材料力学教案及练习 - 图文

应用：可解决强度校核、截面尺寸设计、确定许可载荷。

?max?max????6．提高梁弯曲强度措施：根据公式 可知 WZM（1） 降低Mmax ☉ 合力安排支座 ☉ 合力布置载荷 ☉ 改变载荷位置

WZ????梁强度?（2）提高WZ A工字钢或槽钢优于环形 ，环形优于矩形，矩形优于圆形。 （3）等强度梁

阶梯轴 ；汽车板弹簧。

五.功、功率、效率、摩擦与自锁 1．功

W=F.s.cosα(焦耳或J) 2．功率（单位时间内做的功）

N=W/t（瓦或W） 3．效率 η=N有用/N输入

N输入=N有用+N无用 4．滑动摩擦

Fmax=f.N 5.摩擦与自锁

摩擦角

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当有摩擦时,支承面对平衡物体的约束反力包含两个分量:法向反力N和静摩擦力F(切向反力)。这两个力可合成一合力R,称为全反力.它的作用线与接触面的公法线成一偏角α,如图。当外力P逐渐增大时，静摩擦力F也逐渐增大，因而α角也相应地增大。当物体处于临界平衡状态时，静摩擦力达到最大值Fmax，偏角α也达到最大值φ。全反力与法线间的夹角的最大值φ，称为摩擦角。

G P F α G G α P PN Fmaxφ R摩擦角

N R自锁条件 R α φ N

自锁

当主动力的合力作用线在摩擦角之内时发生自锁现象。即：α ≤ φ

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?练习题 一 判断题

1．金属材料所受的内力是指它所受的应力。（ ） 2．一般机械零件的工作应力应小于屈服强度。（ ）

3．作用在同一物体上的作用力和反作用力，两力的大小相等，方向相反，沿着同一直线上。（ ）

4．力的平衡条件是：大小相等，方向相反，作用在同一物体上。（ ） 5．光滑接触面的约束反力方向是沿接触面法线方向而指向物体。（ ） 6．工程上把工作应力与许用应力之比称为安全系数。（ ）

7．作用于一点上的两个或两个以上的力可以合成作用于一点的一个力。（ ） 8．平面力偶系平衡的条件是：作用在平面上的各力的矢量和等于零。（ ） 9．加减平衡力系公理和力的可移性原理适用于任何物体。（ ） 10．固定铰链支座的约束反力方向一般是不固定的。（ ）

11．固定铰链、固定端的约束反力完全一样，只用一对正交分力来表示。（ ） 12．当力沿其作用于线移动时，力对刚体的转动作用不变。（ ） 13．力偶无合力，所以它是一个平衡力系。（ ）

14．根据力的平移定理，可以将一个力分解为一个力和一个力偶。反之，一个力和一个力偶也可以合成为一个单独的力。（ ） 15．平面任意力系一定存在合力。（ ）

16．既不完全平行，也不完全相交的力系称为平面一般力系。（ ）

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17．若两个轴向拉压杆的材料不同，但横截面积相同，受相同的轴向力，则这两个拉压杆横截面上的应力也不相同。（ ）

18．抗压性能好的脆性材料适用于做受压构件。（ ） 19．在外力去除后能够消失的变形称为塑性变形。（ ） 20．材料抗挤压的能力要比抗压的能力大得多。（ ）

21．若相互挤压的两物体材料不同，则只需对材料较差的物体校核挤压强度即可。（ ）

22．在材料相同，载荷相同的条件下，空心轴比实心轴省料。（ ） 23．弯曲变形的实质是剪切。（ ）

24．梁弯曲时，中性层上的正应力为零。（ ） 25．所有塑性材料的拉伸试验都有屈服现象。（ ） 二 选择题

1．可任意旋转，又可任意移动而不改变其作用效果的是（ ）

A 力 B 某点的矩 C 力偶 D 力偶矩 2．悬臂梁固定端约束反力可简化为（ ）

A 一个与悬臂梁垂直的力 B 一个与悬臂梁平行的力 C 一个力偶 D 一个合力和一个力偶 3． 在下列说法，( )是正确的。

A 内力随外力增大而增大 B 内力与外力无关 C 内力随外力增大而减小 D 内力沿杆轴是不变

4．力对物体的作用效应有内、外效应之分，属于内效应是下列哪一现象 ( )

A 物体的形状发生改变 B 物体静止 C 物体匀速运动 D 物体加速转动

5．作用在刚体上的平衡力系，如果作用在变形体上，则变形体（ ）

A 一定平衡 B 一定不平衡 C 不一定平衡 D 一定有合力

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