材料力学里静不定问题的特点和解题步骤

元宝大气球 2024-11-16 04:50:42

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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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