横截面有（　 　）应力，且沿 着梁的高度方向呈（ ）分布，中性层上的应力为（ ） 。度量梁发生变形程度大小的物理量是（ ）、（ ）； 设计梁时其刚度条件为（ ）（ ）。 答案：正、线性、零、挠度、转角、θ max ≤ [θ] 、 f max ≤ [ f ] (11)从力学角度考虑，用（ ）的大小来衡量梁横截面 的形状是否合理，脆性材料制造的梁横截面形状一般只有 （ ）个对称轴，梁放置时中性轴应偏向（ ）一侧。 答案：WZ/A、 一、受拉 (12)圆轴发生弯、扭组合变形时，横截面存在（ ）应 力和（ ）应力，根据第三强度理论可知危险截面上的 当量应力为（ ）。 答案：正、剪、 二、简答题 (1)阐述研究应力的基本方法。 答：①由实验观察现象；②由实验现象作出符合实际的假 设；③根据假设作出推论以判断出应力的性质；④根据变 形的几何关系、物理关系、静力学关系推导出应力的计 算公式。 (2)以杆件的拉伸变形为例，说明如何根据拉伸强度条件 解决工程三类问题。 答：杆件发生拉伸变形时的强度条件为： 根据强度条件可解决工程三类问题： ①设计截面尺寸 利用截面法由外力求出N max；根据 可得： ②强度校核 利用截面法由外力求出N max；根据 可得： 将 与 进行比较，若 ，则强度足够。反之， 强度不够。 ③确定许用载荷 由 可得： ，利用截面法的逆过程 可由确定最大外力P。 (3)阐述剪切胡克定律的内容，写出其数学表达式并说明 其应用条件。 答：当构件发生剪切变形时，若产生的最大剪应力不超过 剪切比例极限，则剪应力与剪应变成正比，这就是剪切胡 克定律。数学表达式为: ; 其应用条件为： (4)梁发生剪切弯曲变形时，横截面上有何内力，内力