mooc材料力学_63答案(mooc2023课后作业答案)

第一章绪论

第一章绪论

1、材料目前，力学梯度功能材料在工程实际中的答案答案应用越来越广泛，它是课后选用两种（或多种）性能不同的材料，通过连续地改变这两种（或多种）材料的作业组成和结构，使其界面消失，材料导致材料的力学性能缓慢变化，形成梯度功能材料。答案答案请选出材料力学对可变形固体的课后基本假设中不适用于功能梯度材料的假设。
A、作业连续性假设
B、材料均匀性假设
C、力学各向同性假设
D、答案答案小变形线弹性假设

2、课后材料力学中对构件的作业材料有哪些基本假设？
A、连续性假设
B、均匀性假设
C、各向同性假设
D、各向异性假设

3、杆件的基本变形形式有哪几种？
A、轴向拉伸（压缩）
B、剪切
C、扭转
D、弯曲

4、圆形薄板半径为80mm，变形后增加0.003mm，求沿板外圆边缘圆周方向的平均应变。（填写小数，保留3至4位有效数字）

5、等腰直角三角形薄板的斜边AC长为240mm，因受到外力作用而发生变形，直角点B沿垂直于斜边的方向向外移动0.03mm，求两直角边AB和BC在B点的角度改变量（以rad为单位，仅填写小数，保留3至4位有效数字），即B点处的切应变的大小。

第二章轴向拉压（Ⅰ）

第二章轴向拉压（Ⅰ）

1、杆件受拉如图所示，1-1截面和2-2截面的截面面积满足，那么两个横截面上的正应力满足。

2、图示结构中，AB和AC两杆相同，横截面面积为200平方毫米，弹性模量为200GPa。测得弹性变形后，两杆纵向线应变分别为2*10（-4）和4*10（-4），则载荷F 与竖直方向的夹角正切值为2。

3、直径为10mm的圆杆在拉力10kN作用下，杆件内最大的切应力为多少兆帕？

4、横截面面积为25平方米的大理石圆柱，柱顶受集中力7000kN作用，大理石的弹性模量为60GPa，密度为2700千克每立方米，如果圆柱高10m，在载荷及自重的作用下，它的长度变化为多少毫米？

5、图示结构中的CD杆为刚性杆，AB杆为钢杆，直径为30mm ，弹性模量为200GPa。已知外力F为40kN，则D点的铅垂位移为多少毫米？

第二章轴向拉压（Ⅱ）

第二章轴向拉压（Ⅱ）

1、三根杆件的尺寸相同但材料不同，材料的曲线如图所示，试问这三种材料中，强度最高的，刚度最高的，以及塑性最好的材料分别是？
A、1 3 2
B、1 2 3
C、2 1 3
D、1 2 2

2、吊车在图示托架的AC梁上移动，斜钢杆AB的截面为圆形，直径为20mm，许用正应力为120MPa，斜钢杆AB是否能满足强度要求？

3、一拉伸试件的材料应力-应变图的弹性部分如图所示，已知试件测试前直径为13mm，标记长度为50mm，在线弹性范围内，对应于50kN的拉力测得试件直径为12.99265mm，试求试件材料的泊松系数。

4、横截面为边长75mm的正方形的短木柱，承受轴向压缩。欲使木柱任意截面的正应力不超过2.4MPa，切应力不超过0.77MPa，求其最大荷载为多少kN（保留三位有效数字）？

5、聚酯树脂的拉压应力-应变曲线如右图所示，左图中的刚性横梁AC由该材料制成的杆AB（直径12mm）和CD（直径40mm）支撑，试求AB或CD断裂前梁所能承受的最大荷载P为多少kN（保留三位有效数字）？

第三章剪切与挤压

第三章剪切与挤压

1、图示连接件中螺栓直径为d，钢板A、B厚度为t，则螺栓截面上所受平均切应力为；螺栓与钢板间的平均挤压应力为。
A、
B、
C、
D、

2、试求如图所示螺栓接头中，每个直径为d的螺栓所受的平均切应力为；木板与螺栓之间的平均挤压应力。
A、
B、
C、
D、

3、矩形截面木拉杆的榫接头如图所示，接头处剪切面的面积为；挤压面的面积为。
A、
B、
C、
D、

4、图示受拉力作用下的螺栓，已知材料的剪切许用应力是拉伸许用应力的0.6倍。求螺栓直径和螺栓头高度的合理比值。

5、图示钢杆承受P = 120 kN的轴向拉力，若用于制造钢杆的板材厚度为20mm，许用拉应力[σ] = 175 MPa，许用切应力[τ] = 100 MPa，许用挤压应力[σb] = 350 MPa，若螺钉材料与钢杆材料相同；试求钢杆端部的尺寸b。

第四章平面图形的几何性质

第四章平面图形的几何性质

1、如图所示直角三角形截面，过斜边中点O且平行于两直角边一对正交坐标轴y轴和z轴，是一对主惯性轴。

2、如图所示的平面图形截面中x轴和y轴是一对主惯性轴。

3、如图所示的平面几何图形，对x轴和对y轴的惯性矩不相等。

4、求如图所示的截面图形对其形心轴x轴的惯性矩（单位：）。

5、图示由两个20a号槽钢组成的组合截面，若欲使截面对两对称轴的惯性矩和相等，则两槽钢的间距a应为多少（单位：mm）？

第五章扭转

第五章扭转

1、一半径为的实心圆轴受扭矩作用，若横截面上半径r’内的区域承担的扭矩，正好为整个截面上扭矩的一半，试求r’与r的比值。

2、图示空心圆轴承受扭矩T，若以同样半径的实心圆轴替代，则单位长度扭转角减小了百分之几？

3、图示空心钢轴长3 m，外直径60 mm，以60 rad/s的转速由E向G传递30 kW的动力，若钢轴切变模量G = 80 GPa，许用切应力为[τ] = 150 MPa，单位长度许用扭转角为[φ’] = 1.53 degrees/m，试求该空心钢轴正常工作所需的壁厚为多少毫米。

4、薄壁钢管的厚度是其平均直径的 1 / 10，若在钢管上沿母线切开一条缝，则其强度是原杆件的多少分之一？

5、内外径之比为0.5的空心圆轴由理想弹塑性材料制成，应力应变曲线如图所示，施加的外力偶矩为时，圆轴开始发生塑性变形，继续加载，直至整个杆件都进入塑性阶段，这时对应的外力偶矩为，试求和之比。

第六章弯曲应力

第六章弯曲应力

1、图示梁的三部分由销钉B和E铰接，梁内最大的弯矩为多少千牛米？

2、当梁中弯矩的最大绝对值取最小值时，滚动支撑位置应在何处，即简支段的跨长应占整个梁长度的多少？

3、试求图示矩形截面梁许用弯曲正应力为10 MPa，则最大许可荷载P为多少千牛？

4、设图示T形梁的许用弯曲正应力为150 MPa，试求最小所需截面尺寸a为多少毫米？

5、已知图示简支木梁的许用弯曲正应力为6.5 MPa，许用弯曲切应力为500 kPa，若该梁采用矩形截面，且高宽比定为1.25，则矩形截面的高为多少毫米？

第七章弯曲变形

第七章弯曲变形

1、若求出的等截面梁的挠曲线方程为，则关于此梁说法正确的是
A、一定为简支梁
B、一定为悬臂梁
C、一定为外伸梁
D、无法判断

2、对图示的外伸梁，试调整跨内集中力的作用点B的位置，使AB段的挠度成线性变化，那么图中AB段的长度x是多少？
A、a
B、L-a
C、L/2
D、以上都不对

3、对于简支梁，若发现跨中处强度不够，可使用局部补强的方法，使跨中截面满足强度要求，若发现跨中挠度超过了设计的允许值，也采用这种局部增强刚度的方法是否合理？

4、设图示梁的弯曲刚度EI为常数，欲使图示梁中点处的挠度为零，则弯矩M0为荷载P 与尺寸a 乘积的几分之一。

5、图示木梁的右端由钢拉杆支承，已知梁的横截面为边长为0.2m 的正方形，承受40kN/m的分布荷载，弹性模量为10GPa；钢拉杆的横截面面积为250平方毫米，弹性模量为210GPa，则梁中点沿垂直方向的位移为多少毫米？

期中考试

期中测考试

1、图示矩形截面梁AB受均布荷载作用，为了使梁的受力最合理，支座B应该如何放置？
A、不移动
B、向上移动
C、向下移动
D、不能判断

2、长为1米的直杆由低碳钢制成，弹性模量为200GPa，横截面面积为5平方厘米，受到150千牛的轴向拉力作用时，测得伸长为4毫米，求卸载后的残余变形为多少毫米？

3、如图所示，杆件AB的弹性模量为200GPa，横截面面积为，线膨胀系数为，杆件两端固定，中间截面C处作用大小为10kN的集中力，当温度升高时，BC段上任一横截面上的轴力大小为多少kN？

4、如图所示直径为1米的筒式锅炉，工作压力为1MPa，锅炉的纵向接缝为搭接后用铆钉铆接而成，筒壳的壁厚为8毫米，铆钉的直径为16毫米。已知锅炉壳体和铆钉材料的许用正应力为100MPa，许用切应力为70MPa，许用挤压应力为150MPa，试求铆钉的间距不得大于多少毫米？

5、如图所示矩形截面宽为b，高为h，点A为高度的中点，欲使通过点A的所有轴都是图形的主惯性轴，试求矩形截面的高宽比。

6、在相同的强度条件下，用内外径之比为0.5的空心圆轴取代实心圆轴，可以节省材料百分之多少？（保留三位有效数字）

7、圆轴一端固定端，另一自由端受力偶作用发生扭转，如直径变为原来的0.5倍，杆长变为原来的2倍，仍是自由端受相同的力偶作用，则单位长度扭转角为原来的几倍?

8、图示外伸梁各截面中，最大的弯矩为的多少倍？

9、一直径为d的钢筋，总重为P，长度为l，放置在刚性地面上如图所示，当在钢筋一端用大小为P/3的集中力提起时，求钢筋离开地面的长度是总长的百分之几？

10、已知图示的刚架ABC的弯曲刚度EI为常量，刚架BC段受均布荷载q作用，求支座C处的约束反力是qa的多少倍？

第八章能量法

第八章能量法

1、受图示三角形分布荷载作用的等截面悬臂梁，抗弯刚度为EI，长为L，求其变形后杆件内的应变能。
A、
B、
C、
D、

2、变截面梁及其承载情况如图所示，梁材料为线弹性，弹性模量为E，不计剪力的影响，求跨中截面C处的挠度。
A、
B、
C、
D、

3、图示刚架的抗弯刚度为EI，在自由端A沿某一方向作用一集中力F，若A截面的位移方向与力作用方向一致，求力F的作用方向与水平线的夹角。
A、45度
B、22.5度
C、112.5度
D、135度

4、若用卡式第二定理求图示刚架截面A的铅锤位移，在不计剪力和轴力对位移的影响情况下，能否用？

5、材料为线弹性，拉压刚度为EA的超静定桁架及其承载情况如图所示，其中杆2的轴力为荷载F的多少倍？（保留三位有效数字）

第九章应力状态

第九章应力状态

1、受拉薄板在表面上有一小的突出尖角，如图所示，过尖角顶点A各截面上的正应力和切应力等于多少？
A、不能确定
B、正应力为零，切应力不为零
C、切应力为零，正应力不为零
D、正应力和切应力都为零

2、试判断图示应力单元体是几向应力状态。
A、单向应力状态
B、二向应力状态
C、三向应力状态
D、都有可能

3、试判断图示应力单元体是几向应力状态。
A、单向应力状态
B、二向应力状态
C、三向应力状态
D、都有可能

4、对图示单元体，若已知主应变和，以及材料的弹性模量和泊松比，则可求得另一主应变。

5、平面应力状态如图所示，试利用应力圆的几何关系，求指定斜截面上的正应力为多少兆帕？

第十章强度理论

第十章强度理论

1、将沸水迅速倒入厚玻璃杯中，杯内、外壁的受力情况如何？若因此而产生破裂，裂缝从内壁开始还是外壁开始，为什么？

2、钢制薄壁圆筒承受内压时会出现纵向裂缝，试分析裂口的形状和沿着厚度的开裂方向及其原因。

3、虽然通常将材料划分为塑性材料和脆性材料，但更确切地说，应该是在某种条件下材料表现为塑性状态或脆性状态，试举例说明，在什么条件下通常所讲的塑性材料会产生脆性断裂？在什么条件下通常所讲的脆性材料会产生塑性流动？

第十一章组合变形

第十一章组合变形

1、矩形截面梁斜弯曲时，当外力平面与矩形对角线和梁轴线所组成的平面重合时，中性轴与另一对角线重合。

2、若矩形和圆形截面直杆的弯矩为和，它们的最大正应力都可以用公式来计算。

3、图示构件承受50kN压力作用，求各截面上最大的压应力为多少MPa？

4、图示斜杆AB的横截面为边长100mm的正方形，承受3kN集中力作用，求杆内最大的压应力为多少MPa？

5、图示水平的直角刚架，各段横截面直径为60mm，杆长为400mm，在自由端受到三个互相垂直的力作用，材料的许用应力为160MPa，根据最大切应力理论确定许可荷载F为多少kN？

第十二章压杆稳定

第十二章压杆稳定

1、图示两桁架中各杆的材料和截面均相同，设和分别为这两个桁架稳定的最大荷载，关于这两个最大荷载的大小关系表述正确的的选项为
A、大于
B、小于
C、等于
D、不确定

2、图中四根圆截面压杆，材料及直径均相同。试判断最容易失稳和最不容易失稳的杆件分别为
A、(d) (a)
B、(a) (c)
C、(b) (c)
D、(b) (a)

3、两端球铰约束细长杆，分别为工字钢和槽钢时，压杆将在哪个平面内失稳？
A、oxy平面 oxy平面
B、oxz平面 oxz平面
C、oxy平面 oxz平面
D、oxz平面 oxy平面

4、若将长宽比为2的矩形截面细长压杆，替换为正方形截面细长压杆，并且正方形截面的边长与矩形截面长边大小相同，可以将临界力增大为前者的几倍？

5、图示结构中，AB杆水平，长为1m。AB、BC两杆材料相同，均为直径为20mm的圆杆，弹性模量E=200GPa，。求结构保持稳定性时，F的临界值为多少kN？

第十三章动应力

第十三章动应力

1、图中两杆的材料和尺寸相同，（a）杆受静力P作用，不计杆的自重；（b）杆置于光滑平面上，在力P作用下以等加速度运动。试判断两杆中任一截面上内力大小之间的关系。
A、相等
B、a杆大
C、b杆大
D、不能判断

2、重物Q分别从上方、下方和水平方向冲击同样的简支梁的中点，如图所示，设重物与梁接触时的速度均为v，而且可以忽略梁的质量，哪一种情况下梁的最大正应力是最大的？
A、都相同
B、a
C、b
D、c

3、设质量为m的冰块以速度v冲击到江中的木桩上，如图所示，若不计河水对桩的压力和对冰块的阻力，水深和木桩长度均增加一倍，而其他条件不变，这时冲击应力会增大还是减小？
A、增大
B、减小
C、不变
D、都有可能

4、每一种材料是否只有一个持久极限（疲劳极限）？

5、同样的两根钢梁，受重为P的重物冲击，其中一梁支于刚性支座上，另一梁支于刚度系数k=105N/m的弹性支座上。已知l=3m, h=0.05m, P=1kN, Iz=3.4′10-5 m4, Wz=3.09 ′ 10-4m3 , E= 200 Gpa。试求二者的最大冲击应力之比。

期末考试

期末试卷

1、轴AB作匀速转动，等截面斜杆固定在轴AB上，沿斜杆轴线弯矩图可能为
A、一次斜直线
B、二次曲线
C、三次曲线
D、四次曲线

2、图示传动轴的直径d为50毫米，右侧的皮带轮直径D为100毫米，承受荷载如图所示，若材料的许用应力为200兆帕，按照第三强度理论校核该轴是否满足强度要求。

3、如图所示，直径d=50mm圆截面钢杆长为900mm，承受轴向荷载，横向荷载，扭转力偶矩，许用应力为，按照第四强度理论校核钢杆是否满足强度要求。

4、某点的应力状况如图所示，已知，且斜截面AB上无应力，求该点的第一主应力为多少MPa？（填写数字）

5、受力构件内一点附近取一微元体，承受应力如图所示，其中，试求该点最大切应力为多少MPa？（填写数字）

6、两正方形截面的棱柱体受均布压力作用，如图所示，分别为自由受压和在刚性方模内受压。材料为低碳钢，弹性模量为210GPa，泊松比为0.25，若按第三强度理论，右边棱柱体的许用荷载是左边棱柱体的几倍？

7、具有切槽的正方形木杆受力如图所示，则杆内最大拉应力是截面削弱前拉应力的几倍？

8、直径为40毫米的圆截面杆件，承受轴向荷载20千牛，扭转力偶矩0.8千牛米，则其外表面上A点的第一主应力为多少MPa？

9、已知半圆形拱的弯曲刚度为EI，半径为R，承受集中力F作用，则支座提供的约束力偶矩为FR乘积的多少倍？

10、直径为d=20mm的折杆， A、D两端固定支承，并使折杆保持水平，在BC中点处承受铅垂荷载F，如图所示。若 l=150mm, 材料的E = 200GPa，G = 80GPa，许用应力为 160MPa，按照第三强度理论确定结构的许用荷载为多少kN?

11、图示结构中，AB、BC两杆均为材料相同直径为20mm的圆杆，弹性模量E=200GPa，lp=100。AB杆水平，长为1m。求结构保持稳定性时，所施加荷载F的临界值为多少kN？

12、图示结构中，AB为直角为80mm的圆截面杆，BC为边长70mm的方杆，若材料相同，弹性模量为200GPa，比例极限160MPa， l=3m，稳定安全因数为2.5，则结构的许可荷载为多少kN？

13、图示结构，荷载沿垂直方向，各杆材料相同，弹性模量E=200GPa，lp=100，ls=61.6，临界应力经验公式（MPa），1杆直径30mm，2杆直径50mm，若稳定安全因数为2.4，求结构的许可荷载为多少kN？

14、图示重为1kN的重物垂直下落至细长方截面钢杆上，杆截面边长为50mm，杆长1m，弹性模量200GPa，杆不产生失稳所允许的下落高度为多少mm？

15、图示结构中，梁AB和杆BD的材料均为Q235钢，弹性模量，，，稳定安全因数2.0，两杆均为直径10mm的圆杆， l=300mm，重量为10N的物块从高处下落，冲击梁AB的中点C，则许可冲击高度为多少mm？

中国大学材料力学_63

中国大学材料力学_63是一门以材料力学为基础，涉及材料性能及其应用的课程。该课程包括材料的力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能、光学性能等。学习者将通过课堂教学、实验、论文等方式了解材料力学的基本原理和应用。

课程内容

材料的结构和组成
应力、应变和杨氏模量
塑性变形和断裂
材料的热学性能和热力学过程
材料的电学性能和磁学性能
光学性能和光学过程
材料的分析和测试方法

在学习过程中，学生将会学习到材料的力学性能，包括应力、应变和杨氏模量等的概念及其计算方法。此外，学生还将会了解到材料的热学性能和热力学过程，包括热传导、热膨胀等。同时，学生还将学习到材料的电学性能和磁学性能，包括导电性、磁性等的概念和计算方法。最后，学生还将会了解到材料的分析和测试方法，包括X射线衍射、电子显微镜等分析方法和材料的物理测试方法。