材料力学里 静不定问题的特点和解题步骤

元宝大气球 2024-06-05 15:30:50
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1. 简述材力的学科性质,研究对象,研究内容及任务。为什么对细长压杆,大部分采用普通碳钢,而不采用高强度制造? 2. 简述变形固体定义,基本假设。压杆的临界力和柔度之间存在着什么关系? 3.简述外力及其分类,绘出低碳钢铸铁拉伸和压缩时的曲线图。测量悬臂梁挠度的装置如图所示。在图示情形下,关于百分表读数的含义有几种?分别加以解释? 4. 简述内力,截面法,总应力,正应力,剪应力的概念。若在结构对称梁(或刚架)作用有正对称核载,则该梁(或刚架)的剪力、弯矩、轴力、变形、反力等有何种对称关系? 5.应力符号的规定及单位,扼要叙述截面法的三个步骤。解静不定系统与静定系统主要差别在哪里?怎样决定静不定系统的次数?求解静不定系统的关键是什么? 6.简述杆件变形的四种基本形式,每种变形的基本概念,指出它们之 间的主要区别。应用莫尔定理时有哪些注意事项? 7.简述轴力定义及其符号规定,等直杆和变截面杆在轴向拉伸与压缩 时横截面上应力及其变形计算及区别。应用卡氏定理时有哪些注意事项? 8.何谓材料机械性质,材料的机械性质主要有哪些?简述塑性材料和 脆性材料的划分标准及衡量塑性材料的主要指标。叠加原理的适用条件是什么?在计算变形能时能否可以用叠加法,为什么? 9.简述许用应力、安全系数定义,强度计算问题的三种基本类型及各 能解决什么问题。组合变形计算强度时,解题步骤主要有哪些?每步骤的目的是什么?能量法与静不定系统 10.何谓静定问题,静不定问题,举例说明,简述求解拉压静不定问题 的三个步骤及如何考虑变形谐调条件。偏心拉伸(或压缩)时,中性轴是否通过横截面形心,怎样确定中性轴位置?中性轴具有什么特点? 11.简述常用的三种支座形式,静定梁的三种基本形式载荷简化的三种 形式。水管在冬天冻裂,这是不是冰的强度大于水管的强度?如何解释这一现象? 12.剪切和挤压的实用计算采用何种假设,绘出圆轴和圆孔挤压时的应 力分布图。将沸水到入玻璃杯中,玻璃杯内外壁的受力情况如何?并因此而发生破裂,试问破坏是从内壁开始、还是从外壁开始?为什么? 13.何谓纯剪切,剪应力互等定理的使用条件。试用强度理论分析铸铁水管冬天因结冰受内压而被涨裂,而管内的冰也受到同样大小的反作用力却不会破坏的原因。 14.写出外力偶矩的计算公式,说明圆轴扭转时的应力和变形公式的推导。气瓶或圆柱形容器破坏时,裂纹形状一般如图所示。是为什么?试从应力状态分析的观点加以说明。 15.绘制实心圆轴和空心圆轴剪应力分布图。简述圆截面和非圆截面杆扭转变形 的主要区别。在构件中凡是正应力不为零时,则在该正应力方向上的线应变也一定不为零。对否?为什么?举例说明。 16.简述剪力,弯矩定义及符号规定,写出载荷集度,剪力和弯矩的关系。为什么要提出强度理论?金属材料破坏有几种形式?相应有几种强度理论? 17.说明推导纯弯曲时梁横截面上的正应力所采用的方法。为什么要研究构件一点处的应力状态,怎样表示一点处的应力状态,试举例说明。 18.说明推导剪应力公式所采用的方法及思路。在建筑工地上有时会看到将要安装的屋架梁制造成图示的形状,即靠中间的部分在腹板上有许多圆孔,且工字形截面的中间高、两边低。这样做从材料力学的角度看是否合理?为什么? 19.绘出矩形截面粱横截面上正应力,剪应力分布图。丁字尺的截面为矩形。设h/b=12。由经验可知,当垂直长边加力图(a)时,丁字尺很容易变形或折断,若沿长边加力图(b)时,则不然,为什么? 20.简述弯曲内力,纯弯曲,平面弯曲,斜弯曲概念。上海运输工人和技术人员,在运送重120吨(1.2mn)的12万5千千瓦双水内冷气轮机组的重型设备时,为使其通过只能行驶13吨(130kn)载荷汽车的公路桥,特制了一个大型平板车,其宽度与桥宽相近,长度超过桥孔跨度,底盘装有七排八行五十六个车轮,这样就能使包括平板车自重重160吨(1.6mn)的载荷顺利通过大桥。请说明为什么? 21.说明提高弯曲强度常用的一些措施,叙述提高弯曲刚度常用的措施。何谓中性层?何谓中性轴?二者有何区别?分析竹竿受弯时,常在中性层发生裂纹的现象。 22.简述求解弯曲变形的三种基本方法,举例说明边界条件、连续性条件和光滑条件。试分析运动员位于双杠的哪些位置时,ab杆的弯矩最大?等于多少?标准双杠a=l/4,ab杆的最大弯矩有何特点?是不是最小值? 23.何谓一点处应力状态,用单元体表示,何谓二向,三向应力状态。图示铸铁梁ab横截面有两种放置方法,如图所示。问选择哪一种合理?为什么?如何确定危险截面和危险点的位置?等截面危险点是否一定在弯矩绝对值最大的截面上。pba 24.二向应力状态分析常用哪两种方法,试分别写出平面应力状态分析公式。截面形状及所有尺寸完全相同的一根钢梁和一根木梁,如果受外力也相同,则梁的内力图是否相同?它们的横截面上的正应力变化规律是否相同?对应点的正应力与纵向线应变是否相同?为什么? 25.写出广义虎克定律,说明使用条件。图示重为p 的直梁放置在水平刚性平面上,若受力后未提起部分保持与水平面密合,问提起部分的长度a为多少? 26.材料破坏的形式有几种?何谓强度理论。xv已知一直梁的挠曲线方程为 坐标为: (1) 端点(x=0,x=l )的约束情况;(2) 最大弯矩和最大剪力;(3) 载荷情况,并画出梁的计算简图。 27.简述常用的四种强度理论,并指出它们的应用范围。车床在车削工件时,由于径向切削力p在移动过程中使工件产生弯曲变形不同,从而造成切削深度不均匀,试画出三种夹持方式下,车削出来的工件大致形状。 28.何谓组合变形?常见的拉弯、扭弯组合变形如何计算?为什么矩形截面梁竖放比横放更能提高抗弯能力?而枕木都是横放的呢? 29.何谓能量**写出拉压、扭转、弯曲变形能的表达形式。为什么说求解梁横截面上的正应力是一个解静不定问题?这一问题通过哪些方面来综合求解。为什么扁担常在中间断?跳板常在固定端断? 30.何谓虚功原理,如何由虚功原理推导出单位载荷法。z2h/3z1何谓平行移轴定理?在应用此定理时,有什么条件限制?如图所示三角形,知:iz=bh3/12,根据平行移轴定理求的对z1轴的惯性矩为: 对否?为什么? 31.叙述卡氏定理适用条件及求解变形时的主要步骤。lxq推导矩形截面梁弯曲剪应力时,作了什么假设?剪应力在横截面上是怎样分布的?如图所示,悬臂梁在均布载荷作用下,设想沿中性层把梁分为上下两部分,问:(1)中性是否有剪应力作用?为什么?(2)剪应力沿x方向是否变化?为什么? 32.莫尔积分法的适用条件及求解变形时的主要步骤。何谓平面弯曲和纯弯曲?在建立纯弯曲梁的正应力公式时,作了哪些假设?弯曲应力在横截面上如何分布? 33.图形相乘法适用条件及其求解变形时的主要步骤。在拉杆和木材之间常放一金属垫圈,试说明垫圈的作用? 34.静不定结构概念,如何用力法求解静不定结构。金属材料圆轴受扭转时有几种破坏形式,各与何种应力有关? 35.如何利用结构对称性求解对称载荷作用内力,有何优点,举例说明。在减速箱中,常常看到高速轴的直径较小,而低速轴的直径较大,是什么原因? 36.如何利用结构对称性求解反对称载荷作用内力,优点在哪里?举例说明。铜杆和橡皮棒在同样轴向拉力p作用下,橡皮棒的应变比钢大,由虎克定律可知:橡皮棒横截面上的应力s比钢大,这种结论是否正确?为什么?铜杆与橡皮棒横截面上的应力是否可能相等?条件是什么? 37.举例说明互等定理的应用。经过冷作硬化的材料,在力学性能上有什么变化?在工程应用中有什么利弊? 38.何谓动载荷?如何应用动静法,举例说明。剪应力与正应力的区别是什么?挤压应力和正应力有何区别? 39.如何计算杆件受冲击时的应力和变形?虎克定律是怎样建立的?有一钢杆e=200gn/m2,比例极限sp=200mn/m2,如果在轴向拉力p作用下,其相对伸长e=0.01,是否可以根据虎克定律s=ee来求杆截面的应力?为什么? 40.何谓交变应力,疲劳失效,持久极限。如图所示ac杆,已知其两段ab、bc的线应变各为e1、e2,能不能说ac杆的总应变为e=e1+e2?为什么? pcbap3l2l1p2p1 41.何谓循环特征,应力幅度,平均应力。位移与变形有何区别?若一杆件变形如图所示,试问ab及bc两段各部分是否都产生了位移?这两段是否都有变形存在? 42.叙述压杆稳定性概念,提高压杆稳定性措施有哪些?金属材料在拉伸(或压缩)时有几种破坏形式?各与何种应力有关?43. 圆形截面试件拉伸时,在什么条件**积才不会发生变化?铸铁拉伸与压缩和低碳钢拉伸与压缩的应力应变图有何变化?这些区别说明什么问题? 20210311
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