2820.Сопротивление материалов. Часть 1
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
А.П. Жученков, М.Л. Зинштейн, А.М. Ханов
СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ: ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
Часть 1
Допущено Учебно-методическим объединением по профессионально-педагогическому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших
учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 051000.62 – Профессиональное обучение (по отраслям)
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета
2016
УДК 539.3/.6(079) Ж94
Рецензенты:
доктор технических наук, профессор Г.Л. Колмогоров (Пермский национальный исследовательский политехнический университет);
кандидат технических наук, старший научный сотрудник В.Н. Ковров
(Институт механики сплошных сред УрО РАН, г. Пермь)
Жученков, А.П.
Ж94 Сопротивление материалов : тестовые задания : учеб. пособие. Ч. 1 / А.П. Жученков, М.Л. Зинштейн, А.М. Ханов. – Пермь: Изд-воПерм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2016. – 223 с.
ISBN 978-5-398-01553-9 Ч. 1. – 223 с.
ISBN 978-5-398-01600-0 (ч. 1)
Рассмотрены следующие разделы тестовых заданий: общие понятия в сопротивлении материалов, растяжение – сжатие, механические характеристики материалов, геометрические характеристики плоских сечений, теория напряжённого состояния, кручение, анализ внутренних силовых факторов и расчёт на прочность при поперечном изгибе, определение перемещений при изгибе и др.
Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Машиностроение и технологическое оборудование».
УДК 539.3/.6(079)
ISBN 978-5-398-01600-0 (ч. 1) |
© ПНИПУ, 2016 |
ISBN 978-5-398-01553-9 |
|
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Введение................................................................................................ |
4 |
|
Тема 1. Общие понятия по курсу |
|
|
«Сопротивление материалов».............................................................. |
6 |
|
Тема 2. Растяжение – сжатие............................................................. |
21 |
|
Тема 3. Геометрические характеристики плоских сечений ............ |
51 |
|
Тема 4. |
Теория напряженного и деформационного |
|
состояния в точке................................................................................ |
77 |
|
Тема 5. |
Кручение............................................................................... |
107 |
Тема 6. |
Анализ внутренних силовых факторов |
|
и прочность при изгибе.................................................................... |
137 |
|
Тема 7. |
Определение перемещений при изгибе............................. |
171 |
Приложение 1. Примеры решения тестов по темам...................... |
201 |
|
Приложение 2. Расчетные формулы |
|
|
по сопротивлению материалов........................................................ |
220 |
|
Список литературы........................................................................... |
222 |
3
ВВЕДЕНИЕ
Сопротивление материалов, прикладная и техническая механика являются базовыми дисциплинами в механике деформируемого твёрдого тела при подготовке бакалавров, магистров и инженеров. Эти предметы находятся среди главных инженерных дисциплин, которые изучаются студентами высших и средних специальных учебных заведений.
Опыт преподавания этих предметов в высшей школе показывает, что наряду с изучением теоретического материала по учебникам, конспектам лекций и различным пособиям наибольшую эффективность освоения науки сопротивления материалов дают выполнение индивидуальных самостоятельных расчётных (курсовых) работ и их защита. В ПНИПУ издана учебная литература [1], [2]
всоответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта (ГОС).
Важным завершающим этапом изучения курса сопротивления материалов и родственных ему дисциплин является контроль знаний
всоответствии с ГОС.
Для реализации поставленной задачи в ПНИПУ на кафедре ТМ и КМ на основе многолетнего опыта разработали комплекс вопросов
ввиде тестов по темам курса «Сопротивление материалов», читаемого студентам механических и других специальностей.
Предлагаемые тестовые задания в большей степени подходят для выявления уровня овладения сложными определениями, алгоритмами решения. В таких тестах сложнее угадать правильный ответ.
Ктестированию отнесены следующие темы: общие понятия
всопротивлении материалов, растяжение-сжатие, механические характеристики материалов, геометрические характеристики плоских сечений, кручение, напряжённое состояние, поперечный плоский изгиб (анализ внутренних силовых факторов), определение перемещений при изгибе различными методами, статически неопределимые задачи, косой изгиб, внецентренное растяжение-сжатие, изгиб с кручением, расчёты на прочность при циклических изменяющихся напряжениях, устойчивость, задачи динамики.
4
Для защиты расчётных заданий, курсовых работ, зачёта рекомендуются 1–2 теста по разным темам, в экзаменационный билет включены тесты по трём темам курса.
Тестирование заключается в выборе правильных ответов из предложенных вопросов. В каждый тест входят 5 вопросов. При трёх, четырёх, пяти правильных ответах по рассматриваемому тесту студент получает соответственно 3, 4 и 5. При меньшем количестве правильных ответов оценка по данному тесту неудовлетворительная. В целом по зачетному или экзаменационному билету проставляется суммарная оценка с учётом результата ответа по трем тестам как среднеарифметическая.
Приём зачётов и экзаменов может быть автоматизирован с помощью специально разработанных аналоговых машин или ЭВМ.
Большинство поставленных задач в тестах не требует проведения больших расчетов, достаточно знания общих закономерностей изменения того или иного фактора.
По каждой теме предлагаются 30 тестов, разбитых на три категории сложности. Сложность выдаваемых тестов, входящих в билет, регулируется преподавателем в зависимости от специальности и количества часов, отводимых на изучение курса по учебному плану.
Вприложение приведены основные формулы, встречающиеся
вразличных разделах курса «Сопротивление материалов», и примеры решения по некоторым тестам.
5
Тема 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ПО КУРСУ «СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ»
ТЕСТ 1
1.Что понимается под прочностью?
2.Какойвидимеетдиаграммарастяжениямалоуглеродистойстали?
3.Что называется временным сопротивлением?
Ответы:
Прочность – это способность тела сопротивляться:
1)разрушению;
2)внедрению;
3)деформированию;
4)разделению на части.
Временным сопротивлением называется:
9)максимальное напряжение в образце;
10)напряжение, соответствующее максимальной нагрузке, воспринимаемое образцом;
11)напряжение, при котором происходит разрушение образца;
12)напряжение, соответствующее площадке текучести.
6
ТЕСТ 2
1.Что понимается под жесткостью?
2.Какой вид имеет диаграмма растяжения серого чугуна?
3.Что называется пределом пропорциональности?
Ответы:
Жесткость – это способность тела сопротивляться:
1)деформированию;
2)внедрению;
3)разрушению;
4)разделению на части.
Пределом пропорциональности называется:
9)напряжение, при котором справедлив закон Гука;
10)максимальноенапряжение, до которого справедлив закон Гука;
11)максимальное напряжение, при котором отсутствует остаточная деформация в образце;
12)напряжение, при котором остаточное удлинение не превы-
шает 0,05 %.
7
ТЕСТ 3
1.Что понимается под устойчивым состоянием системы?
2.Какой вид имеетдиаграмма растяжениялегированной стали?
3.Что называется пределом текучести?
Ответы:
Устойчивое состояние системы– этосостояние, при котором:
1)она возвращается в исходное положение после некоторого малого возмущения;
2)не происходит разрушения ее элементов;
3)система не реагирует на внешнее воздействие;
4)система стремится перейти в новое положение.
Пределом текучести называется:
9)наименьшее напряжение, при котором материал образца деформируется без увеличения нагрузки;
10)наибольшее напряжение, при котором материал деформируется без увеличения нагрузки;
11)напряжение, при котором остаточное удлинение составляет
0,05 %;
12)напряжение, при котором не обнаруживается признаков пластической деформации.
8
ТЕСТ 4
1.Что понимается под хрупкостью материала?
2.Какой вид имеетдиаграммасжатиямалоуглеродистой стали?
3.Какие материалы считаются пластичными?
Ответы:
Хрупкость – это способность материала:
1)разрушаться без заметных пластических деформаций;
2)разрушаться при малых нагрузках;
3)разрушаться при ударном нагружении;
4)сопротивляться внедрению.
Кпластичным материалам относят:
9)материалы с большими остаточными деформациями;
10)материалы, имеющие на диаграмме растяжения площадку текучести;
11)материалы с различными характеристиками прочности при испытаниях на растяжение и сжатие;
12)материалы с различными значениями предела текучести при растяжении и сжатии.
9
ТЕСТ 5
1.Что понимается под пластичностью?
2.Какой вид имеет схематизированная диаграмма деформирования для идеально упругопластичного материала?
3.Как изменяются свойства материала при наклепе?
Ответы:
Пластичность – это способность материала:
1)получать остаточные деформации, не разрушаясь;
2)получать большие деформации;
3)деформироваться без значительного сопротивления;
4)не упрочняться при деформации.
При наклепе:
9)повышается пластичность, снижается прочность;
10)повышается прочность, снижается пластичность;
11)повышается прочность, повышается пластичность;
12)повышаетсяпрочность, пластические свойстване изменяются.
10