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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《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 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(duì)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(duì)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）。 A．梁材料的拉、壓強(qiáng)度相等 B．截面形狀對(duì)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(duì)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。（） 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(duì)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?。粡澗貓D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） 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。根據(jù)平衡條件得： 結(jié)果的負(fù)號(hào)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。