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工程力学 习题集 昆明理工大学

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第六章 材料拉伸和压缩时的力学性能

一、是非判断题

6.1 低碳钢的拉伸应力-应变图完整地描述了低碳钢这种材料的力学性能。 ( ) 6.2 对于塑性材料和脆性材料,在确定许用应力时,有相同的考虑。 ( ) 6.3 在确定安全因数时,只能考虑四个方面的因素。 ( ) 6.4 一托架如图所示,若AB杆的材料选用铸铁,BC杆选用低碳钢,从材料力学性能的观

点看是合理的。 ( )

? F a b A B

c

? O C

题6.4图 题6.5图

二、填空题

6.5 三根试件的尺寸相同,材料不同,其应力-应变曲线如图所示。试问强度最高的材料

是 ,刚度最大的材料是 ,塑性最好的材料是 。 6.6 低碳钢在拉伸过程中依次表现为 、 、 、 四

个阶段,其特征点分别是 。 6.7 衡量材料的塑性性质的主要指标是 、 。 6.8 延伸率δ=(L1-L)/L×100%中L1 指的是 。 6.9 塑性材料与脆性材料的判别标准是 。 6.10 在拉伸试验时,使用标距为5d和10d的试件,对 指标有影响。如果用标距为100d的试件,将产生 的结果。

6.11 塑性材料的极限应力是 ;脆性材料的极限应力是 。 6.12 钢杆受轴向拉力作用,横截面上的正应力ζ超过了材料的屈服极限,此时轴向线应变

为ε1,现开始卸载,轴向拉力全部卸掉后,轴向残余应变为ε2,则该钢材的弹性模量 E= 。

? 6.13 标出D点的弹性应变 εe, D 塑性应变 εp, 材料的延伸率δ。

O ? -21-

题6.13图

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6.14 标距为100mm的标准试件, 直径为10mm,拉断后测得伸长后的标距为123mm,颈

缩处的最小直径为6.4mm,则该材料的δ= ,ψ=_____________。 6.15 ζp0.2是 确定的。 6.16 铸铁压缩是沿 截面破坏,由 应力引起的。

三、选择题

6.17 钢筋经过冷拉处理后,提高的是______________________。

A. ζb B. ζp C. δ D. E

6.18 比较低碳钢拉伸和压缩的两种ζ-ε曲线,可看出____________。

A. 弹性阶段相同; B. 弹性阶段和屈服阶段均相同; C. 屈服阶段相同; D. 四个阶段均相同。

6.19 相应连线。

A. δ ① 塑性材料的强度指标

B. ζs ② 脆性材料的强度指标 C. ζb ③ 刚度指标 D. E ④ 塑性指标

6.20 当低碳钢试件的实验应力ζ=ζs时,试件将 。

A. 完全失去承载能力; B. 发生局部颈缩现象; C. 破断; D. 产生很大的塑性变形。

四、计算题

6.21 一钢试件,弹性模量 E=200GPa,比例极限ζp=200MPa,直径d=10mm。当用放大倍数K=500的引伸仪在标距l0=100mm内测量伸长变形时,引伸仪的读数为25mm。试求此时试件沿轴线方向的正应变、横截面上的应力以及所受的拉力。

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第七章 剪切

一、是非判断题

7.1 连接件承受剪切时产生的应力与杆承受轴向拉伸时在斜截面上产生的切应力是相同

的。 ( ) 7.2 连接件产生的挤压应力与一般的压应力是不相同的。 ( )

二、填空题

7.3 剪切与挤压假定计算方法的根据是 。

7.4 在应用假定计算方法对连接件进行剪切或挤压的强度计算的关键是 。 7.5 图示销钉连接中,2t2> t1,销钉的切应力η= ,销钉的最大挤压应力ζbs= 。 7.6 螺栓受拉力F作用,尺寸如图。若螺栓材料的拉伸许用应力为[ζ],许用切应力为[η],

按拉伸与剪切等强度设计,螺栓杆直径d与螺栓头高度h的比值应取d/ h = 。

t2 t1 t2

d

h

F

F

d

题7.5图 题7.6图

7.7 木榫接头尺寸如图示,受轴向拉力F作用。接头的剪切面积A= ,切应力η= ;挤压面积Abs= ,挤压应力ζbs= 。

7.8 两矩形截面木杆通过钢连接器连接(如图示),在轴向力F作用下,木杆上下两侧的剪

切面积A= ,切应力η= ;挤压面积Abs= ,挤压应力ζbs= 。

b F

F

F

a c F

??l l

F

h h

??b

题7.7图 -23-

题7.8图 工程力学 习题集 昆明理工大学

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三、计算题

7.9 试校核图示连接销钉的剪切强度。已知F = 500kN,销钉直径d =30mm,材料的许用切应力[η]= 60MPa。若强度不够,应改用多大直径的销钉?

F

7.10 图示凸缘联轴节传递的力偶矩为m =200N·m,凸缘之间由四只螺栓联接,螺栓内

径d =10mm,对称地分布在D0 = 80mm的圆周上。如螺栓的剪切许用应力[η]= 60 MPa,试校核螺栓的剪切强度。

m m F 题7.9图

题7.10图

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7.11 η=0.952MPa可倾式压力机为防止过载采用了压环式保险器如图。当过载时,保险器先被剪断,以保护其他主要零件。设环式保险器以剪切的形式破坏,且剪切面的高度δ=20 mm,材料为HT21-40,其剪切极限应力ηu=200 MPa,压力机的最大许可压力F = 630 kN。试确定保险器剪切部分的直径D。

F

题7.11图 ?

7.12 设计图示拉杆的尺寸d、D和h。已知F=50kN,拉杆材料的许用应力分别为[ζ]=120MPa,[η]=100 MPa,[ζ bs]=240 MPa。 D

d

F 题7.12图

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h