材料力學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與試題(附各章試題)

1、王奧運(yùn)土木工程（10）班材料力學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與練習(xí)第一章緒論1.1預(yù)備知識(shí)一、基本概念1、構(gòu)件工程中遇到的各種建筑物或機(jī)械是由若干部件(零件)組成的。這些部件(零件)稱為構(gòu)件，根據(jù)其幾何特征可分為：桿件、板、塊體和薄壁桿件等。其中桿件是本課程的研究對(duì)象。2、承載能力要保證建筑物或機(jī)械安全地工作，其組成的構(gòu)件需安全地工作，即要有足夠的承受載荷的能力，這種承受載荷的能力簡(jiǎn)稱承載能力。在材料力學(xué)中，構(gòu)件承載能力分為三個(gè)方面：(1)強(qiáng)度：構(gòu)件抵抗破

2、壞的能力。(2)剛度：構(gòu)件抵抗變形的能力。(3)穩(wěn)定性：構(gòu)件保持原有平衡形式的能力。3、材料力學(xué)的任務(wù)在保證構(gòu)件既安全適用又盡可能經(jīng)濟(jì)合理的前提下，為構(gòu)件的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和計(jì)算方法。而且，還在基本概念、理論和方法等方面，為結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等后續(xù)課程提供基礎(chǔ)。4、變形固體的基本假設(shè)建筑物、機(jī)械等的各種構(gòu)件都是由各種固體材料制成的，在載荷的作用下都會(huì)發(fā)生尺寸和形狀的變化，因此在材料力學(xué)研究的構(gòu)件都是變形固體。而且為了

3、簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)變形固體作了如下假設(shè)：(1)連續(xù)性假設(shè)即認(rèn)為物體在其整個(gè)體積內(nèi)毫無空隙地充滿了物質(zhì)。(2)均勻性假設(shè)即認(rèn)為揚(yáng)物體在其整個(gè)體積內(nèi)材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相同。(3)各向同性假?zèng)]材料力學(xué)課程把物體視為彈性體，在彈性范圍內(nèi)，研究其變形和破壞規(guī)律，因此，理論力學(xué)中的原理在材料力學(xué)中并不都適用的，要加以具體分析，“力的可傳性原理”就是一例。1.2典型題解一、問答題1、為什么在理論力學(xué)課程中，可以把物體看作是剛體；但在材料力學(xué)課程中，卻把構(gòu)件看

4、作是變形體？答：兩門課程研究?jī)?nèi)容不相同。在理論力學(xué)靜力學(xué)課程中，主要是研究物體的平衡問題，而物體的變形對(duì)物體的平衡基本沒有影響，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可以把物體看作剛體。但在材料力學(xué)課程中，主要是研究構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題，而構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性都與構(gòu)件的變形有關(guān)，所以在材料力學(xué)課程中必須把構(gòu)件看作變形體2、為什么要對(duì)變形固體作連續(xù)性、均勻性和各向同性假?zèng)]？答：材料力學(xué)在推導(dǎo)公式，定理過程中用到連續(xù)函數(shù)這一數(shù)學(xué)工具，并且推導(dǎo)的公式，定理在整

5、個(gè)構(gòu)件所有位置、所有方向都適用，這樣就要求變形固體是連續(xù)的、均勻的和各向同性的。但實(shí)際上，變形固體從其物質(zhì)結(jié)構(gòu)而言是有空隙的，但這空隙的大小與構(gòu)件的尺寸相比極其微小，故假設(shè)固體內(nèi)部是密實(shí)無空隙的，是連續(xù)的。同樣，變形固體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)并非處處相同，也并非各個(gè)方向性質(zhì)都相同，例如金屬晶粒之間的交接處與晶粒內(nèi)部的性質(zhì)顯然不同，每個(gè)晶粒在不同的方向有不同的性質(zhì)，但材料力學(xué)研究的是宏觀問題，變形固體中的點(diǎn)不是純數(shù)學(xué)意義無大小的點(diǎn)，每一個(gè)點(diǎn)包含大量

6、的金屬晶粒，那么，點(diǎn)與點(diǎn)之間在統(tǒng)計(jì)角度而言是相同的，因此可以認(rèn)為變形固體是均勻的和各向同性的。3、構(gòu)件上的某一點(diǎn)、若任何方向都無應(yīng)變，則該點(diǎn)無位移，試問這種說法是否正確？為什么？答：不正確。因?yàn)闃?gòu)件可以發(fā)生剛體位移。4、一等直桿如圖1.1所示，在外力F作用下，_________。(A)截面a的軸力最大(B)截面b的軸力最大(C)截面c的軸力最大(D)三個(gè)截面上的軸力一樣大答：正確答案為D1.3練習(xí)題一、選擇題1、根據(jù)均勻性假設(shè)，可認(rèn)為構(gòu)