轴向拉伸与压缩习题及解答1.doc

轴向拉伸与压缩是材料力学中的基础概念，主要研究对象是杆件在受到轴向力的作用时，其内部应力、应变以及变形情况。在分析这些现象时，有几个关键的知识点需要注意： 构件受力的特点是力的大小与外力大小直接相关，对于静定构件（即没有多余约束的构件），力的大小与材料的截面形状无关。例如，第一题中提到，构件力的大小只与外力的大小有关，与材料截面无关。 杆件的横截面上，如果各点的正应力均为零，意味着该截面上没有轴向力的作用。第二题指出，当杆件的正应力为零时，轴力也为零，这是因为正应力是由轴力引起的。 第三题中，两根材料相同、长度一样的柱子，其最大压应力和最大压缩量只与长度有关，而与横截面积无关。这是因为在自重作用下，压应力和压缩量仅由杆长决定，不依赖于截面面积。 第四题提到，受集中力轴向拉伸的等直杆，远离荷载作用处的横截面会保持平行，但并非所有横截面都保持平行。在荷载作用点附近，横截面会发生变形，应力分布并不均匀。 第五题指出，线应变的存在并不一定意味着正应力的存在。例如，横向效应可以导致非受力方向产生线应变，但并不伴随正应力。 接下来是填空题部分，涉及了剪应力的方向、轴向拉伸后的体积变化、冷作硬化对材料性能的影响、塑性材料的延伸率定义、空心圆截面直杆的抗拉刚度、不同材料杆件的正应力和伸长量关系，以及结构受力计算。其中，剪应力的方向与轴线成45度角，轴向拉伸会导致体积增大，冷作硬化能提高材料的比例极限，塑性材料的延伸率大于5%，空心圆截面直杆的抗拉刚度与外径平方成正比，钢杆与铝杆在受相同轴向拉力时，钢杆的正应力相等但伸长量较小。 选择题部分考察了理论力学与材料力学的区别，力和力偶的可传性，外力的定义，以及影响材料强度的因素。例如，材料力学主要研究杆件的变形和破坏，理论力学的力和力偶可传性原理在平衡问题时适用，外力包括自重和惯性力，而材料强度受正应力和切应力的影响。 通过以上内容，我们可以看出轴向拉伸与压缩问题涉及到力的传递、杆件的变形、应力和应变的分布规律，以及不同材料的力学性能。这些知识点对于理解结构的稳定性、设计工程构件以及评估材料的承载能力至关重要。在实际工程应用中，需要综合考虑这些因素，以确保结构的安全性和效率。