101.将沸水倒入厚薄壁玻璃杯中,杯会因此破裂,根据热膨胀与热传导一起的内、外壁受力情况判断,断裂时从内壁开始的。 (
解释:应该是玻璃杯的外侧先破裂。,由于热胀冷缩,玻璃杯内侧受到压应力,外侧受到拉应力,拉压应力大小相等,但是玻璃的抗拉强度远小于抗压强度,所以玻璃杯外侧先破裂。
102.不管是低碳钢还是铸铁,不管是受单向拉伸还是单向压缩,它们的强度条件都是σ≤[所以它们的“弹性失效”(“破坏”)均具有共同的力学原因。
解释:两种材料的“弹性失效”(“破坏”)原因不同。低碳钢属于塑性材料,可拉不可压,它的“破坏”主要由于单向压缩;而铸铁属于脆性材料,可压不可拉,它的“破坏”主要由于单向拉伸。
103.圆轴在轴向拉伸与扭转联合作用下,拉伸引起正应力σ,扭转引起剪应力τ,则轴上危险点的应力状态为单向应力状态与纯剪应力状态的叠加,强度条件可写为。
解释:不一定。当剪应力方向与拉应力方向相同时,则轴上危险点的应力状态为单向应力状态与纯剪应力状态的叠加。
但是当剪应力方向与拉应力方向不相同时,剪应力与拉应力相互抵消一部分,所以最危险的点不一定在单向应力状态与纯剪应力状态的叠加上。
第八章:组合变形。
一、填空。106.折杆abc如图所示(在x-z平面内),分别于c处x方向和y方向作用有载荷p1和p2则i-i截面上内力分量有_。
答案:n=p1my=p1a,mz=p2l,t=p2a。
107.悬臂梁受横向载荷p作用,梁的横截面(空心圆管)与载荷作用线(虚线)如图所示。此梁的变形形式为_。
答案:平面(弯曲)。
108.如图所示a端固定的1/4圆弧形曲杆横截面为矩形,载荷p垂直作用于曲杆平面(曲杆半径为r),则危险面上内力分量(表达式)有剪力,弯矩,扭矩,可能危险点有d和c(或e)。
解:以杆件的圆心从a处向杆件另一端逐步分析。
其截面所受力,弯矩,扭矩的情况,设从a旋转。
角度处横截面所受力,弯矩,扭矩;
由于角度为度,则a处截面为危险面,剪力,弯矩,扭矩,此时可知剪力对截面各处切应力相同;
在弯矩作用下,b,d处所受扭转切应力较大;
在弯矩作用下,e处受拉,c处受压;
三者综合作用可知,在d和c(或e)存在危险的概率较大。
109.图示受拉杆件材料相同,对于如图(a)、(b)所示情况,正确的安全程度排序为a。
a)(a)>(b) (b)(a)<(b) (c)(a)=(b)
解:对于(a):
杆件受力与轴线重合:
对于(b):
杆件上方受力与轴线重合:
由于杆件下方受力与轴线不重合,属于偏心压缩:
综上所述: <则(a)的安全程度要高于(b).
110.钢杆的圆截面上作用有轴力n,弯矩m,扭矩t。若已知许用用力【】,截面积a,抗弯截面系数w、正确的强度条件为 。a)b)
c)d)
答案:c111. 正方形界面的危险面上作用有图示内力分量:剪力fs、弯矩m、扭矩t,则危险点为 。
(a)a和c (b)d和c (c)d和a (d)b和a
答案:b
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