2.1 直杆轴向拉伸与压缩时的变形与应力分析（同步练习）-《机械基础》（多学时）同步精品课堂（高教版·第3版）

任务2.1 直杆轴向拉伸与压缩时的变形与应力分析同步练习答案及解析 一、选择题 1.构件在载荷作用下“不断裂”所依靠的主要性能是（ ） A. 刚度  B. 强度  C. 稳定性  D. 硬度 【答案】：B 【解析】：强度是构件抵抗破坏（断裂）的能力。 2.机床主轴加工时因变形过大导致零件精度下降，该问题属于（ ） A. 强度不足  B. 刚度不足 C. 稳定性丧失  D. 疲劳破坏 【答案】：B 【解析】：变形过大说明构件抵抗变形能力差，即刚度不足。 3.下列事故中，直接原因最可能为强度不足的是（ ） A. 齿轮轴断裂  B. 主轴挠度过大  C. 压杆突然侧弯  D. 轴承不均匀磨损 【答案】：A 【解析】：断裂是典型的强度失效。 4.杆件在轴向拉力作用下的基本变形形式为（ ） A. 弯曲  B. 扭转  C. 剪切  D. 拉伸 【答案】：D 【解析】：轴向拉力引起的基本变形是拉伸。 5.由拉伸和弯曲同时作用产生的变形属于（ ） A. 基本变形  B. 组合变形  C. 纯剪切  D. 弹性失稳 【答案】：B 【解析】：两种及以上基本变形叠加称为组合变形。 二、判断题 1.应力是杆件截面上内力的总和。（ ） 【答案】：× 【解析】：应力是单位面积上的内力。 2.截面法只能用于求拉伸杆件内力。 （ ） 【答案】：× 【解析】：适用于拉、压、弯、扭各种基本变形。 3.杆件受拉时，内力方向背离截面。 （ ） 【答案】：√ 【解析】：杆件受拉时，内力方向背离截面。 4.外力越大，内力一定越大。 （ ） 【答案】：√ 【解析】：弹性范围内成立。 5.截面面积增大一倍，应力减半。 （ ） 【答案】：√ 【解析】：截面面积增大一倍，应力减半。 6.内力大小与截面形状有关。 （ ） 【答案】：× 【解析】：内力由外力决定，与截面几何无关。 7.轴向压缩时杆件纵向缩短。 （ ） 【答案】：√ 【解析】：轴向压缩时杆件纵向缩短。 8.截面法必须切开杆件的一半长度。 （ ） 【答案】：× 【解析】：可在任意截面切开。 9.应力单位可用 N/m² 表示。（ ）  【答案】：√ 【解析】：应力单位可用 N/m² 表示。 10.同一截面各点应力均相等的前提是轴向拉压且截面保持平面。 （ ） 【答案】：√ 【解析】：同一截面各点应力均相等的前提是轴向拉压且截面保持平面。 11.构件只要强度足够，就一定不会发生任何破坏。 （ ） 【答案】：× 【解析】：强度只是抵抗断裂的能力，还可能因刚度不足或失稳而失效。 12.刚度反映的是构件抵抗变形的能力。 （ ） 【答案】：√ 【解析】：刚度反映的是构件抵抗变形的能力。 13.钢丝绳腐蚀断股导致吊装坠落，主要是刚度降低引起的。 （ ） 【答案】：× 【解析】：实质是钢丝有效截面减少，强度下降所致。 14.压杆突然侧弯属于稳定性失效。（ ）  【答案】：√ 【解析】：压杆突然侧弯属于稳定性失效。 15.基本变形只有拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲五种。 （ ） 【答案】：√ 【解析】：基本变形只有拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲五种。 三、多选题 1.下列关于内力说法正确的有（ ） A. 随外力增大而增大  B. 外力去除后消失  C. 由材料内部产生  D. 始终与外力反向 【答案】：A、B、C 【解析】：D 错误，内力与外力平衡，方向可同向可反向。 2.截面法的步骤包括（ ） A. 取研究对象  B. 截开暴露内力  C. 画受力图  D. 列平衡方程 【答案】：A、B、C、D 【解析】：截面法的步骤包括取研究对象、截开暴露内力、画受力图、列平衡方程。 四、简答题： 1.什么是强度？构件强度不足会导致怎样的后果？ 【答案】：强度是构件抵抗破坏（断裂或屈服）的能力。强度不足时，构件会在载荷作用下发生断裂或严重塑性变形，使机械无法正常工作，甚至引发灾难性事故（如齿轮轴断裂、吊装钢丝绳断裂坠落等）。 2.什么是刚度？举例说明刚度不足对机械设备的影响。 【答案】：刚度是构件抵抗弹性变形的能力。以机床主轴为例，若刚度不足，切削力会使主轴产生过大挠度，导致加工零件精度下降、齿轮啮合不良、轴承磨损不均，从而降低整机的加工质量和寿命。 3.构件在载荷作用下会发生哪些基本变形？ 【答案】：基本变形有四种：轴向拉伸（或压缩）、剪切（包括挤压）、扭转和弯曲。 4.什么是组合变形？它与基本变形有何区别？ 【答案】：组合变形是指杆件同时存在两种或两种以上基本变形的情况；而基本变形是单一作用下的变形形式（如纯拉伸、纯弯曲等）。组合变形需用叠加原理或能量法进行分析。 5.实际工程中，如何保证构件同时具备足够的强度、刚度与稳定性？ 【答案】：通过合理选择材料（高强度、高弹性模量）、优化截面形状与尺寸（增大截面面积或惯性矩）、控制载荷大小与作用方式，以及设置加强筋或支撑来提高构件的承载能力、减小变形并防止失稳，从而满足强度、刚度和稳定性要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 任务2.1 直杆轴向拉伸与压缩时的变形与应力分析同步练习 一、选择题 1.构件在载荷作用下“不断裂”所依靠的主要性能是（ ） A. 刚度  B. 强度  C. 稳定性  D. 硬度 2.机床主轴加工时因变形过大导致零件精度下降，该问题属于（ ） A. 强度不足  B. 刚度不足 C. 稳定性丧失  D. 疲劳破坏 3.下列事故中，直接原因最可能为强度不足的是（ ） A. 齿轮轴断裂  B. 主轴挠度过大  C. 压杆突然侧弯  D. 轴承不均匀磨损 4.杆件在轴向拉力作用下的基本变形形式为（ ） A. 弯曲  B. 扭转  C. 剪切  D. 拉伸 5.由拉伸和弯曲同时作用产生的变形属于（ ） A. 基本变形  B. 组合变形  C. 纯剪切  D. 弹性失稳 二、判断题 1.应力是杆件截面上内力的总和。（ ） 2.截面法只能用于求拉伸杆件内力。 （ ） 3.杆件受拉时，内力方向背离截面。 （ ） 4.外力越大，内力一定越大。 （ ） 5.截面面积增大一倍，应力减半。 （ ） 6.内力大小与截面形状有关。 （ ） 7.轴向压缩时杆件纵向缩短。 （ ） 8.截面法必须切开杆件的一半长度。 （ ） 9.应力单位可用 N/m² 表示。（ ）  10.同一截面各点应力均相等的前提是轴向拉压且截面保持平面。 （ ） 11.构件只要强度足够，就一定不会发生任何破坏。 （ ） 12.刚度反映的是构件抵抗变形的能力。 （ ） 13.钢丝绳腐蚀断股导致吊装坠落，主要是刚度降低引起的。 （ ） 14.压杆突然侧弯属于稳定性失效。（ ）  15.基本变形只有拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲五种。 （ ） 三、多选题 1.下列关于内力说法正确的有（ ） A. 随外力增大而增大  B. 外力去除后消失  C. 由材料内部产生  D. 始终与外力反向 2.截面法的步骤包括（ ） A. 取研究对象  B. 截开暴露内力  C. 画受力图  D. 列平衡方程 四、简答题： 1.什么是强度？构件强度不足会导致怎样的后果？ 2.什么是刚度？举例说明刚度不足对机械设备的影响。 3.构件在载荷作用下会发生哪些基本变形？ 4.什么是组合变形？它与基本变形有何区别？ 5.实际工程中，如何保证构件同时具备足够的强度、刚度与稳定性？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$