拉伸与压缩试题

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第二章拉伸与压缩

一、是非题

2-1 、当作用于杆件两端的一对外力等值反向共线时则杆件产生轴向拉伸或压缩变形。（） 2-2 、关于轴力有下列几种说法：

1、轴力是作用于杆件轴线上的载荷（）

2、轴力是轴向拉伸或压缩时杆件横截面上分布内力系的合力（） 3、轴力的大小与杆件的横截面面积有关（） 4、轴力的大小与杆件的材料无关（） 2-3、同一材料制成的阶梯杆及其受力如图2-1CD段的横截面面积为ABC和DE段均为2A分别用和表示截面上的轴力和正应力则有 1、轴力FN1?FN2?FN3 。（） 2、正应力?1>?2>?3。（）

2-4、轴力越大，杆件越容易拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。（）

2-5 、一轴向拉伸的钢杆材料弹性模量E=200GPa，比例极限?p=200MPa，今测得其轴向线应变?=0.0015，则由胡克定律得其应力??E?=300MPa。（） 2-6 、关于材料的弹性模量E，有下列几种说法： 1、E的量纲与应力的量纲相同。（） 2、E表示弹性变形能力的大小。（） 3、各种牌号钢材的E值相差不大。（） 4、橡皮的E比钢材的E值要大。（）

5、从某材料制成的轴向拉伸试样，测的应力和相应的应变，即可求的其E???。（） 2-7 、关于横向变形系数（泊松比）?，有下列几种说法：

1、为杆件轴向拉、压时，横向应变??与纵向应变?之比的绝对值。（） 2、 ?值越大，其横向变形能力越差。（） 3、各种材料的?值都满足：0

2-9、打入土内的木桩如图2-2沿轴线单位长度的摩擦力f?ky（k为常数），木桩横截面面积为A弹性

2模量为E则木桩总变形的计算式为?l??l02lp?y?kyN?y?dypl???。（） 0EAEA4EA??

2-10、空心圆截面在弹性范围内进行压缩试验时，其外径增大，内径减小。所以在同一截面上，内、外径处的径向线应变是反号的。（） 2-11、图2-3示均质圆杆在自重作用下，若以Vmn和Umn表示任意两横截面m－m和n

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－n之间的体积和弹性变形能则其变形能密度为u?UmnVmn。上式也表示该部分内任意两点A或B处的变形能密度。（）

2-12、轴向拉、压杆，若横截面上有应力，则杆件不一定有纵向变形和横向变形。反之，杆件有变形，也不一定有应力。（）二、选择题

2-13、轴向拉、压杆，由截面法求得同一截面的左右两部分的轴力则两轴力大小相等而（）。

A、方向相同，符号相同； B、方向相反，符号相同；C、方向相同，符号相反；D、方向相反，符号相反。 2-14、轴向拉、压杆横截面上正应力公式??NA的应用条件是（）。

A、应力必须低于比例极限； B、构件必须由同一材料制成；

C、构件截面形状只能是矩形或圆形； D、构件必须是小变形； E、构件必须是等截面直杆。 2-15 、轴向拉、压中的平面假设适用于（）。

A、整根杆件长度的各处； B、除杆件两端外的各处； C、距杆件两端或集中载荷作用点稍远的各点处。 2-16、影响杆件工作应力的因素有（）；影响极限应力的因素有（）；影响许用应力的因素有（）。 A、载荷； B、材料性质； C、截面尺寸； D、工作条件。

2-17、两拉杆的材料和所受的拉力都相同，且处在弹性范围内，则

1.若两杆的截面积相同，而长度l1>l2，则两杆的伸长?l1（）?l2，纵向线应变?1（）?2。 2.若两杆长度相同，而截面积A1>A2，则两杆的伸长?l1（）?l2，纵向线应变?1（）?2。 A、大于； B、小于； C、等于。

2-18、图2-4所示的各结构中图（a）是（）；图（b）是（）；图（c）是（）；图（d）是（）；图（e）是（）；图（f）是（）。

A、静定结构；B、一次超静定；C、二次超静定； D、三次超静定。

2-19 、图示等截面直杆，两端固定，各杆段的材料相同。正确的轴力图是（）。 A、图（a）； B、图（b）； C、图（c）。

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2-20 、在拉、压超静定的结构中，各组成部分的内力分配与（）有关。

A、构件的强度；B、构件的刚度；C、构件的强度和刚度；D、构件的几何形状。 2-21、在拉、压结构中，由于温度均匀变化，则（）。

A、静定结构仅可能引起应力，不产生变形；超静定结构仅可能引起变形，不产生应力。 B、静定结构仅可能引起变形，不引起应力；超静定结构可能引起应力和变形。 C、任何结构都只可能引起变形，不产生应力。 D、任何结构都只可能引起应力和变形。

2-22、在拉、压杆中的横截面尺寸急剧变化处，其理论应力集中系数为（）的比值。 A、削弱截面上的平均应力与未削弱截面的平均应力。 B、削弱截面上的最大应力与削弱截面的平均应力。 C、削弱截面上的最大应力与未削弱截面的平均应力。 2-23 、材料、厚度、有效宽度B均相同的三条橡皮带的受力情况如图2-6所示，当P力逐渐增大时，（）首先拉断；（）最后拉断。

A、图（a）所示的橡皮带。 B、图（b）所示的橡皮带。C、图（c）所示的橡皮带。三、填空题

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2-24 、截面面积为A的等直杆，其两端受轴向拉力P时，最大正应力

?max=________，发生在________上，该截面上的剪应力?=________，最大

剪应力?max=________，发生在=________上，该截面上的正应力 ?=________；任意两个相互垂直的斜截面上的正应力之和都等于________。答案

2-25、图2-7示低碳钢拉伸时的应力---应变图，试在图中表明： 1、加载到d点时的弹性应变?e和塑性应变?p； 2、延伸率?；

3、开始颈缩时的对应点e； 4、应力最大之的对应点f； 5、拉断时消耗的变形能密度up。

答案

2-26、低碳钢在屈服阶段呈现应力________，应变________的现象；冷作硬化后，将使材料的比例极限________，而塑性________。

答案

2-27、对于________材料，通常以产生0.2%的________时所对应的________作为屈服极限，称为材料的屈服强度，并用记号________表示。

答案

2-28、低碳钢在温度升高到300℃以后，随温度继续升高，则弹性模量E________、屈服极限?s________、强度极限?b________、延伸率?________；而在低温的情况下，低碳钢的强度________，而塑性

________。

答案

2-29、轴向拉伸杆件体积不变的条件是________。

答案

2-30、两根受轴向拉伸的杆件均处在弹性范围内，一为钢杆Es=210GPa，另一为铸铁杆Eb=100GPa。若两杆正应力相同，则两者纵向应变比值为________，若两者的纵向应变相同，则两者正应力的比值为________，变形能密度的比值为________。

答案

2-31、超静定结构是________超出独立的静力学平衡方程数目的结构，超静定结构由构件尺寸加工误差或支座沉陷将引起________，求解超静定结构的关键是建立________。

答案

四、问答题

2-32 、将低碳钢拉伸图中的纵坐标P、横坐标?l，分别除以原始横截面面积A和工作长度l，所得的应力－应变图，并没有反映试样横截面面积的减小，因而屈服强度?s和强度极限?b都不表示真实的极限应力，为什么可作为工程设计中的依据？

答案

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2-33、由两种材料的试样，分别测得其延伸率为?5=20%和?10=20%，试问那种材料的塑性性能较好，为什么？

答案

2-34、已知轴向压缩时的最大剪应力发生在45的斜截面上，为什么铸铁压缩试验破坏时，不是沿45°而是大致沿55°斜截面剪断的？

答案

2-35、常见电线杆拉索上的低压瓷质绝缘子如图2-8所示，试根据绝缘子的强度要求，比较图（a）和（b）两种结构的合理性。

答案

2-36、由同一材料制成的不同构件，其许用应力是否相同？一般情况下脆性材料的安全系数要比塑性材料的安全系数选得大些，为什么？

答案

2-37、混凝土压缩试验时，试验机压板与试样接触面间，涂润滑油与否，对试样破坏有何影响，对试验所得数据有否影响？

答案 2-38、图2-9示结构中，杆1和2的许用应力、横截面积分别为???1、A1和???2、A2，则两杆的许用轴力分别为?N1?=???1A1和?N2?=???2A2。试问能否由平衡条件（?y?0）求得结构的许可载荷：

?P?=???1A1cos?+???2A2cos?。为什么？

答案

2-39、图2-10示结构中，已知载荷P，杆长l和拉杆BD的许用应力???，欲使BD杆用料最省，试求夹角?的合理值。

答案

2-40、上题图2-10示结构中，若BC和BD杆的材料相同，且拉、压许用应力相等，则为使结构用料最省，试求夹角?的合理值。

答案

2-41、若图2-10示结构中的两杆均为横截面积为A的铸铁杆，且许用压应力为许用拉应力的三倍，试提出提高结构承载能力的简便方法。

答案 2-42、试分别叙述胡克定律的两种表达式?l?Nl?和??的不同用途。 EAE答案

2-43、抗拉刚度为 EA的拉杆AB，其尺寸及受力情况如图2-11，在弹性范围内，试问下列算式是否正确？若不正确，写出其正确的表达式。 1.杆的总伸长 ?l??l1??l2?2.杆总应变 ???1??2??P1?P2?l1?P2l2；

EAEA?l1?l2?； l1l2第 5 页共 14 页

P12l1P22?l1?l2?3.杆的总变形能 U?U1?U2?。 ?2EA2EA答案

2-44、已知圆管的内、外直径分别为d和D，厚度为t，弹性模量E，泊松比为?和横截面上正应力为?，试分别求其内、外直径厚度和内、外圆周长度的改变量，并比较它们的线应变值。

答案

2-45、在图2-12示，杆件表面有一条斜直线AB，当杆件承受轴向拉伸时，试问该斜线是否做平行移动？

答案

2-46、简单托架，如图2-13a所示，在小变形条件下，为求节点B的位移，可设想将托架在节点B处拆开。则CB

杆变形后为CB1；DB杆变形后为DB2，然后分别做垂线B1B3

和B2B3，使两杆相交于点B3，

而由于一点的位移是矢量，则可以BB1和BB2为邻边，作平行四边形，从而求的总位移BB4（如图b）。试问由图2-13c求得的位移是否正确，为什么？

答案

2-47、图2-14示两端固定的等直杆，在C处受一集中力P作用。因杆件总伸长为零，即全杆既不伸长也不缩短，因而杆内各点处的线应变和位移都等于零。这种说法错在哪里？试求，杆内各点的位移，并作位移图。

答案

2-48、计算拉、压超静定问题时，轴力的指向和变形的伸缩是否可任意假设？为什么？答案

第四章轴向拉伸和压缩

一、填空题

1、杆件轴向拉伸或压缩时，其受力特点是：作用于杆件外力的合力的作用线与杆件轴线相________。 2、轴向拉伸或压缩杆件的轴力垂直于杆件横截面，并通过截面________。 3、当杆件受到轴向拉力时,其横截面轴力的方向总是________截面指向的. 4、杆件轴向拉伸或压缩时,其横截面上的正应力是________分布的。

5、在轴向拉伸或压缩杆件的横截面上的正应力相等过是由平面假设认为杆件各纵向纤维的变形大小都________而推断的。

6、一铸铁直杆受轴向压缩时，其斜截面上的应力是________分布的。

7、在轴向拉，压斜截面上，有正应力也有剪应力，在正应力为最大的截面上剪应力为________。 8、杆件轴向拉伸或压缩时，其斜截面上剪应力随截面方位不同而不同，而剪应力的最大值发生在与轴线间的夹角为________的斜截面上。

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9、杆件轴向拉伸或压缩时，在平行于杆件轴线的纵向截面上，其应力值为________。 10、胡克定律的应力适用范围若更精确地讲则就是应力不超过材料的________极限。

11、杆件的弹必模量E表征了杆件材料抵抗弹性变形的能力，这说明杆件材料的弹性模量E值越大，其变形就越________。

12、在国际单位制中，弹性模量E的单位为________。

13、在应力不超过材料比例极限的范围内，若杆的抗拉（或抗压）刚度越________，则变形就越小。 14、金属材料圆截面试样上中间等直部分试验段的长度L称为________，按它与直径d的关系l=5d者称短度样，而l=________d者称长试样。

15、低碳钢试样据拉伸时，在初始阶段应力和应变成________关系，变形是弹性的，而这种弹性变形在卸载后能完全消失的特征一直要维持到应力为________极限的时候。

16、在低碳钢的应力—应变图上，开始的一段直线与横坐标夹角为α，由此可知其正切tgα在数值上相当于低碳钢________的值。

17、金属拉伸试样在屈服时会表现出明显的________变形，如果金属零件有了这种变形就必然会影响机器正常工作。

18、金属拉伸试样在进入屈服阶段后，其光滑表面将出现与轴线成________角的系统条纹，此条纹称为________。

19、低碳钢试样拉伸时,在应力-应变曲线上会出现接近水平的锯齿形线段,若试样表面磨光,则在其表面上关键所在可看到大约与试样轴线成________倾角的条纹,它们是由于材料沿试样的________应力面发生滑移而出现的。

20、使材料试样受拉达到强化阶段，然后卸载，在重新加载时，其在弹性范围内所能随的最大荷载将________，而且断裂后的延伸率会降低，此即材料的________现象。 21、铸铁试样压缩时，其破坏断面的法线与轴线大致成________的倾角。

22、铸铁材料具有________强度高的力学性能，而且耐磨，价廉，故常用于制造机器底座，床身和缸体等。 23、铸铁压缩时的延伸率值比拉伸时________。

24、混凝土这种脆性材料常通过加钢筋来提高混凝土构件的抗________能力。 25、混凝土，石料等脆性材料的抗压强度远高于它的________强度。

26、为了保证构件安全，可靠地工作在工程设计时通常把________应力作为构件实际工作应力的最高限度。 27、安全系数取值大于1的目的是为了使工程构件具有足够的________储备。

28、设计构件时，若片面地强调安全而采用过大的________，则不仅浪费材料而且会使所设计的结构物笨重。

29、正方形截而的低碳钢直拉杆，其轴向向拉力3600N，若许用应力为100Mpa，由此拉杆横截面边长至少应为________mm。

30、求解某结构各杆件的轴力时，若未知力的数目________静力平衡方程的数目，此结构称为静定结构。 31、超静定杆系结构有这样的特点，即各杆的内力与杆本身的刚度和其它杆的?斩戎扔泄兀斩冉洗蟮母耍淠诹? ________。

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32、对一静定三角架，在温度变化时，由于杆的热胀冷缩，在杆在________产生内力。

33、工程上有时在管道中增加缩节，或在钢轨各段之间留有伸缩缝，这都是为了降低________应力。 34、杆件截面急剧改变时，如开有圆孔或切口的受拉板件，若截面尺寸改变越急剧，则引起局部应力就越________，这种现象就是应力集中。

二、判断题（对论述正确的在括号内画?,错误的画╳）

1、杆件两端受到等值，反向和共线的外力作用时，一定产生轴向拉伸或压缩变形。（） 2、只产生轴向拉伸或压缩的杆件，其横截面上的内力一定是轴力。（）

3、若沿杆件轴线方向作用的外力多于两个，则杆件各段横截面上的轴力不尽相同。（）

4、轴力图可显示出杆件各段内横截面上轴力的大小但并不能反映杆件各段变形是伸长还是缩短。（） 5、一端固定的杆，受轴向外力的作用，不必求出约束反力即可画内力图。（） 6、轴向拉伸或压缩杆件横截面上的内力集度----应力一定正交于横截面。（）

7、轴向拉伸或压缩杆件横截面上的正应力计算公式为推导出来的。（）

是以正应力在横截面上均匀分布这一前提

8、轴向拉伸或压缩杆件横截面上正应力的正负号规定：正应力方向与横模范作用面外法线方向一致为正，相反时为负，这样的规定和按杆件变形的规定是一致的。（）

9、求轴向拉伸或压缩杆件的轴力时，一般地说，在采用了截面法之后，是不能随意使用力的可传性原理来研究留下部分的外力平衡的。（）

10、对轴向拉，压杆与其横截面成α角的斜截面上，只要在力就不可能同时为零。（）

11、不论杆件的长短粗细如何，其绝对变形大小是可以完全反映这一杆件的变形程度的（）

12、有材料相同的两根等直杆,已知一根杆的伸长为0.001mm,另一根杆的伸长为1mm,可见,前者变形小符合小变?渭偕?,而后者变形大不符合小变形假设. （）

13、轴向拉伸或压缩杆作的轴向线应变和横向线应变符号一定是相反的. （） 14、材料相同的二拉杆,受力一样,若两杆的绝对变开相同,则其相对也一定相同. （）

15、材料相同的二拉杆,其横截面面积和所产生的应变相等,但杆件的原始长度不一定相等. （） 16、一钢杆和一铝杆若在相同下产生相同的应变,则二杆横截面上的正应力是相等的. （）

17、弹性模量E值不相同的两根杆件,在产生相同弹性应变的情况下,其弹性模量E值大的杆件的受力必然大. （）

18、低碳钢拉伸试验时,所谓屈服就是非功应变有非常明显的增加,而应力的大小先是下降,然后在很小的范围内波动的现象. （）

19、低碳钢屈服极限肯定对应的是屈服阶段中最小的应力. （）

20、不同尺寸的拉伸试样,只要是同一种材料,那么拉伸试验时的屈服载就是相同的。（） 21、低碳钢试样拉伸至超出弹性阶段之后，就不会再产生弹性变形。（）

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90范围内，斜礤面上的正应力和前应

22、铸铁拉伸时的应力一应变图没有明显的直线部分，故不服从胡克定律。（）

23、低碳钢试样拉伸或压缩时产生的屈服，实际上就是试样在变形过程中，由完全弹性变形转变为完全塑性变形的分界线。（）

24、低碳钢试样拉伸至强化阶段时，其原始标距到了一定的长度这时若卸载，则此长度会减小。（） 25、低碳钢拉伸试验时，由试验机图仪绘出的图开并不能代替这种材料的应力——应变曲线。（） 26、同种材料制成的、但尺寸不同的试样，试验所得到的应力-应变曲线运动形状与试样的尺寸是无关的。（）

27、工程上某些受力的构件，如钢筋、链条及钢绳等，常常是通过一定的塑性变形或通加工硬化来提高其承载能力的。（）

28、由于表面磨光的低碳钢试样屈服会出现倾斜条纹，所以低碳钢压缩时会沿与试样轴线成45-55的角度破坏。（）

29、铸铁这种脆性材料在拉伸或压缩试验时都不出现屈服，变形不大就突然断裂，其断口断面都近似垂直于轴线。（）

30、材料不同的两轴向拉杆，横截面面积和轴力都相同，其工作应力也一样，但强度却是不同的。（） 31、一阶梯状直杆各段的轴力不同，但其最轴力所在的横截面量定是危险点所在的截面。（） 32、在强度计算时，如果构件的工作和工作应力值大于许?糜α苌伲颐挥谐?5%。则仍可以认为构件的强度是足够的。（）

33、一超静定结构，其独立的平衡方程数目少于未知力的数目,不足以求出全部未知力。若采用截面法将结构分为两部分，取其中一部分再列出平衡方程，即可求出全部未知力。（）

34、在静不定杆系结构中，各杆的内力大小与材料的弹性模量E和杆件的横截面面积A及长度L有关，而在静定杆系结构中，其内力则与E，A，L无关。（）

35、温度变化将引起构件膨胀或收缩，但只有超定结构在温度变化时才会引起内力。（） 36、杆件只要有制造误差，在装配成结构时就一定会在杆内引起装配应力。（）

三、最佳选择题（将最符合题意的一个答案的代号填入括号内） 1、在轴向拉伸或压缩杆件上正应力为零的截面是（） A、横截面 B、与轴线成一定交角的斜截面 C、沿轴线的截面 D、不存在的

2、在轴向拉伸或压缩杆件横截面上不在此列应力是均布的，而在斜截面上（） A、仅正应力是均布的； B、正应力，剪应力都是均布的； C、仅剪应力是均布的； D、正应力，剪应力不是均布的；

3、一轴向拉伸或压缩的杆件，设与轴线成45的斜截面上的剪应力为τ，则该截面上的正应力等于（） A、0； B、1.14τ； C、0.707； D、τ；

4、某一矩形截面两端受到拉力P的作用（图2-7），设杆件横截面面积为A，经分析可知，与轴线成α角的截面m-m上的（）

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。

A、法向内力N=Psinα； B、切向内力Q=Pcosα

C、σ= D、τ=

5、轴向拉伸或压缩杆件的斜截面上既有正应力，也有剪应力为最大值的斜截面上，其正应力一定等于（）