上海電大《機(jī)械制造基礎(chǔ)》形考作業(yè)二及答案.doc

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1、上海電視大學(xué) 《機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)》形考作業(yè)(二) 《機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)》形考作業(yè)(二)答案 一、單選題(每題2分,共30分) 1、強(qiáng)度是指構(gòu)件抵抗(a)的能力。 A.破壞 B.變形 C.穩(wěn)定 D.失穩(wěn) 2、應(yīng)力反映構(gòu)件內(nèi)部的(a)。 A.受力大小 B.變形大小 C.受力程度 D.變形程度 3、材料相同、橫截面面積相等的兩拉桿,一為圓形截面,另一為方形截面,在相同拉力作用下,兩拉桿橫截面上的應(yīng)力(b)。 A.圓桿大于方桿 B.相等 C.方桿大于圓桿 D.無法比較

2、 4、有兩桿,一為圓截面,一為正方形截面,若兩桿材料,橫截面積及所受載荷相同,長度不同,則兩桿的(c)不同。 A.軸向正應(yīng)力 B.軸向線應(yīng)變 C.軸向伸長 D.橫向線應(yīng)變’ 5、如圖所示階梯桿,AB段為鋼,BC段為鐵,CD段為木材,在力F作用下(d)。 A.AB段軸力最大 B.BC段軸力最大 C.CD段軸力最大 D.三段軸力一樣大 6、在聯(lián)接件上,剪切面和擠壓面分別(b)于外力方向。 A.垂直和平行 B.平行和垂直 C.平行 D.垂直 7、受剪螺栓的

3、直徑增加一倍,當(dāng)其他條件不變時(shí),剪切面上的切應(yīng)力將為原來(d)。 A. B. C. D. 8、在平板和受拉螺栓之間墊上一個(gè)墊圈,可以提高(c)強(qiáng)度。 A.螺栓的抗拉 B.螺栓的抗剪 C.螺栓的擠壓 D.平板的擠壓 9、對于材料相同,橫截面面積相同的空心圓軸和實(shí)心圓軸,前者的抗扭剛度一定(a)于后者的抗扭剛度。 A.大于 B.等于 C.小于 D.無法對比 10、等值圓軸扭轉(zhuǎn),橫截面上的切應(yīng)力的合成結(jié)果是(a)。 A.一內(nèi)力偶 B.一集中力 C.一外力偶 D.均勻分布力 11、空心圓軸受扭轉(zhuǎn)力偶作用,橫截面上的扭

4、矩為T,那么在橫截面上沿徑向的應(yīng)力分布圖應(yīng)為圖中的(b)。 A. B. C. D. 12、圓軸上某橫截面的扭矩為負(fù)時(shí),該處的變形形態(tài)為(b)。 A.繞軸心順轉(zhuǎn) B.沿軸向壓縮 C.繞軸心逆轉(zhuǎn) D.沿軸向拉伸 13、梁的材料由鋼換成木材時(shí),E鋼=7E木材,其他條件不變,則梁的橫截面的最大正應(yīng)力(a)。 A.不變 B.變大 C.變小 D.都有可能 14、彎曲梁橫截面上最大彎曲拉應(yīng)力等于壓應(yīng)力的條件是(b)。

5、 A.梁材料的拉、壓強(qiáng)度相等 B.截面形狀對稱于中性軸 C.梁的中間位置 D.同時(shí)滿足以上三條 15、水平梁某橫截面的彎矩為正時(shí),該處的變形形態(tài)為(d)。 A.左上右下 B.上凸下凹 C.左下右上 D.上凹下凸 二、判斷題(每題1分,共11分) 1、桿件受到軸力FN越大,橫截面上的正應(yīng)力也越大。() 2、對于脆性材料,抗壓強(qiáng)度極限比抗拉強(qiáng)度極限高出許多。(√) 3、衡量鑄鐵材料強(qiáng)度的指標(biāo)是強(qiáng)度極限。(√) 4、剪切面上的剪切力是一個(gè)集中力

6、。() 5、切應(yīng)力在剪切面內(nèi)是均勻分布的,方向垂直于剪切面。() 6、等直徑圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí),橫截面上的切應(yīng)力是線性分布的。(√) 7、一空心圓軸在產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形時(shí),其危險(xiǎn)截面外緣處具有全軸的最大切應(yīng)力,而危險(xiǎn)截面內(nèi)緣處的切應(yīng)力為零。() 8、圓軸扭轉(zhuǎn)變形時(shí),各橫截面仍為垂直于軸線的平面,只是繞軸線作了相對轉(zhuǎn)動(dòng)。(√) 9、梁彎曲時(shí),在集中力作用處剪力圖發(fā)生突變,突變值等于該集中力的大小;彎矩圖發(fā)生轉(zhuǎn)折。(√) 10、梁彎曲時(shí),在集中力偶作用處剪力圖不發(fā)生變化,彎矩圖發(fā)生突變,突變值等于該集中力偶矩的大小。(√) 11、由梁的彎曲正應(yīng)力分布規(guī)律可知,為了充分利

7、用材料,應(yīng)盡可能將梁的材料聚集于離中性軸較遠(yuǎn)處,從而提高梁的承載能力。(√) 三、作圖題(共20分) 1、根據(jù)要求畫圖。(每圖2分,共14分) (a) (b) (c) 2、繪制圖示各桿的扭矩圖。(每圖1.5分,共6分) 四、簡答題(4分) 1、畫出拉伸實(shí)驗(yàn)中低碳鋼的應(yīng)力——應(yīng)變(即:)曲線,并在曲線上標(biāo)明幾個(gè)應(yīng)力極限。 2、在作低碳鋼的拉伸試驗(yàn)時(shí),整個(gè)拉伸過程大致可分為哪四個(gè)階段? 答:彈

8、性階段 屈服階段 強(qiáng)化階段 縮頸斷裂階段 3、通常塑性材料的極限應(yīng)力取什么?脆性材料的極限應(yīng)力取什么? 答:屈服極限 強(qiáng)度極限 4、什么是構(gòu)件的強(qiáng)度?什么是構(gòu)件的剛度? 答:強(qiáng)度是構(gòu)件抵抗破壞的能力,滿足強(qiáng)度要求是指在外力作用下構(gòu)件不發(fā)生破壞。 剛度是構(gòu)件抵抗變形的能力,滿足剛度要求是指在外力作用下構(gòu)件的彈性變形量不超過允許的限度。 五、計(jì)算題(共32分) 1、如圖所示變截面桿AC,在A、B兩處分別受到70kN和160kN的力的作用,材料E=200GPa。(8分) 試求:(1)畫出軸力圖;(2分) (2)求各段正應(yīng)力;(3分) (3)求總變形量。(3分)

9、 解:(1)畫軸力圖 (2)AB段 BC段 (3)AB段:(縮短) BC段:(伸長) (縮短) 2、傳動(dòng)軸如圖所示,主動(dòng)輪A輸入功率,從動(dòng)輪輸出功率分別為,軸的轉(zhuǎn)速為n=300r/min。(共5分) 試求:(1)畫出軸的扭矩圖。(3分) (2)求出最大扭矩。(2分) 解:(1)計(jì)算外力偶矩:由于給出功率以kW為單位, (2)計(jì)算扭矩: 由圖知,外力偶矩的作用位置將軸分為三段:?,F(xiàn)分別在各段中任取一橫截面,也就是用截面法,根據(jù)平衡條件計(jì)算其扭矩。 段:以表示截面Ⅰ-Ⅰ上的扭矩,并任意地把的方向假設(shè)為圖(b)所示

10、。根據(jù)平衡條件得: 結(jié)果的負(fù)號說明實(shí)際扭矩的方向與所設(shè)的相反,應(yīng)為負(fù)扭矩。段內(nèi)各截面上的扭矩不變,均為351Nm。所以這一段內(nèi)扭矩圖為一水平線。 段: 段: 根據(jù)所得數(shù)據(jù),即可畫出如圖(e)扭矩圖。 由扭矩圖可知,最大扭矩發(fā)生在段內(nèi),且 3、畫出圖示梁的剪力圖和彎矩圖,并計(jì)算最大和。(8分) 解:1)畫受力圖,求支座反力 由 得: 由 得: 2)畫剪力圖 3)畫彎矩圖 4)最大和 最大,最大 4、一矩形截面梁,承受載荷F=10KN,材料的許用應(yīng)力[s]=160MPa,試確

11、定橫截面尺寸?(8分) 解:求支反力。 截面寬b=36mm 高h(yuǎn)=2b=72mm 5、如圖所示的圓形橫截面的梁,承受載荷F=10kN,M=20kNm,梁長a=2m,材料的許用應(yīng)力[σ]=160Mpa。(共7分) 試求:(1)梁A、B端的約束力;(2分) (2)畫出剪力圖和彎矩圖;(2分) (3)若d=70mm,校核梁的強(qiáng)度。(3分) 解:(1)畫受力圖,求約束力 (2)畫剪力圖,彎矩圖: (3)校核強(qiáng)度 > 所以此梁不安全。 10

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