工程力学大作业1(答案).doc

大作业（一）

一、填空题

1、杆件变形的基本形式有（轴向拉伸和压缩）、（剪切）、（扭转）和（弯曲）

2、材料力学所研究的问题是构件的（强度）、（刚度）和（稳定性）。

3、脆性材料的抗压能力远比抗拉能力（强）。

4、同一种材料，在弹性变形范围内，横向应变ε/和纵向应变ε之间有如下关系：（ε/=-με）

5、（弹性模量E）是反映材料抵抗弹性变形能力的指标。

6、（屈服点σs）和（抗拉强度σb）是反映材料强度的两个指标

7、(伸长率δ)和(断面收缩率ψ)是反映材料塑性的指标，一般把（δ5%）的材料称为塑性材料，把（δ5%）的材料称为脆性材料。

8、应力集中的程度可以用（应力集中因数K）来衡量

9、（脆性材料）对应力集中十分敏感，设计时必须考虑应力集中的影响

10、挤压面是外力的作用面，与外力（垂直），挤压面为半圆弧面时，可将构件的直径截面视为（挤压面）

11、如图所示，铆接头的连接板厚度t=d，则铆钉剪应力?=（），挤压应力?bs=（）。

二、选择题

1、构成构件的材料是可变形固体，材料力学中对可变形固体的基本假设不包括（C）

A、均匀连续性B、各向同性假设C、平面假设D、小变形假设

2、下列力学性能指标中，（B）是强度指标

A、弹性模量B、屈服强度C、伸长率δD、许用应力

3、下列力学性能指标中，（C）是反映塑性的指标

A、比例极限B、抗拉强度C、断面收缩率ψD、安全系数n

4、下列构件中，（C）不属于轴向拉伸或轴向压缩

A、

B、

C、

D、

5、强度计算时，引入安全系数的原因不包括（A）

A、力学性能指标测定方法都不是太科学

B、对构件的结构、尺寸和受力等情况都作了一定程度的简化

C、加工工艺对构件强度的影响考虑的不全面

D、构件需有必要的强度储备

6、一直杆受外力作用如图所示，此杆各段的轴力图为（C）

A、

B、

C、

D、

7、一直杆受外力作用如图所示，此杆各段的轴力为（A）

A、+6（拉力），-4（压力），4（拉力）

B、-6（压力），-4（压力），4（拉力）

C、+6（拉力），+4（拉力），4（拉力）

D、-6（压力），+4（拉力），4（拉力）

8、图所示为两端固定的杆。在C、D两端处有一对力P作用，杆的横截面

图如图所示。列节点B的平衡方程得

（2）计算许用载荷

杆1的强度条件

杆2的强度条件

可见，桁架所能承受的最大载荷即许用载荷为

5、如图所示结构中，梁AB可视为刚体，其弯曲变形可忽略不计，杆1为钢质圆杆，直径d1=20mm，其弹性模量E1=200Gpa，杆2为铜杆，其直径d2=25mm，弹性模量E2=100Gpa，不计刚梁AB的自重，试求：

（1）载荷P加在何处，才能使刚梁AB受力后保持水平？

（2）若此时P=30KN，求两杆内横截面上的正应力？

解：（1）、选取刚梁AB为研究对象，画出其受力图。

∑Fy=0：NA-P+NB=0。………….(1)

∑mA(F)=0：-PX+NB×2=0……………(2)

变形谐调条件为：△l1=△l2。

即：（虎克定律）

解得：NA=0.8533NB………………(3)

由（1）和（2）得：x=2NB/（NA+NB）。

由（3）代入上式得：x=1.08m。

（2）、由（2）式得：NB=PX/2=30×1.08/2=16.2KN。

NA=P-NB=13.8KN。

∴σ1=NA/A1=13.8×4/π×(0.02)2=43.9Mpa。

σ2=NB/A2=16.2×4/π×(0.025)2=33Mpa。

6、齿轮与轴由平键（b×h×L=20×12×100）连接，它传递的扭矩m=2KNm，轴的直径d=70mm，键的许用切应力为[t]=60MPa，许用挤压应力为=100MPa，试校核键的强度。

解：

(1)键的受力分析如图,

(2)切应力和挤压应力的强度校核

剪切面,挤压面

综上，键满足强度要求。

7、一铆接头如图所示，受力F=110kN，已知钢板厚度为t=1cm，宽度b=8.5cm，许用应力为[s]=160MPa；铆钉的直径d=1.6cm，许用切应力为[t]=140MPa，许用挤压应力为[sbs]=320MPa，试校核铆接头的强度。（假定每个铆钉受力相等。）

解：（1）取下面钢板为研究对象，受力分析如图

每个孔受销轴的约束反力为

（2）销轴的剪切强度和挤压强度计算

每个销轴的剪切力为：

剪切面面积：

则

每个销轴的挤压力为：

挤压面面积：

则

（3）钢板的拉伸强度计算

截面1—1的轴力为：，面积：

截面2—2的轴力为：，面积：

截面3—3的轴力为：，面积：

所以，钢板的2--2和3—3截