答：低碳钢拉伸时，其变形过程分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段。

8、试画出低碳钢拉伸时应力—应变曲线图，并标出其特征量。 答：低碳钢拉伸时应力—应变曲线图 如图所示。

? c d e ?p称为比例极限

baf?e为弹性极限

?s为屈服极限 ?b为强度极限

9、试说明剪切的受力特点和变形特点。

?b ?e?p ?s O d' g f' h ? 答：剪切的受力特点为杆件受到一对垂直于杆轴线的大小相等、方向相反、作用线相距很近的平行力系作用。变形特点是构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动。 10、试说明扭转的受力特点和变形特点。

答：扭转的受力特点是杆件的两端作用两个大小相等、方向相反、且作用平面垂直于杆件轴线的力偶。扭转的变形特点是杆件的任意两个横截面都发生绕轴线的相对转动。 11、试说明弯曲的受力特点和变形特点。

答：弯曲的受力特点是外力（包括力偶）的作用线垂直于杆轴线。弯曲的变形特点是变形前为直线的轴线,变形后成为曲线。 12、试叙述《材料力学》的主要任务。

答：在满足强度、刚度、稳定性的要求下，以最经济的代价，为构件确定合理的形状和尺寸，选择适宜的材料，而提供必要的理论基础和计算方法。 13、应用强度条件可以解决哪三个方面问题？ 答：应用强度条件可以解决三个方面的问题，即

1）强度校核：已知杆件的截面尺寸、所承受的载荷、许用应力，将最大工作应力与许用应力做比较，校核杆件是否安全。

2）设计截面：已知构件所承受的载荷和材料的许用应力，设计杆件截面的尺寸。 3）确定许可荷载：已知杆件材料的许用应力与杆件的截面尺寸，确定结构所能承受的最大载荷。

14、试写出受拉（或压）直杆斜截面的应力公式，并说明最大正应力和最大剪应力各为多少？和发生在何截面上？

答：拉（压）直杆斜截面上的应力公式为：

????p?cos???cos2?? 1???psin???sin2????2?当??0o时，????max??，当??45o时，????max?15、什么叫冷作硬化现象？冷作硬化目的是什么？

?2

答：当应力加载到强化段在的任一点，然后卸载。当再次加载时，其比例极限得到了提高，但塑性变形和伸长率却有所降低，这种现象称为冷作硬化。冷作硬化工艺就是利用金属材料的冷作硬化，达到提高金属材料的强度、硬度、耐磨性的加工方法。这种工艺的使用例子有：喷沙（提高表面硬度、耐磨性）、冷扎（提高板材型材的强度）、冷敦（提高螺栓的强度）等等。

16、低碳钢拉伸（或压缩）时胡克定律是什么？在哪两种表示形式？

答：当正应力不超过比例极限时，正应力与线应变成正比，即??E?，这就是轴向拉伸

Fl或压缩时胡克定律。轴向拉伸或压缩时轴向变形公式为：?l?N，这就是胡克定律的另

EA一种表达形式。

17、名义挤压面积与实际挤压面积在何区别？采用名义挤压面积计算挤压应力有何意义？ 答：当连接件与被连接件的接触面为平面时，名义挤压面积与实际挤压面积相等。当接触面为圆柱面时（如销钉、铆钉等与钉孔间的接触面），实际挤压面积为半个圆柱面的面积

?2挤压应力的分布情况很复杂。实用计算中，假设挤压面上的应力均匀分布，而挤压面面积采

接近，在工程上常常采用。 18、什么是圆轴扭转的平面假设？

答：圆轴扭转变形前原为平面的横截面，变形后仍为平面，形状和大小不变，半径仍保持为直线，且相邻两截面间的距离不变，只是象刚性圆片那样绕杆轴转过了一个角度，这就是圆轴扭转的平面假设。

19、在减速箱中常见到高速轴的直径较小，而低速轴的直径较大，这是为什么？

答：由外力偶矩的计算Me?9549??d，而名义挤压面积用圆孔或圆钉的直径平面面积?d表示。由于当接触面为圆柱面时，

用名义挤压面积，这样大大简化了挤压应力的计算，而且计算结果大致与实际最大挤压应力

P可知，减速箱中高速轴由于转速高，所以轴所受n的外力偶矩相对较小，所以高速轴的直径可设计较小。相反，低速轴由于转速低，所以轴所受的外力偶矩相对较大，所以低速轴的直径可设计较大。 20、切应力互等定理是什么？

答：在相互垂直的两个平面上，切应力必然成对存在，且数值相等；两者都垂直于两个平面交线，方向同时指向或背离这一交线，这就是剪应力互等定律。亦称为剪应力双生定理。 21、截面积相同的空心圆轴和实心圆轴相比，为什么说空心圆轴要比实心圆轴更合理？ 答：由于实心圆轴横截面上的切应力沿半径呈线性规律分布，圆心附近的应力很小，这部份材料没有充分发挥作用，若把轴心附近的材料向边缘移置，使其成为空心轴，就会增大

Ip或Wt，从而提高了轴的强度。然而，空心轴的壁厚也不能过薄，否则会发生局部皱折而

丧失其承载能力（即丧失稳定性）。

22、什么叫平面弯曲？什么叫纯弯曲？什么叫剪力弯曲？

答：梁横截面的对称轴与梁轴线所组成的平面称为纵向对称平面。如果梁上的外力(包括荷载和支座反力)的作用线都位于纵向对称平面内，组成一个平衡力系。此时，梁的轴线将弯曲成一条位于纵向对称平面内的平面曲线，这样的弯曲变形称为平面弯曲。梁弯曲时梁横截面上的剪力等于零，而弯矩等于常量，则称为纯弯曲。若梁的横截面上既有弯矩又有剪力，则称为横力弯曲或剪力弯曲。

23、正应力产生正挠度，负应力产生负挠度，对吗？弯矩最大的地方挠度为最大，弯矩为零的地方挠度也为零，对吗？为什么？

答：正弯矩产生正挠度，负弯矩产生负挠度这种说法是错误的。弯矩最大的地方挠度为最大，弯矩为零的地方挠度也为零这种说法也不对，例如悬臂梁，梁端受力，梁端弯矩为0，挠度最大，弯矩最大的地方在固定端，但固定端的挠度为零。

24、受力情况、跨度、横截面积均相同的钢质梁与木质梁，在同一截面上它们的弯矩是否相同？纵向线应变是否相同？为什么？

答：受力情况、跨度、横截面积均相同的钢质梁与木质梁，在同一截面上它们的弯矩是

My相同的。因??，所以同一截面上正应力变化规律相同。因??E?，钢梁与木梁的弹

Iz性模量不同，所以对应点处的纵向线应变不相同。

25、梁的合理截面应该是什么？为什么说圆环形截面要比圆形截面更合理？

答：一般说来，梁的横截面上既有正应力又有剪应力。而梁的强度通常是由梁横截面上的正应力来控制的。根据正应力在横截面上的分布特点，截面上离中心轴较远的地方正应力较大，而中性轴附近的材料，由于所受的弯曲应力较小，材料的潜力没有充分发挥。按照梁的弯曲正应力公式?max?M，所以，在保持梁的截面面积不变的前提下，尽量增大抗弯截面系数WzWz，就可以达到提高梁强度的目的。也就是说，梁的横截面面积不变若其Wz值相对较大，

则表明较多的材料被放置在离中心轴较远的地方，材料得到充分利用。工程上常以衡量梁各种截面形状经济合理性的指标。圆环形截面要比圆形截面的面的

26、什么是梁变形叠加原理？

Wz作为AWz值大，例如圆形截AWzW?0.125h，而对于内径d?0.8h的圆环形截面，z?0.205h，所以更合理。 AAh h 内径d?0.8h

答：当梁内应力不超过比例极限时，挠度和转角都是载荷的线性函数。当梁上受到多个载荷作用时，其中某一截面的挠度和转角，等于每个载荷单独作用时该截面的挠度或转角的代数和，这就是梁变形的叠加原理。 27、减少梁变形的主要途径是什么？

答：减少梁变形的主要途径如下： 一．改善结构的形式，减小弯矩的数值

1．改善载荷条件。如采用卸荷装置；使轴上的齿轮、胶带轮等尽可能地靠近支座；将集中力分散成分布力等等。

2．减小跨度。例如车削细长工件时，采用跟刀架，以减小工件的变形，细长的传动轴，采用三支承以提高刚度。

二．选择合理的截面形状

在相同面积的条件下，尽可能增大截面的惯性矩。即使

Iz尽可能大。 A28、在材料力学中我们学习了四种变形，各种变形的应力状态是什么？（用单元体表示）

答：

A F B F F ?1 ?1 ? F F Me ?

? ? ? ? ? ? Me

?

? ? ?

?

? ? ? 29、在材料力学中，我们主要学习了哪几种组合变形？各种组合变形的应力状态是什么？（用单元体表示）

答：在材料力学中，我们主要学习了拉伸或压缩与弯曲的组合和扭转与弯曲的组合变形两种。两种的应力状态如图所示。

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