大横截面尺寸或选用优质材料，这虽满足了安全要求，却多使用了材料，并增加了成本，造成浪费。因此，在设计时，满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。
第二章 轴向拉伸和压缩
一、名词解释
1.内力：物体内部某一部分与另一部分间相互作用的力称为内力。
2.轴力：杆件任意横截面上的内力，作用线与杆的轴线重合，即垂直于横截面并通过其形心。这种内力称
为轴力。 3.应力：△A上分布内力的合力为?F。因而得到点的应力p?lim?F。反映内力在点的分布密度的程
?A?0?A度。
4.应变：单位长度的伸长来衡量杆件的变形程度为应变。 5.正应力：作用线垂直于横截面的应力称为正应力。
6.切应力：作用线位于横截面内的应力称为剪应力或切应力。
7.伸长率：试样拉断后，试样长度由原来的l变为l1，用百分比表示的比值
l1?l?100% l8.断面收缩率：原始横截面面积为A的试样，拉断后缩颈处的最小截面面积变为A1，用百分比表示的比值
?? ??A?A1?100% A9.许用应力：极限应力的若干分之一。用???表示。
10.轴向拉伸：杆产生沿轴线方向的伸长，这种形式称为轴向拉伸。
11. 冷作硬化：把试样拉到超过屈服极限的点，然后逐渐卸除拉力，在短期内再次加载，则应力和应变大
致上沿卸载时的斜直线变化。在第二次加载时，其比例极限(亦即弹性阶段)得到了提高，但塑性变形和伸长率却有所降低，这种现象称为冷作硬化。
二、简答题
1.答：作用于杆件上的外力合力的作用线与杆件轴线重合。 2.答：杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。
3.答：归纳为以下三个步骤：截开-----假想在欲求内力截面处，把构件截成两部分。代替------留下其中一部分，用作用于截面上的内力代替弃去部分对留下部分的作用。平衡------建立留下部分的平衡方程，由已知的外力求出横截面上未知的内力。
4.答：内力是物体内部某一部分与另一部分间相互作用的力，而应力是描述内力分布密度的程度，即单位面积上的力。内力常用单位是N，应力常用单位是MPa。
5.答：极限应力是屈服极限、强度极限的统称。许用应力是极限应力的若干分之一。
6.答：变形是在外力作用下，构件形状和尺寸的改变，有量纲。应变是单位长度的伸长来衡量杆件的变形程度，无量纲。 7.答：对没有明显屈服极限的塑性材料，可以将产生0.2％塑性应变时的应力作为屈服指标，并用 来表示，称为名义屈服应力。
8.答：低碳钢在整个拉伸试验过程中，其工作段的伸长量与载荷的关系大致可分为以下四个阶段：弹性阶段---应力与应变成正比；屈服阶段---当应力增加到某一数值时，应变有非常明显的增加，而应力先是下
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降，然后作微小的波动，在曲线上出现接近水平线的小锯齿形线段；强化阶段---过屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形必须增加拉力，这种现象称为材料的强化。在强化阶段中，试样的横向尺寸有明显的缩小；颈缩阶段。灰口铸铁拉伸时的应力一应变关系是一段微弯曲线，没有明显的直线部分。它在较小的拉应力下就被拉断，没有屈服和缩颈现象，拉断前的应变很小，伸长率也很小。 9.答：外力分析；内力计算；强度计算。
10.答：在比例极限内，正应力与正应变成正比。 11.答：屈服极限?s、名义屈服应力?0.2、强度极限?b。 12.答：弹性模量E、泊松比和剪切弹性模量。
13.答：当应力不超过比例极限时，横向应变??与轴向应变?之比的绝对值是一个常数，即??这个比例系数称为材料的泊松比。 14.答：伸长率?和断面收缩率?。
15.答：根据圣维南原理，外力作用处产生应力集中，因此，只适用于离外力作用端稍远处。 16.平面假设。
三、计算题 1. 解：应用截面法 2. 解：应用截面法 3. 解：应用截面法 4. 解：应用截面法 5. 解：应用截面法
??????。??FN1?0, FN2?F，FN3?F FN1?FN2?2kN
FN1?F，FN2?2F， FN3??F FN1??2F, FN2?F
FN1??50kN，FN2??90kN
6.解： F x
??0，Fcos45?Fcos30?0
?Fy?0 Fsin45?Fsin30?F?0
N1N2N1N2解得：
FN1?0.448F，FN2??0.366F
轴向拉伸为正，压缩为负
FN4?850?103??35.5Mpa 7．解：?1?2A??175FN850?103?2???30.7Mpa
2A??230?60?2304得：?max?35.5Mpa
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8．解 ： 受力分析得：
?Fx?0，FN1cos30?FN2cos75?0 sin30?FN2cos15?F?0
?Fy?0，?F ∴?BC?N1FN1?103.5Mpa A
?AB?FN2??47.4Mpa A
9． 解: (1)
?ACFN1?20?103????20Mpa，?CD?0Mpa，
A1000?DB?lACFN?20?103????20Mpa
A1000FNlFNl???0.01mm，?lCD??0mm， EAEAFNl??0.01mm，?lAB??lAC??lCD??lDB??0.02mm EA?lDB?10. 解：?ACFN40?103FN40?103???31.8Mpa，?CB???127Mpa，
22A??40A??2044?根据胡可定律，??AC???1.59?10?4，?BC?BC?6.36?10?4 ，得?AC?EEE11.解：
3，F?0FN1?FN2??0 ?x5444 ，解得：，F?0F??F?0F??FF?FN1 ?yN2N2553AB杆：F?A1????600?140?84kN
?A2??c??30000?3.5?105kN
BC杆：F因此，[F1]?44FN1?112kN，[F2]??FN2?84kN，取[F]?84kN 35
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第二章 剪切
一、名词解释
1.剪切：大小相等、方向相反，作用线相距很近的两个横向力作用时，杆件将产生剪切变形。 2.剪力：在剪切面上有与外力大小相等，方向相反的内力，这个内力叫剪力。 3.剪切面：发生剪切变形的截面。 4.挤压面：挤压力的作用面。
5.挤压应力：由挤压力而引起的应力。
6.挤压力：在接触面上的压力，称为挤压力。
二、简答题
1.答：切应力与横截面平行，正应力垂直于横截面。
2.答：不相同。挤压面是真实的挤压作用面，计算挤压面是挤压面的正投影作为计算面积。
3.挤压是在构件相互接触的表面上，因承受较大的压力作用，使接触处的局部区域发生显著的塑性变形或被压碎。压缩是外力沿杆件轴线作用，使构件产生压缩变形。 4.答：连接件上的剪切面沿外力方向、挤压面与外力方向垂直。 5.答：满足剪切强度和挤压强度条件。剪切的强度条件可表示为??Q?[?]A，
挤压强度条件可表达为?bs?Fbs?[?bs] Abs6.答：过直径平面正投影作为计算面积。 7.答：均匀分布在挤压平面上。
三、计算题 1. 解：??4Q2FQ??40mm ?[?]d??[?]?[?]A，
2. 解：
?M?0，M?QD?0，Q?10000N，
F?[?]，得d?4F?34mm3. 解：???[?]A，
??QQ?10.4mm ?[?]t??d[?]A，
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