【正文】 橫向線應(yīng)變是伴隨縱向線應(yīng)變發(fā)生的，而縱向線應(yīng)變和應(yīng)力和彈性模量有關(guān)，和所謂的橫向應(yīng)力無關(guān)。運動的系統(tǒng)中，如凸輪系統(tǒng)，凸輪對頂桿的作用力于頂桿對凸輪的反作用力亦是系統(tǒng)內(nèi)力，但他們并不平衡。 1符合二力平衡公理。 若是變形體，其受力而平衡狀態(tài)可能為彈性體平衡，亦可能為破壞前的臨界狀態(tài)。（ 5 分） 圖 515 17．柴油機連桿工作時，連桿上的螺栓受交變應(yīng)力作用。若各桿自重不計，則垂直 BC 的力 P 由 B 點往下移到 C點的過程中， D 處約束力的變化范圍如何？（ 5 分） 圖 58 圖 59 9．如圖 519 所示，各物塊自重及摩擦不計，物塊受力偶作用，其力偶矩的大小皆為 M，方向如圖。未畫重力的物體，其自重不計。 (3 分 ) 15．材料力學(xué)中所說的內(nèi)力有哪些特征 ? (5 分 ) 16．強度準則σ ca ≤ [σ ]是設(shè)計零件首先必須滿足的基本設(shè)計準則，σ ca的計算因零件的工作狀態(tài) 12 不同而不同，而 [σ ] =σ lim /s（σ lim 為極限應(yīng)力， s 為安全系數(shù)）。（ 5 分） 4．為什么力偶不能與一個力平衡？既然如此，那又如何解釋圖 42 所示轉(zhuǎn)輪的平衡現(xiàn)象？ (5 分 ) 5．剛體上 A、 B、 C、 D 四點組成一平行四邊形，如在其四個頂點作用有四個力，這四個力沿四個 11 邊恰好組成封閉的力多邊形，如圖 45 所示。 A． M、 F Q、 F N B． M、 F N C． M、 F Q D． F N、 F Q 24．圖 316 所示受力對稱于中央截面的簡支梁，則該梁的（ ）。 圖 311 17．（ ）不能成為工程中使用空心軸的理由。 12．桿件受力如圖 38 所示，若用 Nmax 和 Nmin 分別表示桿內(nèi)的最大軸力和最小軸力，則（ ）是正確的。 A．向 B 點簡化僅得一力偶； B．向 B 點簡化僅得一力； C．向 B 點簡化得 RBRA FF ??? ， BA MM ? ； D．向 B 點簡化得 RBRA FF ??? ， BA MM ? 。當(dāng) B 處作用相同的作用力 F時，鉸鏈 A 處約束力相同的是（ ）。 三、選擇（每題 2 分共 20 分） 1．如圖 31 所示，剛體受三個力的作用，并且三力均不為零，則（ ）。若分別由此三種材料制成同一構(gòu)件，其中： ① 強度最高的是 ， ② 剛度最大的是 ， ③ 塑性最好的 是 。 圖 25 圖 26 13．在圖 26 所示剛體上的 B 點加上一個適當(dāng)?shù)? 可以使其處于平衡狀態(tài)。 tFo 圖 23 ACB1F 2F圖 24 6． 圖 24 所 示 1F 和 2F 兩力分別作用于平面剛體 ABC 所處平面的 A 點和 B 點。（ ） 圖 18 44．拉伸試驗時，當(dāng)應(yīng)力超過比例極限后將載荷卸除，則試件將會產(chǎn)生塑性變形。（ ） 圖 15 37．低碳鋼試件拉伸時，當(dāng)其橫截面上的應(yīng)力達到材料的屈服極限后再增大拉伸力，則試件將不再產(chǎn)生彈性變形，而僅僅只發(fā)生塑性變形。（ ） 34．兩根梁的跨度、承受的載荷及支承條件均相同，若兩根梁的材料和橫截面面積不同，則兩根梁的剪力圖和彎矩圖就不一定相同。（ ） 26．圖示結(jié)構(gòu)由兩根尺寸完全相同的桿組成，其中 AB 為銅質(zhì)桿， BC 為鋼質(zhì)桿，兩桿在力 Q 的作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力相等。（ ） 20． 對于任意的平面匯交力系，一定存在某平面平行力系與之等效。（ ） 12． 如果兩個力的大小相等，則它們在同一坐標軸上的投影也一定相等。（ ） 5．如果物體在某個平衡力系作用下處于平衡，那么再加上一個平衡力系，該物體仍處于平衡狀態(tài)。（每題 1 分共 15 分） 1．作用于剛體上的力可以認為是滑動矢量，而作用于物體上的力是定位矢量。（ ） 圖 12 7． 兩個力的合力一定大于其中任意一個分力。（ ） 15． 力偶對其作用面內(nèi)任一點的力矩恒等于該力偶的力偶矩距，而 與矩心位置無關(guān)。（ ） 23．系統(tǒng)中 兩物體間相互作用，其作用力與反作用力等值、反 向、共線，因此這兩個物體所組成的系統(tǒng)在這一對力的作用下處于平衡。（ ） 29．桿件的基本變形只有拉（壓）、剪、扭、彎四種，如果還有另一種變形，那必定是這四種變形的某種組合。（ ） 3 36．圖示一懸臂梁，梁的右端作用一力 F，受力前在梁上畫一斜線 AB，受力后產(chǎn)生拉伸變形而平行移至 A180。（ ） 40．石拱橋充分利用了石材抗壓強度高的特點，因此，橋面上可以承受很重的載荷。 4 圖 21 圖 22 2． 圖 22 所示 直桿 OA 與水平成 θ 角，其自重不計。 8． 平面任意力系簡化的最終結(jié)果若為一個力偶，則說明原力系為 ，它向任一點的簡化結(jié)果都一樣。角，若欲使另一個分力的值 5 最小，則此二分力之間的夾角應(yīng)為 。 21．集中力偶 Ｍ 作用處，其作用面兩側(cè)的 會產(chǎn)生突變 ，而 則不變 。梯子 E 點處站一重 Q 的人，梯子之 D 點用繩索 OD 系在墻角 O 點上。 A．過 A、 C 連線的力； B．過 A、 B 連線的力 7 C．過 B、 C 連線的力； D．一個力偶矩為 MC 的力偶。 ACBKN2 mKN?4（ a） ACBKN2 mKN?4（ b） ACBKN2 mKN?4（ c） ACBKN2 mKN?2（ d） 圖 37 10． A， B 為某平面力系作用面內(nèi)任意兩點，該力系向 A 點簡化的結(jié)果是 F′ RA 和 MA，向 B 點簡化的主矩為 M B，則下述結(jié)論中正確的是（ ）。 A．各段橫截面上的軸力、正應(yīng)力都相等 B．各段橫截面上的軸力、正應(yīng)力都不相等 C．各段橫截面上軸力相等，但正應(yīng)力不等 D．各段橫截面上的軸力不相等，但正應(yīng)力相等 14．材料相同的兩根桿受力如圖 310 所示。 A． τ 2 = 16τ 1 ， θ 2 = 8θ 1 B． τ 2 = 16τ 1 ， θ 2 = 16θ 1 C． τ 2 = 8τ 1 ， θ 2 = 16θ 1 D． τ 2 = 8τ 1 ， θ 2 = 8θ 1 19．若將受純扭轉(zhuǎn)圓軸的橫截面面積增加一倍， 則軸內(nèi)最大剪應(yīng)力是原來的（ ）倍。 A． L/3 B． L/4 C． L/5 D． L/6 10 圖 318 27．圖示 319 煤氣罐內(nèi)壓為 p 時，其表面各點處于（ ）。 (b) 起重機剛將重物由靜止狀態(tài)吊起時鋼繩所受的拉力 。（ 3 分） 3．圖 53 所示物體的受力圖是否有錯誤？若有，則請予改正。定滑輪的位置可以調(diào)整，從而使β角可在 30176。各桿的橫截面面積均為 A ，其材料允許壓應(yīng)力為 [σ ]，允許拉應(yīng)力為 [σ +] = [σ ]，試分析該結(jié)構(gòu)容許的載荷取決于哪根桿？其容許載荷是多少？（ 5 分） 11．圖 511 所示螺栓聯(lián)接中， P = 30 KN ，螺栓直徑 d = 10 mm ，試求螺栓中產(chǎn)生的剪應(yīng)力是多少 ？（ 5 分） 圖 510 圖 511 12．圖 512 示兩塊鋼板焊接在一起，若 P = 150 KN ，焊縫許用剪應(yīng)力 [τ ]= 110 MPa ，焊縫受剪高度 h = t （ t 為焊角尺寸， t＝ 8mm），試求所需焊縫的長度 L 。因此要研究變形體截面上的應(yīng)力，當(dāng)截面上的應(yīng)力超過材料的允許的極限應(yīng)力時即發(fā)生破壞，故作用與該截面的內(nèi)力不能移至其他截面。 平行四邊形的對角線不一定比兩個鄰邊長。 1同 9， AE 為主矢不是合力。（這些力不能叫做作用力和反作用力，而是作用在該點的內(nèi)力） 2同 23。 3 3梁上某一截面的剪力大小對于截面左（右）段上外力的代數(shù)和，而彎矩的大小等于截面左（右）段上所有外力對截面的力矩的代數(shù)和。（課本圖 15－ 1 15－ 14） 圖 1－ 43a 圖 1－ 43b 4只有超過彈性極限σ e后達到屈服極限σ s 后才有可能發(fā)生塑性變形。 圖 4－ 4 ，這四個力分別作用于 A、 B 、 C、 D 四個點，是一個平面任意力系。 ， A、 B、 C 處均為活動鉸鏈支座，因此，這三處約束力均垂直于支承面匯交于 A（如圖示），雖然其合力對 A 之矩為零，即 ? ? 0?? iA FM ，但外力 F 卻對 A 有矩，因此系統(tǒng)不平衡。從力與變形 的關(guān)系看，是構(gòu)件在外力作用下，由于變形導(dǎo)致內(nèi)部質(zhì)點間產(chǎn)生相對位移，于是質(zhì)點間的相互作用力發(fā)生改變。由于接觸是局部的，物體受力除承受接觸面上的直接壓力外，還受到接觸面附近（三維空間的）材料抵 抗變形的壓應(yīng)力，產(chǎn)生三向應(yīng)力狀態(tài)。 因塑性材料制作的構(gòu)件發(fā)生塑性變形（即應(yīng)力大于 S? ）即失效，脆性材料的破壞形式為斷裂，故取 B?? ?lim 。 （ 2）既然內(nèi)力是由外力作用引起的、構(gòu)件某一截面兩側(cè)各質(zhì)點相互作用力的改變量的合成，因此它與截面的尺寸大小、與材料均無關(guān)系。 （ 2）分析應(yīng)力就是研究內(nèi)力在截面上的分布規(guī)律，從而建立應(yīng)力、內(nèi)力及截面幾何性質(zhì)間的關(guān)系，如 AFN?? ，ZIMy?? 等。由于集中力會引起剪力圖突變，集中力偶會產(chǎn)生彎矩圖突變，所以在集中力或集中力偶處應(yīng)將梁分段，梁有中間鉸（不連續(xù)）處彎矩為零。1F 之作用線交于 D，將其合成得 RF 。 —— 二力構(gòu)件； 由于兩個力的作用線必沿這兩個力作用點之連線，所以，二力構(gòu)件的作用線總是兩個 力作用點之連線而不管構(gòu)件形狀如何； 圖（ a）中的 BE、圖（ b）中的 AC、圖（ c）中的 AC 和 CB 均為兩力桿，其余不是。 3低碳鋼構(gòu)件易發(fā)生塑性變形而破壞。 2應(yīng)力和壓強的量綱是一樣的，但兩者的物理意義不同，應(yīng)力是微面積上內(nèi)力的平均集度為△ A＝ 0 時的極限，它與內(nèi)力的分 布有關(guān)，而壓強則是單位面積上的外力；其次，應(yīng)力一般不垂直截面，它可以費解為垂直與截面的正應(yīng)力和平行與截面的切應(yīng)力，而壓強一般垂直于作用面，最后，壓強呈均勻分布或線性分布，而應(yīng)力的分布很復(fù)雜，此外壓強一般作用于物體表面，而應(yīng)力則作用在受力物體內(nèi)部的任一點。 2系統(tǒng)有靜動之分。 1垂直與該軸之力在其上的投 影為零，但該力并不為零。 僅受二力作用而平衡的構(gòu)件才是二力桿。若忽略剪應(yīng)力的影響， 試分析該軸所處的應(yīng)力循環(huán)狀態(tài)，繪出其應(yīng)力循環(huán)曲線并指出軸的危險截面。欲用固聯(lián)于滾子中心的繩索將其拉過 h=80mm的石坎，所施最大拉力 F=480N，試問若沿水平方向拉，能否把滾子拉過石坎？（ 5 分） 8．兩直角剛桿 ABC 和 DEF 在 F 處鉸接。）（ 3 分） 圖 54 5．分析圖（ a）所示物系中圖（ b）和圖（ c）所指定物體的受力并畫出受力圖。 (3 分 ) 14．試述壓縮與擠壓的區(qū)別。 A．第一、二強度理論主要用于塑性材料 B．第三、四強度理論主要用于脆性材料 C．第一強度理論主要用于單向應(yīng)力狀態(tài) D．第四強度理論可用于塑性材料的任何應(yīng)力狀態(tài) 四、問答（共 25 分） 1．說明⑴ 21 FF? ；⑵ 21 FF? ；⑶力 1F 等效于 F 三個式子與文字的內(nèi)涵與區(qū)別：（ 5 分） 2．什么叫二力構(gòu)件？分析二力構(gòu)件是與二力構(gòu)件的形狀有關(guān)嗎？圖示哪些是二力構(gòu)件？（ 5 分） A（ b）CBFA（ c）CBF A（ e ）BDCF 圖 41 3．配以圖示說明兩力大小相等，兩力矢相等，兩力相 等，這三種說法的區(qū)別。 A．前者不變，后者變 B．兩者均改變 C．前者改變，后者不變 D．兩者都不改變 圖 314