材料力学简答题

1、（中）材料的三个弹性常数是什么？它们有何关系？

材料的三个弹性常数是弹性模量E，剪切弹性模量G和泊松比μ，它们的关系是G=E/2(1+μ)。

2、何谓挠度、转角？

挠度：横截面形心在垂直于梁轴线方向上的线位移。 转角：横截面绕其中性轴旋转的角位移。

3、强度理论分哪两类？最大应切力理论属于哪一类强度理论？

Ⅰ.研究脆性断裂力学因素的第一类强度理论，其中包括最大拉应力理论和最大伸长线应变理论；Ⅱ. 研究塑性屈服力学因素的第二类强度理论，其中包括最大切应力理论和形状改变能密度理论。

4、何谓变形固体？在材料力学中对变形固体有哪些基本假设？ 在外力作用下，会产生变形的固体材料称为变形固体。

变形固体有多种多样，其组成和性质是复杂的。对于用变形固体材料做成的构件进行强度、刚度和稳定性计算时，为了使问题得到简化，常略去一些次要的性质，而保留其主要性质。根据其主要的性质对变形固体材料作出下列假设。1.均匀连续假设。2.各向同性假设。3.小变形假设。

5、为了保证机器或结构物正常地工作，每个构件都有哪些性能要求？ 强度要求、刚度要求和稳定性要求。

6、用叠加法求梁的位移，应具备什么条件？

用叠加法计算梁的位移，其限制条件是，梁在荷载作用下产生的变形是微小的，且材料在线弹性范围内工作。具备了这两个条件后，梁的位移与荷载成线性关系，因此梁上每个荷载引起的位移将不受其他荷载的影响。 7、列举静定梁的基本形式？ 简支梁、外伸梁、悬臂梁。 8、列举减小压杆柔度的措施？

（1）加强杆端约束（2）减小压杆长度，如在中间增设支座（3）选择合理的截面形状，在截面面积一定时，尽可能使用那些惯性矩大的截面。 9、欧拉公式的适用范围？

只适用于压杆处于弹性变形范围，且压杆的柔度应满足：λ≥λ1= 10、列举图示情况下挤压破坏的结果？ 一种是钢板的圆孔局部发生塑性变形，圆孔被拉长；另一种是铆钉产生局部变形，铆钉的侧面被压扁。

11、简述疲劳破坏的特征？

（1）构件的最大应力在远小于静应力的强度极限时，就可能发生破坏；（2）即使是塑性材料，在没有显著的塑性变形下就可能发生突变的断裂破坏；（3）断口明显地呈现两具区域：光滑区和粗糙区。

12、杆件轴向拉伸（压缩）时的强度条件可以解决哪几面的问题？

（1）强度校核。已知杆件的尺寸、承受的载荷以及材料的许用应力，验证强度条件不等式是否成立。（2）截面设计。已知杆件承受的载荷以及材料的许用应力，确定杆件的横截面尺寸，再由横截面积进而计算出相关的尺寸。（3）确定许可载荷。已知杆件的尺寸及材料的许用应力，确定结构或机器的最大载荷，得到最大轴力后，再由平衡条件确定机器或结构的许可载荷。 13、在推导纯弯曲正应力公式时，作了哪些基本假设？

平面假设：梁弯曲变形后，其横截面仍然保持为一平面，并仍与变形后梁的轴线

垂直，只是转了一个角度。这个假设称为平面假设。

14、正应力的“正”指的是正负的意思，所以正应力恒大于零，这种说法对吗？为什么？

这种说法不对。正应力的“正”指的是正交的意思，即垂直于截面。其本身有正负规定：拉为正，压为负。

15、简述梁弯曲时，横截面上的内力剪力和弯矩的正负符号的规定？ （1）剪力如对梁段内任意点有产生顺时针转向趋势为正，反之为负。（2）弯矩如使梁段弯曲变形的下凸者为正，反之为负。 16、试述影响构件疲劳极限的因素？ 因素：（1）构件的外形的影响（2）构件尺寸的影响（3）表面质量的影响（4）表面强度的影响。

17、何谓弹性变形和塑性变形？

弹性变形——载荷撤除后，可完全恢复的变形 塑性变形——载荷撤除后，不可恢复的变形

18、试简述提高梁高弯曲强度的主要措施。

（1）选用合理的截面（2）采用变截面梁（3）适当布置载荷和支座位置 19、内力和应力有何区别？有何联系？

（1）两者概念不同：内力是杆件收到外力后，杆件相连两部分之间的相互作用力：应力是受力杆件截面上某一点处的内力分布集度，提及时必须明确指出指出杆件、截面和点的位置

（2）两者单位不同：内力——KN、KN·m，同力或力偶的单位;应力——N/m2或N/mm2,Pa(帕)或MPa（兆帕）（3）两者的关系：整个截面上各点处的应力总和等于该截面上的内力。在弹性范围内，应力与内力成正比。 20、为什么不用危险应力作为许用应力？

不允许超过的应力值统称为极限应力，也叫危险应力。为了保证构件能安全地工作，还须将其工作应力限制在比极限应力（危险应力）更低的范围内，也就是将材料的破坏应力（危险应力）打一个折扣，即除以一个大于1的系数n以后，作为构件工作应力所不允许超过的数值，这个应力值称为材料的许用应力。如果直接把危险应力作为许用应力，构件破坏的几率大些，不能保证构件充分的安全。 21、当传递的功率不变时，改变轴的转速对轴的强度和刚度有什么影响？

M=9550N/n，τ=T/Wτ≤[τ] Φ=T/GIP×180/??≤[Φ]。①n提高，M降低；T降低，则τ、Φ都降低，提高了轴的强度和刚度。②n降低，M提高；T提高，则τ、Φ都提高，降低了轴的强度和刚度。 22、何为主应力？何为主平面？

剪应力等于零的平面，叫主平面；主平面上的正应力叫主应力。

23、材料有哪两种基本破坏形式？铸铁试件的扭转破坏，属于哪一种破坏形式？ 各种材料因强度不足而发生的破坏形式是不同的，但主要的破坏形式有两类，一是屈服破坏，另一类是断裂破坏。

试件受扭，材料处于纯剪切应力状态，在试件的横截面上作用有剪应力，同时在与轴线成±450的斜截面上，会出现与剪应力等值的主拉应力和主压应力。 低碳钢的抗剪能力比抗拉和抗压能力差，试件将会从最外层开始，沿横截面发生剪断破坏，而铸铁的抗拉能力比抗剪和抗压能力差，则试件将会在与杆轴成450的螺旋面上发生拉断破坏。

铸铁试件的扭转碱坏，属于断裂破坏．

24、强度理论解决问题的步骤？

解决问题的步骤：如果一点处于复杂应力状态下，可以先求出该点处的三个主应力σ1，σ2和σ3。它们可以计算出与某个强度理论相应的相当应力σxd，则强度条件要求σxd≤[σ]。

25、什么事失效？材料力学中失效包括哪几种形式？

不能保持原有的形状和尺寸，构件已不能正常工作，叫失效。材料力学中的失效包括强度失效、刚度失效和稳定性失效三种。 26、如何解释超静定问题？

未知数多于可被应用的独立平衡方程数，不能用静力学平衡方程完全确定全部未知数的问题。

27、实际挤压面是半圆柱面时，计算挤压应力时如何确定挤压面的面积？是否按半圆柱面来计算面积？

挤压面是半圆柱面时，挤压面面积按其正投影计算。

28、拉（压）杆通过铆钉连接时，连接处的强度计算包括哪些计算？ 包括(1)铆钉的剪切强度计算；(2)铆钉的挤压强度计算：(3)拉（压）杆的抗拉（压）强度计算。

29、什么是塑性材料和脆性材料？

一般把延伸率大于5%的金属材料称为塑性材料（如低碳钢等）。而把延伸率小于5%的金属材料称为脆性材料（如灰口铸铁等）。在外力作用下，虽然产生较显著变形而不被破坏的材料，称为塑性材料。在外力作用下，发生微小变形即被破坏的材料，称为脆性材料。 30、简述应力集中的概念？

实际上很多构件由于结构或工艺等方面的要求，一般常有键槽、切口、油孔、螺纹、轴肩等，因而造成在这些部位上截面尺寸发生突然变化。这种由于截面尺寸的突变而产生的应力局部骤增的现象，工程上称为应力集中。

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