基础力学实验竞赛培训题I-材料机械性能(答案)

基础力学实验竞赛基本理论培训题

材料机械力学性能

一、判断题

1、在金属拉伸实验中，如试件出现两个或两个以上的颈缩，则试验结果无效，应重做试验。（×）

2、应变片测得的是应变片长度范围的平均应变。（×）

3、拉伸试件可以是圆截面，也可做成矩形截面。（√）

4、低碳钢拉伸试件断口不在标距长度三分之一的中间区段内时，如果不采用断口移中的方法，则测得的延伸率较实际值大。（×）

5、低碳钢拉伸试件断口不在标距1/3的中间区段内时，如果不采用断口移中办法，测得延伸率较实际值可能偏大，也可能偏小。（×）

6、低碳钢拉伸试样的标距对其伸长率没有影响。（×）

二、填空题

1、低碳钢试件在拉伸和压缩时，在屈服阶段以前，两曲线基本重合。因此拉伸和压缩时的屈服极限基本相同；线性阶段时，拉伸、压缩直线斜率近似相等，故其弹性模量也相同。

2、铸铁的拉伸，压缩，扭转实验中，力学性能是抗压能力最强、抗剪能力居中、抗拉能力最差。

3、梁一端固定，另一端受可沿轴线滑动的铰支座约束。当环境温度升高时，梁上各点的应力__为零_____，应变____增大______。

4、低碳钢拉伸实验，表面磨光的试件出现与轴线大致成45°角的滑移线，说明低碳钢的屈服现象与切应力有关。

5、材料受扭转作用破坏时，低碳钢是因切应力而破坏，铸铁是因拉应力而破坏。

6、工程上通常把伸长率大于5％的材料称为塑性材料。

7、对于没有明显屈服极限的塑性材料，通常用名义屈服应力来定义，也就是产生0.2％塑性应变的应力。

8、衡量强度时，塑性材料采用屈服极限，脆性材料采用强度极限。

9、当试验数据≤200MPa时修约间隔为1N/mm2，当试验数据＞1000 MPa时修约间隔为10 N/mm2。

10、当试件横截面尺寸在0.5~2.0mm时，所使用的量具分辨力应不大于0.005 ，当试件横截面尺寸＞10mm时，所使用的量具分辨力应不大于0.05。

11、压缩圆柱形试件的直径测量须在原始标距中点处两个相互垂直的方向上测量直径，取其算术平均值。

12、圆柱形扭转试件推荐采用直径为10mm，标距分别为50mm和100mm，平行长度分别为70mm和120mm 的试样。

13、扭转计标距相对误差不大于±0.5%，示值分辨力不大于0.001°。

14、在弹性范围至屈服强度段拉伸时，当材料弹性模量E小于150000N/mm2时，应力速率选择，最小为2N/mm2.s-1，最大为20 N/mm2.s-1；弹性模量E大于等于150000N/mm2时，最小为6 N/mm2.s-1，最大为60 N/mm2.s-1。

15、材料性能试验时的温度一般在室温10~35℃范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为23℃±5℃。

16、压缩试件测定R eHc、R eLc的侧向无约束圆柱形试样的L为2.5~3.5d，仅测定R mc的侧向无约束圆柱形试样的L为1~2d，测定R pc0.01的侧向无约束圆柱形试样的L为5~8d。

17、圆柱形扭转试件推荐采用直径为10mm，标距分别为50mm和100mm，平行长度分别为70mm和120mm 的试样。

18、颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因 采用的原始面积及长度计算应力应变，而不是实时的真实面积和真实长度 。

19、在材料的拉伸试验中，对于没有明显的屈服阶段的材料，以 作为屈服极限。 （产生0.2%的塑性应变时的应力 或 条件屈服极限 或 名义屈服极限 orσ 0.2 ）

20、应变片灵敏系数是指： 在应变片轴线方向的单向应力作用下，应变片电阻值的相对变化与安装应变片的试件表面上沿应变片轴线方向的应变之比值。

21、某材料的应力—应变曲线如图所示，图中还同时画出了低应变区的详图。则由图可确定材料的弹性模量E= 2000MPa 、屈服极限s σ= 240MPa 、强度极限b σ= 440MPa 、伸长率δ= 30% ，该材料属于 塑 性材料。

22、某材料的应力—应变曲线如图所示，试根据该曲线确定： （1）材料的弹性模量E =705.8MPa （2）比例极限

p σ=250MPa （3）屈服极限2.0σ=340MPa

（4）当应力增加到σ＝350 MPa 时，材料的正应变

ε=0.77×10-3 ，以及相应的弹性应变e ε=0.28×10-3 与塑性应

变p ε=0.49×10-3 。

23、测量弹性模量和泊松比时，在试件两侧粘贴电阻应变片是为了消除上下夹具不在垂直线上，试件不直等的影响。 。

24、采用等量加载的目的是验证力和形变之间的关系，从而验证胡克定律 。

25、材料的应力应变曲线如图所示，曲线上c 点的纵坐标为材料的条件屈服应力 σ0.2；试样在e 点拉断，横坐标上的线段of 代表材料延伸率。

26、对低碳钢试件进行拉伸试验，测得其弹性模量E ＝200GPa ，屈服极限σs ＝240MPa ；当试件检截面上的应力σ＝300MPa 时，测得轴向线应变ε＝3.5×10-3，随即卸载至σ＝0。此时，试件的轴向塑性应变(即残余应变)为 2.0×10-3 。

27、扭转试验的试样一般采用比例短试样，那么直径为8mm 的圆试样其标距长度应为 40 mm 。（5d ）

28、塑性材料拉抻试验进行到强化阶段后卸载，短时间内再重新进行拉伸试验直至破坏，则材料的弹性模量 不变 ，抗拉强度 不变 。

29、液压万能试验机先给活塞进油让横梁（工作平台）上升再指针调零，其作用主要是为了 在读数中消除横梁（工作平台）自重 。

30、拉伸试验进入强化阶段时，如果在某点处卸载，可得到一条卸载曲线，它与曲线起始的弹性段直线部

分基本平行，卸载后若重新加载，加载曲线会沿卸载曲线上升到卸载起始点，然后曲线基本与未经卸载的

力所在截面，这是因为试样两端存在摩擦力造成的。

33、低碳钢Q235的抗拉强度是350MPa，某铸铁的抗拉强度是300MPa，可见低碳钢Q235的抗拉性能低于（高于、低于、等于）某铸铁的抗拉性能。

三、选择题

1、用同样材料直径同为10mm，标距分别为50mm和100mm的两种低碳钢试样进行拉伸试验，测得其下屈服极限分别为R eL1和R eL2，伸长率分别是A50和A100。比较两个试样的结果，则有以下结论：（C ) A. R eL1A100 B. R eL1

C. R eL1=R eL2A50>A100

D. R eL1=R eL2A50

2、铸铁圆棒在外力作用下，发生图示的破坏形式，其破坏前的受力状态如图（D ）。

3、低碳钢拉伸试验中，施加载荷超过了材料的屈服载荷，然后卸载，此时正确描述材料力学性质变化的是： D 。

A 弹性增大，塑性较小

B 弹性减小，强度增大

C 强度增大，韧性增大

D 强度增大，脆性增大

4、图示为低碳钢材料的拉伸曲线图，请指出图示中的上屈服强度和下屈服强度分别为： C

A. a和b

B. c和b

C. a和d

D. c和d

5、在低碳钢弹性模量的测定实验中，先施加一个较小的初始载荷，然

后测量应力与应变之间的比例关系。施加初载荷的主要原因是：

C 。

A 满足材料力学的小变形条件B在小载荷下调试材料试验机以

提高精度

C避免机械间隙对测量的影响 D 载荷小于初载荷时，应力与应变不呈

比例

6、图示为低碳钢材料的拉伸曲线图，请分别给出：

（1）断后伸长率 A

（2）断裂总伸长率A t

（3）最大力伸长率A gt

（4）最大力非比例伸长率A g

7、某组同学进行一次Q235低碳钢拉伸试验时，没有严格按照规范操作，导

致所测量的屈服应力远大于240MPa，这次试验失败的可能原因是： D 。

A 试件装夹位置不对中，施加不恰当预应力

B 试件反复加载导致温度升高

C 预先没有施加初载荷

D 测力量程过大而且加载过快 8、在低碳钢拉伸强化变形阶段，拉伸图是一段递增凸曲线，这表明： B 。

A 试件的刚度不断增加

B 试件的刚度不断减小

C 试件的强度不断增加

D 试件的强度不断减小 9、有材料拉伸实验中下列说明不正确的是（A 和B ）

A ．没有屈服阶段的材料不属于塑性材料。

B ．只有弹性阶段和强化阶段，没有屈服阶段和局部变形阶段的材料不属于塑性材料。

C ．对没有明显屈服极限的塑性材料，用2.0σ来作为屈服指标。 10、低碳钢试样拉伸实验时下列描述错误的是（A 和B ）

A ：通常就把上屈服极限称为屈服极限或屈服点，用s σ来表示。

B ：屈服现象的出现与横截面上最大正应力有直接关系。

C ：表面磨光的低碳钢试样屈服时，表面将出现与轴线大致成

45倾角的条纹。

11、图示为三种材料的应力—应变曲线，则：弹性模量最大的材料是（A ）；强度最高的材料是（A ）；塑性性能最好的材料是（C ）。

12、在某试验机上为某试样进行拉伸实验，试样材料为低碳钢，其

M Pa 200p =σ，M Pa 240s =σ，M Pa 400b =σ。试验机最大拉力为

100kN 。则用这一试验机作拉断实验时，从理论上讲，试样直径最大可达

（ D ）。

A. 25.5mm ；

B. 23.2mm ；

C. 22.0mm ；

D. 17.8mm

13、关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论，请判断哪一个是正确的：（ C ）

（A ）应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效；

（B ）应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效； （C ）应力不增加，塑性变形很快增加，因而认为材料失效； （D ）应力不增加，塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。 14、下列说法中正确的是（A ）

（1）工程中一般将δ≥5%的材料称为塑性材料，δ<5%的材料称为脆性材料。 （2）对低碳钢和铸铁进行压缩实验时，其强度极限均能测出。

（3）对低碳钢和铸铁进行扭转实验时，低碳钢是由剪应力而破坏，铸铁是由于拉应力而破坏。 （4）在金属拉伸实验中，屈服强度就是指在屈服阶段中最小应力值

A ．（1）、（3） B.（1）（4） C.（2）（3） D.（3）（4）

15、总延伸率：试验中任一时刻引伸计标距的总延伸包括（D ）与引伸计标距Le 之比的百分率。 （1）弹性延伸 （2）损伤 （3）标距 （4）塑性延伸

A ．（1）、（2） B.（1）（3） C.（2）（4） D.（1）（4） 16、金属在拉伸时，其弹性变形阶段的性能指标有（A ）。

A.E

B. P0.2R

C. m R

D. gt A

？？17、图中所示箭头所指处直尺读数，下列记录正确的是（ A ）【答案应该为D 】

A 35.00cm

B 34.9cm

C 0.35m

D 0.350m

18、根据图示三种材料拉伸时的应力应变曲线，得出如下四种结论，请判断哪种是正确的：（B ）

（A ）强度极限)1(

b σ=)2(b σ?)3(b σ，弹性模量)1(E ?)2(E ?)3(E ，延伸率)1(δ?)2(δ?)3(δ

（B ）强度极限)2(b σ?)1(b σ?)3(b σ，弹性模量

)2(E ?)1(E ?)3(E ，延伸率)1(δ?)2(δ?)3(δ

（C ）强度极限)2(b σ?)1(b σ?)3(b σ，弹性模量

)3(E ?)1(E ?)2(E ，延伸率)3(δ?)2(δ?)1(δ

（D ）强度极限)1(b σ?)2(b σ?)3(b σ，弹性模量)2(E ?)1(E ?)3(E ，延伸率)2(δ?)1(δ?)3(δ 19、一般指针仪表的分辨率规定为 ( C )。

A 、指示度盘上的最小刻度

B 、指示度盘上指针所指示值的1％

C 、指示度盘上的最小刻度的一半

D 、视不同情况而定 20、低碳钢材料应变硬化，其力学性能发生下列变化： （B ） A 、屈服应力提高，弹性模量降低； B 、屈服应力提高，韧性降低；

C 、屈服应力不变，弹性模量不变；

D 、屈服应力不变，韧性不变。 21、脆性材料具有下列哪种性质？ （B ） A 、试件拉伸过程中出现屈服现象；

B 、压缩强度极限比拉伸强度极限大得多；

C 、抗冲击性能比塑性材材好；

D 、若构件因开孔造成考材集中现象，对强度无明显影响。 22、低碳钢的伸长率δ与拉断瞬时的平均线应变εu 的大小关系为：（ C ）

A 、δ=εu

B 、δ>εu

C 、δ<εu

D 、不能确定

23、CSS —1110电子万能试验机的载荷分为100KN ，50KN ，20KN ，10KN ，5KN 五个不同量程。现有圆截面试件，其直径为9.96mm ，材料的b σ值约为580Mpa ，应选用( A )量程进行拉伸破坏实验。

(A) 100KN (B) 50KN (C) 20KN (D) 10KN

24、图示拉伸试件。拉断后试件的总长度由0L 变为1L 。标距部分长度由0l 变为1l ，材料的延伸率为( D )

(A) 01L L - (B) 01l l -

(C)

%100001?-L L L

25、图示三条曲线代表三种不同材料的拉伸曲线，弹性模量最大的是( A )

（A ）材料A (B) 材料B (C) 材料C (D) 无法确定

26、液压摆式万能试验机，示力盘上共有四挡刻度盘。选取哪一挡刻度盘读取载荷是依据( D )。

(A) 试件的材料；(B) 加载速度的快慢；

(C) 指针偏转的程度(D) 摆锤的设置

27、按照国标，压缩试样一般制成圆柱形，常用的压缩试验方法是两端平压法，那么压缩试验结果与以下哪些条件有关？（ABCD）

A：试样高度与试样直径之比；B：试样上下端面与试验机承垫之间的摩擦力

C：试样上下端面的平行度；D：试验机加载速度的控制

28、拉伸试验的载荷-变形曲线中，弹性段往往并非和理论分析一样是一条直线，起始段经常出现明显的弧线，这是因为（D）：

A：加载速度不稳定造成的

B：试件材质原因造成的

C：绘图装置误差或软件采集滞后等因素造成的

D：系统误差，如系统刚性不足、系统间隙、试件装夹不牢打滑等因素造成的

29、在国标GB/T228-2002中，对具有物理屈服现象金属材料的屈服性能指标有明确定义，图示中，哪一种不正确？（C）

A B C D

30、低碳钢试件拉伸过程中颈缩时，真实应力将( A ) 。

A增加B减小C先增后减D不变

31、σP 0.2表示的是无明显屈服点的塑性材料，产生（B ）对应的应力。

A 0.2％的弹性应变B0.2％的塑性应变C0.2％的应变

32、试件材料相同，直径相同，长度不同测得的断后伸长率δ、截面收缩率ψ是( C )

A均不同B相同Cδ不同，ψ相同Dδ相同，ψ不同

33、材料a,b,c的应力―应变曲线如下图所示。强度、塑性最好的材料分别是 B 。

A a,b

B a,c

C c,b

D c,a

34、测量拉伸试样选用的游标卡尺分度值为0.02mm，以下测量数据不正确的是

（A、D）。

A、10.01

B、9.98

C、100.26

D、10.2

35、铸铁的压缩破坏方向是45°~55°，是什么破坏类型（C）。

A、拉伸

B、压缩

C、剪切

D、弯曲

36、根据扭转试验方法规定，通常在进行低碳钢扭转试验时，材料屈服前的试验速度应控制在（20度/分B ）范围内某个尽量恒定的值，屈服后不大于720°/min。速度的改变应无冲击。

a. 0.3～3°/min

b. 3～30°/min

c. 60～300°/min

d. 5～50°/ s

38、在扭转试验过程中，试样的平行长度Lc会（ C ）。

a. 伸长

b. 缩短

c. 不变

37、低碳钢拉伸试样其断口在端部第二格处，须采用移中法測断后伸长率，除测量X到Y的长度外，还应测量几个格数的长度（A）。

A、2×（3格）

B、4格

C、5格

D、6格

σ

38、以下结论中正确的是：。

（1）对低碳钢进行压缩试验，能测出材料的屈服极限，但测不出强度极限。 （2）对铸铁进行压缩试验，能测出材料的强度极限，但测不出屈服极限。 （3）对低碳钢进行压缩试验，试件不会断裂。

A ．（1），（2）

B ．（2），（3）

C ．（1），（2），（3）

D ．（1），（3） 39、以下结论中正确的是：。 （1）拉伸试件可以是圆截面，也可以是矩形截面。

（2）金属材料的压缩试件通常做成短圆柱体，水泥压缩试件通常做成正立方体。 （3）材料的扭转实验一般均采用圆截面试件。

A ．（1），（2）

B ．（2），（3）

C ．（1），（3）

D ．（1），（2），（3）

四、简答题

1、低碳钢拉伸时可测得试样所能承受的最大载荷b F ，而压缩时测不出最大载荷，为什么说它是拉压等强度材料？

解：低碳钢是塑性材料，无论拉还是压，让它发生塑性变形所需的力基本一样大，所以二者的屈服点（即屈服强度）基本相同。对低碳钢来说，等强度指的是屈服强度，不是断裂强度。所以说低碳钢是拉压等强度材料。

2、压缩试验一般测得的抗压强度较实际的要高，原因是什么？

解：试样的上下两端与试验机承垫之间产生较大的摩擦力，阻碍了试样上下部的横向变形，相当于一个“套箍”效应，故测得的抗压强度较实际的要高。 3、拉伸或压缩的胡克定律使用的前提条件是？ 解：p σσ≤

4、某一均匀材料矩形截面杆件，现要估测其弹性模量E 。在拉伸试验发现该材料在夹具中总是打滑，无法正常实验。现有应变片、应变仪和实验机，如何不加工特殊夹头而完成估测E 的实验？

解：采用弯曲实验如图示。

采用半桥自补偿测出仪ε。

1212K K K εεεε=-=仪

E

K K 1

1σε=

1K σ可由理论计算，

216bh Fa W M Z K ==

σ?仪

仪εεσεσ2111a

122bh F E K K K === 5、某塑性材料拉伸试验采用的圆截面试样，直径10mm ，标距100mm 。

在线弹性阶段，10kN 载荷作用下，测得试样50mm(引伸计夹角间距离)伸长0.0318mm 。继续拉伸时测得下屈服极限载荷为22.8kN ，最大载荷

为34.0kN ，破坏后的标距长131.24mm ，破坏部分的最小直径为6.46mm 。试求解及回答：

1)这种材料的E 、σs 、σb 、δ、ψ。另外该材料是什么方式失效？导致失效的是什么应力？ 2)当载荷达到22kN 时产生0.04的应变，此时对应的弹性应变和塑性应变各为多少？

答：1)GPa 3.200=?=

l

A Fl

E ，MPa 290s s ==A

F σ，MPa 435b b ==A F σ

%0.31%100101=?-=l l l δ，%5.58%1001

10=?-=A A A ψ

屈服失效，与轴线成45o 面上的最大切应力。 2)00127.0e ==EA

F

ε，03873.0e p =-=εεε

6、简述低碳钢拉伸的冷作硬化现象，其对材料的力学性能有何影响？

答：低碳钢拉伸强化阶段卸载时，应力——应变关系保持与线弹性阶段平行。它提高了材料的比例极限(提高了弹性范围)，降低了塑性变形。

7、某材料采进行扭转试验，圆截面试样表面抛光，直径10mm ，在开始阶段，每隔10N.m ，标距100mm 内测得相对扭转角分别为21026.1-?o /m 、21028.1-?o /m 、21025.1-?和21024.1-?。发现在43.0N.m 处，试样表面出现轴向线与横向线网格，且扭转图曲线出现平台，继续加载，在98.4N.m 处试样断裂。试回答及求解：

1)该材料扭转失效方式是什么？试样表面网格是如何产生的？最后的断面应该如何？ 2)根据给定试验数据求出其相关力学参量。

答：1)该材料扭转失效方式是屈服，表面的网格是横截面和纵截面上的最大切应力产生。最后的断面是横截面。

2)GPa 0.81=??=

φp I Tl

G ，MPa 219p s s ==W T τ，M Pa 500p b b ==W T τ 8、低碳钢和灰铸铁扭转断裂时横截面真实切应力分布是否有区别，为什么？

答：低碳钢是塑性材料，有屈服现象，在屈服阶段之后，其扭转角增加很快，承担的扭矩增加很小，即扭转图近似一直线，因此整个横截面切应力趋向于相同大小。铸铁扭转破坏之前塑性变形很小，所以近似按线弹性假设，认为横截面切应力与点到圆心距离呈正比。

9、扭转试验计算极惯性矩和抗扭截面系数对测量圆轴直径要求是否一样？

答：不一样，极惯性矩是取标距和中间三个截面平均直径的平均值计算，抗扭截面系数是取标距和中间三个截面平均直径的最小值计算。

10、矩形截面的拉伸试样，截面尺寸为15×8.1mm ，问：试样的平行段长度L c 和短试样的原始标距长度L 0各等于多少？

解：S 0=15×8=121.5mm 2，L 0=5.655.121=62.28mm ，修约后L 0=65mm 。L c =L 0+2×15=95mm 11、拉伸试件的延伸率%100%1001??=?-=

l l l l l δ，而试件的纵向线应变l

l

?=ε，可见， δ与ε的表达式相同，因此是否可说，延伸率就等于试件的纵向线应变？

解：不能，ε是一点处的线应变，当在全长l 范围内为均匀变形时才有意义，且其伸长?l 包含弹性变形和塑性变形。试件断裂后的延伸率δ，其总伸长仅是试件的塑性变形部分，且通常包括均匀变形和非均匀变形两部分，故δ和ε的意义是不同的。

12、一圆截面杆，材料的应力应变曲线如图所示，若杆直径d=10mm ，

杆长l =200mm ，杆端承受拉力F=12KN 作用，试计算拉力作用时与卸去后，杆的轴向变形；若轴向拉力F=20KN ，则当拉力作用时与卸去后，杆的轴向变形又分别为何值。 解：（1）F=12KN 时

M P a Pa m

N A F 2.15810528.1010.0101248

223=?=???==πσ 查图示应力应变曲线，知该杆的轴向应变为

%22.00022.0==ε

拉力作用时，有

mm m m l l 44.0104.40022.0)200.0(4=?=?==?-ε

拉力卸去后 0=?l

（2）F=20KN 时

M P a Pa m

N

A F 2551055.2010.01020482

23=?=???==πσ 查图示应力应变曲线，知该杆的轴向应变为 %39.00039.0==ε

拉力作用时，有

mm m m l l 78.0108.70039.0)200.0(4=?=?==?-ε

此拉力卸去后 00364.0=e ε ，00026.0=p ε 故残留轴向变形为

mm m m l l p 052.0102.500026.0)200.0(5=?=?==?-ε

13、若受力试件的变形已超出弹性阶段，而进入强化阶段，则试件塑性变形而无弹性变形，这一结论对吗？为什么？

解答：不正确。因为试件拉伸过程强化阶段中既有塑性变形又有变形，如果在此阶段卸载则只有塑性变形而无弹性变形。

14、断后伸长率如何测量，有一检测人员对直径10.00mm 的低碳钢进行拉伸实验，实验前测量的标距为100.00mm ，实验后测量的为125.80mm （断口位置位于试样中部），该检测人员计算该低碳样的断后伸长率为A=25.8%，请问该检测结果是否正确?

答：不正确，断后伸长率一般是在标距为0065.5S L =测试得到的实验结果，标距为003.11S L =测试得到的结果应注明A 11.3=25.8%。同时A 11.3=25.8%应进行数值修约，最终结果应为A 11.3=26.0%。

15、在材料力学测量杆件的变形或应变的实验中，为什么系统误差的消除常用增量法？

答：增量法可以避免某些系统误差的影响。材料试验机如果有摩擦力f （常量）存在，则每次施加于试件上的真实力为f P +1、f P +2。。。。。再取其增量1212)()(P P f P f P P -=+-+=?，摩擦力f 变可消去。在读引伸仪时，如习惯于把数字读得偏高。如果采用增量法，个人的偏向所带来的系统误差也可以消除掉。

试验过程中，记录人员如果能随时将读数差算出，还可以消去由于实验者粗心所致的过失误差。一般采用增量法。

16、设一铸铁压缩试件如图，其内摩擦系数为f = 0.28。试计算受压破坏时的破坏面的法线与轴线的夹角α ≈

53。 解：铸铁试件受压破坏使为斜截面断裂，而斜截面上的应力如图所示。

解法一：若材料的剪切强度极限为τb ，斜截面有τα及内摩擦力F τ。材料断裂必须满足：

ατααττA F A b ≥-

f A F αατσ=

即：ααααατστA f A A b ≥- b f τσταα≥-

因为：ασσα2

0cos = αασταc o s s i n 0= 所以：b f τασαασ≥-2

00cos cos sin

α

αατσ20cos cos sin f b

-≥

σ0使材料破坏，必为破坏时的极小值。所以有

00

=α

σd d 得到：0cos sin 2sin cos 2

2

=+-ααααf

即：5714.31

2tan -=-

=f

α 2α=105.6o， α=52.8o≈53o

解法二：对于任意α 角相应截面的剪力为ταατF A - 即是 f A A ααααστ-

对于任意α 角相应截面的切应力为f ααστ- 作函数()f ααστα?-= 由横斜截面应力变换公式可知：

()ασσα2cos 12

+=

αστα2s i n 2

0=

其余过程与解法一一样。

17、低碳钢试件拉断后，什么情况下需对其进行断口移中，为何要进行断口移中？

答：断口发生于标距

l 0两端标记点或之外时，实验无效，发生于标

距l 0之内且距标距l 0的一端≤l 0/3时，需进行断口移中。主要塑性变形发生于断口附近，如断口偏于标距两侧，则断口靠近试件头部的一侧塑性变形受到影响，故需进行断口移中。

18、公式l l ?=

ε，l

l ?=δ×100%有何不同？ 答：前者是平均应变，是材料变形量与原长的比值，适用于弹性变形阶段；后者是断后伸长率，材料

的塑性性能指标，是试件拉断后原始标距部分的伸长与原始标距的百分比，由于拉断后弹性变形消失，伸长只由塑性变形引起。

19、力学性能指标的修约规定 答：（1）屈服极限、强度极限：

≤200MPa ，修约间隔为1 MPa

＞200MPa~1000 MPa ，修约间隔为5 MPa ＞1000 MPa ，修约间隔为10MPa （2）断后伸长率，断面收缩率：

修约间隔为0.5% （3）修约规则：

四舍六入五考虑，五考虑规则：有效位数以后第一位为5且以后数字并非为零则进位，若5以后数字皆为零且有效数末位为偶数则舍去，为奇数则进位。 20、5倍试件、10倍试件测得的断后伸长率有什么不同？

答：断后伸长率是塑性指标，由塑变引起，而塑变主要在断口附近，所以标距越大，其值越小。

21、低碳钢的强度指标、塑性指标及铸铁的强度指标分别有哪些？

答：低碳钢的强度指标有屈服极限、强度极限，塑性指标有断面收缩率、断后伸长率；铸铁的强度指标只有强度极限。

22、用直径d=10.00mm 的低碳钢试件做拉伸试验测得的有关数据已记录于下表，试计算其弹性阶段的斜率、上、下屈服强度、抗拉强度、最大力总伸长率、断后伸长率（假定断口位于中间）。

的力——夹头位移的部分曲线如下图所示，根据σp0.2=F p0.2/A

23、测定σ

求得的值是否准确？为什么？

答：不准确。原点位置未修正。?

24、低碳钢拉伸实验中测得的载荷与位移关系如下图所示。图中纵坐标表示

载荷大小，单位为kN；横坐标表示横梁位移大小，单位为mm。假设试件横

截面原始直径为10mm。试据图中数据回答下列问题：（1）试求该试件材料

的屈服极限与强度极限。(2)估算试件断后长度的改变量。

答：1、屈服载荷约为19.4kN，最大载荷约为30.3kN，

则屈服极限为247MPa，强度极限为386MPa。

2、试件断后长度的改变量约为36-8×26/70≈33mm

25、“试样原始标距必须用划线机刻划标记，而不能用墨

水笔划线。”这句话正确吗？

答：规范规定可用细划线或细墨线标记原始标距。关键

是标记不能造成试样过早断裂。

26、“如果试样断在机械刻划的标距标记上，由该试样试

验结果求得的断后伸长率无效。”这句话正确吗？

答：规范规定当试样断在机械刻划的标记上，且断后伸长率小于规定最小值时试验结果无效。所以，题中所述不足以判定断后伸长率是否有效。

27、根据国家标准GB/T 228-2002金属材料室温拉伸试验方法的要求，测量材料的强度时确定试样横截面面积的方法是在标距两端和中间部位分别测量直径，取最小值确定面积。相反，根据国家标准GB/T 22315-2008 金属材料弹性模量和泊松比试验方法的要求，测量材料的弹性模量和泊松比时，确定试样横截面面积的方法是在标距两端和中间部位分别测量直径，取三个直径的平均值确定面积。试对上述的不同给出解释。

答：测量材料的强度时试样最可能在面积最小的部位开始断裂或屈服，所以取最小直径计算横截面面积。测量材料的弹性模量和泊松比时，试样的伸长是在标距内所有面积变形总结果，所以取平均直径计算横截面面积。

28、圆轴扭转破坏实验中，在试样表面画一条母线，铸铁试样破坏时母线怎样变化，低碳钢试样破坏时母线怎样变化？请分析原因。

答：铸铁试样破坏时母线稍有倾斜，剪应变倾角很小，破坏断面与轴线呈45?角的螺旋面；碳钢试样破坏时母线形成了多重螺纹线，破坏断面为横截面。

（a ） (b)

圆轴扭转时，试样表面危险点为纯剪切应力状态，主应力在位于与母线呈45?夹角的斜面上（图a ），剪应力最大值位于横截面上，且主应力与剪应力最大值数值相等，均等于横截面上的剪应力。铸铁是脆性材料，抗拉能力最弱，次为抗剪，最强抗压，因此，当应力达到破坏极限时，首先是最大拉应力作用面断裂，而且裂纹迅速从表面贯穿至轴心，使轴突然沿45?角的螺旋面断裂，此时母线的倾斜角度较小（即塑性变形量较小）。低碳钢在塑性屈服时，抗剪的能力弱于抗拉和抗压，因此首先在横截面上发生屈服，但由于屈服应力不足以造成试样的断裂，所以，随着扭矩的增加，内部材料逐渐发生屈服直至轴心(图b)。 当扭矩进一步增加时，试件继续变形，材料进一步强化，至强度极限时轴发生横截面的剪切断裂，此时轴的塑性变形已经持续了较长的时间，母线已经变成为多重螺纹线。

29、拉伸实验中，在什么情况下使用移位法测量断后延伸率，为什么？如何移？并作图说明。 答：如断口到最近的标距端点的距离小于l 0/3。

如断口到最近的标距端点的距离小于l 0/3，如图所示：在较长段上，从断口处O 起取基本短段的格数，得到B 点，所余格数若为偶数，则取其一半，得到C 点；若为奇数，则分别取其加1和减1的一半，得到C 、C′点，那么移位后的u l 分别为：u l =AB+2BC ，u l =AB+BC+BC′。

(a)

(b)

材料力学考试题库

材料力考试题 姓名学号 一、填空题：（每空1分，共计38分） 1、变形固体的变形可分为：弹性变形和塑性变形。 2、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有足够的强度、足够刚度 和足够稳定性。 3、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转变形 和弯曲变形。 4、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；汽车行驶时，传动轴的变 形是扭转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形；螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。 5、图中σ——ε曲线上，对应p点的应力为比例极限，符号__σp__、对应y 点的应力称为屈服极限，符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。 k 6、内力是外力作用引起的，不同的外力引起不同的内力，轴向拉、压变形时 的内力称为轴力。剪切变形时的内力称为剪力，扭转变形时内力称为扭矩，弯曲变形时的内力称为弯矩。 7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ；受力压缩杆件有 BE 。

8、胡克定律的两种表达式为EA L N l ?=?和εσE =。E 称为材料的 弹性模量 。它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。E 的单位为MPa ，1 MPa=_106_______Pa 。 9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。 10、通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生 屈服 现象， 脆性材料发生 强化 现象。 11、挤压面为平面时，计算挤压面积按 实际面积 计算；挤压面为半圆柱面的 投影 面积计算。 12、在园轴的抬肩或切槽等部位，常增设 圆弧过渡 结构，以减小应力集中。 13、扭转变形时，各纵向线同时倾斜了相同的角度；各横截面绕轴线转动了不同 的角度，相邻截面产生了 转动 ，并相互错动，发生了剪切变形，所以横截面上有 剪 应力。 14、因半径长度不变，故切应力方向必与半径 垂直 由于相邻截面的间距不 变，即园轴没有 伸长或缩短 发生，所以横截面上无 正 应力。 15、长度为l 、直径为d 的圆截面压杆，两端铰支，则柔度λ为 ，若压 杆属大柔度杆，材料弹性模量为E ，则临界应力σ cr 为______________。 二、 判断题：（每空1分，共计8分） 1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正 应力。 （ √） 2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。 （ × ） 3、设计构件时，须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。 （ √ ） 4、挤压面的计算面积一定是实际积压的面积。 （ × ）

材料力学实验报告标准规定答案解析

力学实验报告标准答案

长安大学力学实验教学中心 目录 、拉伸实验? 、压缩实验? 三、拉压弹性模量E测定实验? 四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验? 五、扭转破坏实验-10

六、纯弯曲梁正应力实验? 12 七、弯扭组合变形时的主应力测定实验? 15 八、压杆稳定实验"8

、拉伸实验报告标准答案实验目的: 见教材 实验仪器 见教材实验结果及数据处理：例:（一）低碳钢试件

服应力 (T s = P s /A _273.8 _MP a 屈度极限 (T b = P b /A _411.3 MP a 强试验前 试验后 最小平均直径d= 10.16 mm 最小直径d= 10.15 mm 截面面积A= 81.03 mm 2 截面面积A1= 80.91 mm 2 计算长度L= 100 mm 计算长度L 忤 100 mm 试验前草图 试验后草图 1 ' 1 ''1 1 最大载荷P b =__14.4 KN P s =_22.1 KN P b =_33.2 ____ KN 塑性指标： 伸长率 厘100% L 68.40 % 33.24 % A A 1 面积收缩率 - 100% A 低碳钢拉伸图:

强度极限c b= P b / A = _ 177.7 — M P a 问题讨论： 1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，材料相同而长短不同的试件 延伸率是否相同？ 答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关，同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分，在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，这样其有关性质才具可比性. 材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的（横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外）. 2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征. 答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性，低碳钢延伸率大表现为塑性；低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状，且有45 0的剪切唇， 断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织

材料力学试题及参考答案-全

精心整理 江苏科技大学 学年第二学期材料力学试题(A 卷) 一、 选择题（20 分 ） 1 A 1和A 22时需考虑下列因素中的哪几个？答：（1ρdA （2（3（4A 、（1、全部 3A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ 4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（） A 、提高到原来的2倍 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍 题一、3图 ---------------------------------------------------密封线内不准答题------------------------------------------------------------- 题一、4 题一、1

D 、降低到原来的1/4倍 5.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则P 1/P 2=（） A 、2 B 、4 C 、8 D 、16 轴线成 四、，皮带轮直径D =250mm ，主轴外伸部分长度为， ，用第三强度理论校核轴的强度。（15分） 的重物自由下落在图示刚架C 点，设刚架的抗弯刚度为EI D 处4，求BD 用欧拉公式判断BD 杆是否失稳。（20分） 江苏科技大学 学年第二学期材料力学试题(B 卷) 二、 选择题（20 分 题一、5图 三题图 六题图 五题图 四题图 -------------------------------密封线内不准答题------------------------------------------------------------- -------------------------------------------

材料力学实验报告册概要

实验日期_____________教师签字_____________ 同组者_____________审批日期_____________ 实验名称：拉伸和压缩试验 一、试验目的 1.测定低碳钢材料拉伸的屈服极限σs 、抗拉强度σb、断后延伸率δ及断 面收缩率ψ。 2.测定灰铸铁材料的抗拉强度σb、压缩的强度极限σb。 3.观察低碳钢和灰铸铁材料拉伸、压缩试验过程中的变形现象，并分析 比较其破坏断口特征。 二、试验仪器设备 1.微机控制电子万能材料试验机系统 2.微机屏显式液压万能材料试验机 3.游标卡尺 4.做标记用工具 三、试验原理（简述） 1

四、试验原始数据记录 1.拉伸试验 低碳钢材料屈服载荷 最大载荷 灰铸铁材料最大载荷 2.灰铸铁材料压缩试验 直径d0 最大载荷 教师签字：2

五、试验数据处理及结果 1.拉伸试验数据结果 低碳钢材料： 铸铁材料： 2.低碳钢材料的拉伸曲线 3.压缩试验数据结果 铸铁材料： 3

4.灰铸铁材料的拉伸及压缩曲线： 5.低碳钢及灰铸铁材料拉伸时的破坏情况，并分析破坏原因 ①试样的形状（可作图表示）及断口特征 ②分析两种材料的破坏原因 低碳钢材料： 灰铸铁材料： 4

6.灰铸铁压缩时的破坏情况，并分析破坏原因 六、思考讨论题 1.简述低碳钢和灰铸铁两种材料的拉伸力学性能，以及力-变形特性曲线 的特征。 2.试说明冷作硬化工艺的利与弊。 3.某塑性材料，按照国家标准加工成直径相同标距不同的拉伸试样，试 判断用这两种不同试样测得的断后延伸率是否相同，并对结论给予分析。 5

七、小结（结论、心得、建议等）6

材料力学题库及答案共29页

课程名称:《材料力学》 一、判断题(共266小题） 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。（ A ） 2、内力只能是力。（ B ） 3、若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。（ A ） 4、截面法是分析应力的基本方法。（ B ） 5、构件抵抗破坏的能力，称为刚度。（ B ） 6、构件抵抗变形的能力，称为强度。( B ) 7、构件在原有几何形状下保持平衡的能力，称为构件的稳定性。（ A ） 8、连续性假设，是对变形固体所作的基本假设之一。（ A ） 9、材料沿不同方向呈现不同的力学性能，这一性质称为各向同性。（ B ） 10、材料力学只研究处于完全弹性变形的构件。（ A ） 11、长度远大于横向尺寸的构件，称为杆件。（ A ） 12、研究构件的内力，通常采用实验法。（ B ） 13、求内力的方法，可以归纳为“截-取-代-平”四个字。 （ A ） 14、1MPa=109Pa=1KN/mm2。（ B ） 15、轴向拉压时 45o斜截面上切应力为最大，其值为横截面上正应力的一半（ A ） 16、杆件在拉伸时，纵向缩短，ε<0。（ B ） 17、杆件在压缩时，纵向缩短，ε<0；横向增大，ε'>0。（ A ） 18、σb是衡量材料强度的重要指标。（ A） 19、δ=7%的材料是塑性材料。（ A ） 20、塑性材料的极限应力为其屈服点应力。（ A ）21、“许用应力”为允许达到的最大工作应力。（ A ） 22、“静不定系统”中一定存在“多余约束力”。（ A ） 23、用脆性材料制成的杆件，应考虑“应力集中”的影响。 （ A ） 24、进行挤压计算时，圆柱面挤压面面积取为实际接触面的正投影面面积。（ A ） 25、冲床冲剪工件，属于利用“剪切破坏”问题。（ A ） 26、同一件上有两个剪切面的剪切称为单剪切。（ B ） 27、等直圆轴扭转时，横截面上只存在切应力。（ A ） 28、圆轴扭转时，最大切应力发生在截面中心处。（ B ） 29、在截面面积相等的条件下，空心圆轴的抗扭能力比实心圆轴大。（ A ） 30、使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。（ B ） 31、轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。（ B ） 32、内力是指物体受力后其内部产生的附加相互作用力。 （ A ） 33、同一截面上，σ必定大小相等，方向相同。（ B ） 34、杆件某个横截面上，若轴力不为零，则各点的正应力均不为零。（ B ） 35、δ、值越大，说明材料的塑性越大。（ A ） 36、研究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。（ B ） 37、杆件伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。 （ B ） 38、线应变的单位是长度。（ B ） 第１页

材料力学性能静拉伸试验报告

静拉伸试验 一、实验目的 1、测45#钢的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。 2、测定铝合金的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。 3、观察并分析两种材料在拉伸过程中的各种现象。 二、使用设备 微机控制电子万能试验机、0.02mm 游标卡尺、试验分化器 三、试样 本试样采用经过机加工直径为10mm 左右的圆形截面比例试样，试样成分分别为铝合金和45#，各有数支。 四、实验原理 按照我国目前执行的国家 GB/T 228—2002标准—《金属材料 室温拉伸试验方法》的规定，在室温1035℃℃的范围内进行试验。将试样安装在试验机的夹头当中，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力（一般应变速率应≤0.1m/s ），直到拉断为止，并且利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图。 试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形L ?主要是整个试样，而不仅仅是标距部分的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素，由于试样开始受力时，头部在头内的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。 塑性材料与脆性材料的区别： （1）塑性材料： 脆性材料是指断后伸长率5%δ≥的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都比较大。塑性材料在发生断裂时，会发生明显的塑性变形，也会出现屈服和颈缩等现象； （2）脆性材料： 脆性材料是指断后伸长率5%δ<的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都很小。并且，大多数脆性材料在拉伸时的应力—应变曲线上都没有明显的直线段，几乎没有塑性变形，在断裂前不会出现明显的征兆，不会出现屈服和颈缩等现象，只有断裂时的应力值—强度极限。 脆性材料在承受拉力、变形记小时，就可以达到m F 而突然发生断裂，其抗拉强度也远远 小于45钢的抗拉强度。同样，由公式0m m R F S =即可得到其抗拉强度，而根据公式，10 l l l δ-=。 五、实验步骤 1、试样准备 用笔在试样间距0L （10cm ）处标记一下。用游标尺测量出中间横截面的平均直径，并且测出试样在拉伸前的一个总长度L 。 2、试验机准备：

材料力学题库6

第8章 压杆稳定 一、选择题 1、长方形截面细长压杆，b /h ＝1/2；如果将b 改为h 后仍为细长杆，临界力F cr 是原来的多少倍？有四种答案，正确答案是（C ）。 cr h h h （A ）2倍； （B ）4倍；（C ）8倍；（D ）16倍。 解答：因为 ， 2、压杆下端固定，上端与水平弹簧相连，如图，则压杆长度系数μ的范围有四种答案，正确答案是（D ）。 （A ）0.5μ<；（B ）0.50.7μ<<；（C ）0.72μ<<；（D ）0.52μ<<。 3、图示中心受压杆（a ）、（b ）、（c ）、（d ）。其材料、长度及抗弯刚度相同。两两对比。临界力相互关系有四种答案，正确答案是（C ）。 () 2cr 2 E F I ul π= 31 12 I bh =

(a) (b) (c) (d) （A）(F cr)a > (F cr)b，(F cr)c < (F cr)d；（B）(F cr)a < (F cr)b，(F cr)c > (F cr)d； （C）(F cr)a > (F cr)b，(F cr)c > (F cr)d；（D）(F cr)a < (F cr)b，(F cr)c < (F cr)d。 4、图示（a）、（b）两细长压杆材料及尺寸均相同，压力F由零以同样速度缓慢增加，则失稳先后有四种答案，正确答案是（B）。 （A）（a）杆先失稳；（B）（b）杆先失稳； （C）（a）、（b）杆同时失稳；（D）无法比较。 5、细长压杆，若其长度系数μ增加一倍，则压杆临界力F cr的变化有四种答案，正确答案是（C）。（A）增加一倍；（B）为原来的四倍； （C）为原来的四分之一；（D）为原来的二分之一。 解答： 6、两端球铰的正方形截面压杆，当失稳时，截面将绕哪个轴转动，有四种答案，正确答案是（D）。 () 2 cr2 E F I ul π =

《材料力学》实验报告

材料力学 实验报告 对应课程 学号 学生 专业 班级 指导教师 成绩总评 学年第学期

目录 1.低碳钢及铸铁拉伸破坏实验???????????????(3 ) 2.低碳钢及铸铁压缩破坏实验???????????????(8 ) 3.引伸计法测定材料的弹性模量??????????????( 12 ) 4.低碳钢及铸铁扭转破坏实验???????????????(15) 5.载荷识别实验?????????????????????( 19) 成绩总评定 : 拉伸压缩测E扭转载荷识别

低碳钢及铸铁拉伸破坏实验 实验日期： 同组成员： 一、实验目的及原理 二、实验设备和仪器 1、试验机名称及型号： 吨位： 精度： 2、量具名称： 精度： 三、实验步骤 （一）、低碳钢、铸铁拉伸实验步骤：

四、试样简图 低碳钢试样 实验前实验后试 样 简 图 铸铁试样 实验前实验后试 样 简 图

五、实验数据及计算 低碳钢拉伸试验 （一）试件尺寸 (a)试验前 试件标直径d0( mm )最小横截距 横截面 1横截面 2横截面 3面面积L0平平平A (1)（2）(1)（2）（1） ( 2)02 ( mm )均均均( mm ) (b)试验后 断后标断口直径 d 1 ( mm )距 L1 12平均( mm )断口（颈缩处）最小横截面面 积 A1 ( mm2 ) 屈服极限：强度极限：断后延伸率： F s s (MPa) A0 F b b (MPa) A0 ( L 1 L O ) 100% L0

A0 A1100% 断面收缩率： A0 铸铁拉伸试验 (a)试验前 试件标直径d0( mm )最小横截距 横截面 1横截面 2横截面 3面面积L0平平平A (1)（2）(1)（2）（1） ( 2)02 ( mm )均均均( mm ) (b)试验后 F b 强度极限：b(MPa ) （二）绘出低碳钢的“力—位移、及铸铁的“ 力－位移”曲线低碳钢铸铁

材料力学性能拉伸试验报告

材料力学性能拉伸试验报告 材化08 李文迪 40860044

[试验目的] 1. 测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能。 2. 测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数。 [试验材料] 通过室温拉伸试验完成上述性能测试工作，测试过程执行GB/T228-2002:金属材料室温拉伸试验方法： 1.1试验材料：退火低碳钢，正火低碳钢，淬火低碳钢的R4标准试样各一个。 1.2热处理状态及组织性能特点简述： 1.2.1退火低碳钢：将钢加热到Ac3或Ac1以上30-50℃，保温一段时间后，缓慢而均匀 的冷却称为退火。 特点：退火可以降低硬度，使材料便于切削加工，并使钢的晶粒细化，消除应力。1.2.2正火低碳钢：将钢加热到Ac3或Accm以上30-50℃，保温后在空气中冷却称为正 火。 特点：许多碳素钢和合金钢正火后，各项机械性能均较好，可以细化晶粒。 1.2.3淬火低碳钢：对于亚共析钢，即低碳钢和中碳钢加热到Ac3以上30-50℃，在此 温度下保持一段时间，使钢的组织全部变成奥氏体，然后快速冷却（水冷或油冷），使奥氏体来不及分解而形成马氏体组织，称为淬火。 特点：硬度大，适合对硬度有特殊要求的部件。 1.3试样规格尺寸：采用R4试样。 参数如下：

1.4公差要求 [试验原理] 1.原理简介：材料的机械性能指标是由拉伸破坏试验来确定的，由试验可知弹性阶段 卸荷后，试样变形立即消失，这种变形是弹性变形。当负荷增加到一定值时，测力度盘的指针停止转动或来回摆动，拉伸图上出现了锯齿平台，即荷载不增加的情况下，试样继续伸长，材料处在屈服阶段。此时可记录下屈服强度R 。当屈服到一定 eL 程度后，材料又重新具有了抵抗变形的能力，材料处在强化阶段。此阶段：强化后的材料就产生了残余应变，卸载后再重新加载，具有和原材料不同的性质，材料的强度提高了。但是断裂后的残余变形比原来降低了。这种常温下经塑性变形后，材料强度提高，塑性降低的现象称为冷作硬化。当荷载达到最大值Rm后，试样的某一部位截面开始急剧缩小致使载荷下降,至到断裂。 [试验设备与仪器] 1.1试验中需要测得： （1）连续测量加载过程中的载荷R和试样上某段的伸长量（Lu-Lo）数据。（有万能材料试验机给出应力-应变曲线） （2）两个个直接测量量：试样标距的长度 L o；直径 d。 1.2试样标距长度与直径精度：由于两者为直接测量量，工具为游标卡尺，最高精度为 0.02mm。 1.3检测工具：万能材料试验机 WDW-200D。载荷传感器，0.5级。引伸计，0.5级。 注1：应力值并非试验机直接给出，由载荷传感器直接测量施加的载荷值，进而转化成工程应力，0.5级，即精确至载荷传感器满量程的1/500。 注2：连续测试试样上某段的伸长量由引伸计完成，0.5级，即至引伸计满量程的1/50。

2019年材料力学考试题库及答案

材料力考试题及答案 一、填空题：（每空1分，共计38分） 1、变形固体的变形可分为：弹性变形和塑性变形。 2、构件安全工作的基本要求是：构件必须具有足够的强度、足够刚度 和足够稳定性。 3、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转变形 和弯曲变形。 4、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；汽车行驶时，传动轴的变 形是扭转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形；螺旋千斤顶中的螺杆受压杆受压变形。 5、图中σ——ε曲线上，对应p点的应力为比例极限，符号__σp__、对应y 点的应力称为屈服极限，符号_σs__、对应b点的应力称为强化极限符号_σb ___ __。 k 6、内力是外力作用引起的，不同的外力引起不同的内力，轴向拉、压变形时 的内力称为轴力。剪切变形时的内力称为剪力，扭转变形时内力称为扭矩，弯曲变形时的内力称为弯矩。 7、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有 AB、BC、CD、AD ；受力压缩杆件有 BE 。

8、胡克定律的两种表达式为EA L N l ?=?和εσE =。E 称为材料的 弹性模量 。它是衡量材料抵抗 变形 能力的一个指标。E 的单位为MPa ，1 MPa=_106_______Pa 。 9、衡量材料强度的两个重要指标是 屈服极限 和 强化极限 。 10、通常工程材料丧失工作能力的情况是：塑性材料发生 屈服 现象， 脆性材料发生 强化 现象。 11、挤压面为平面时，计算挤压面积按 实际面积 计算；挤压面为半圆柱面的 投影 面积计算。 12、在园轴的抬肩或切槽等部位，常增设 圆弧过渡 结构，以减小应力集中。 13、扭转变形时，各纵向线同时倾斜了相同的角度；各横截面绕轴线转动了不同 的角度，相邻截面产生了 转动 ，并相互错动，发生了剪切变形，所以横截面上有 剪 应力。 14、因半径长度不变，故切应力方向必与半径 垂直 由于相邻截面的间距不 变，即园轴没有 伸长或缩短 发生，所以横截面上无 正 应力。 15、长度为l 、直径为d 的圆截面压杆，两端铰支，则柔度λ为 ，若压 杆属大柔度杆，材料弹性模量为E ，则临界应力σ cr 为______________。 二、 判断题：（每空1分，共计8分） 1、正应力是指垂直于杆件横截面的应力。正应力又可分为正值正应力和负值正 应力。 （ √） 2、构件的工作应力可以和其极限应力相等。 （ × ） 3、设计构件时，须在满足安全工作的前提下尽量节省材料的要求。 （ √ ） 4、挤压面的计算面积一定是实际积压的面积。 （ × ）

材料力学实验报告答案

篇一：材料力学实验报告答案 材料力学实验报告 评分标准拉伸实验报告 一、实验目的（1分） 1. 测定低碳钢的强度指标（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）。 2. 测定铸铁的强度极限σb。 3. 观察拉伸实验过程中的各种现象，绘制拉伸曲线（p－δl曲线）。 4. 比较低碳钢与铸铁的力学特性。 二、实验设备（1分） 机器型号名称电子万能试验机 测量尺寸的量具名称游标卡尺精度 0.02 mm 三、实验数据（2分） 四、实验结果处理（4分） ?s??b? psa0pba0 ＝300mpa 左右＝420mpa 左右 ＝20～30％左右＝60～75％左右 ?? l1?l0 ?100％ l0a0?a1 ?100％ a0 ?＝ 五、回答下列问题（2分，每题0.5分） 1、画出（两种材料）试件破坏后的简图。略 2、画出拉伸曲线图。 3、试比较低碳钢和铸铁拉伸时的力学性质。 低碳钢在拉伸时有明显的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，而铸铁没有明显的这四个阶段。 4、材料和直径相同而长短不同的试件，其延伸率是否相同？为什么？相同 延伸率是衡量材料塑性的指标，与构件的尺寸无关。压缩实验报告 一、实验目的（1分） 1. 测定压缩时铸铁的强度极限σb。 2. 观察铸铁在压缩时的变形和破坏现象，并分析原因。 二、实验设备（1分） 机器型号名称电子万能试验机（0.5分） 测量尺寸的量具名称游标卡尺精度 0.02 mm （0.5分） 三、实验数据（1分）四、实验结果处理（2分） ?b? pb =740mpaa0 左右 五、回答下列思考题（3分） 1.画出（两种材料）实验前后的试件形状。略 2. 绘出两种材料的压缩曲线。略 3. 为什么在压缩实验时要加球形承垫？

材 料 力 学 性 能 实 验 报 告.

材料 学性能实院系：材料学院姓名：王丽朦学号：200767027 验报力告 实验目的： 通过拉伸试验掌握测量屈服强度，断裂强度，试样伸长率，界面收缩率的方法；通过缺口拉伸试验来测试缺口对工件性能的相关影响； 通过冲击试验来测量材料的冲击韧性； 综合各项试验结果，来分析工件的各项性能； 通过本实验来验证材料力学性能课程中的相关结论，同时巩固知识点，进一步深刻理解相关知识； 实验原理： 1)屈服强度 金属材料拉伸试验时产生的屈服现象是其开始产生宏观的塑性变形的一种标志。弹性变形阶段向塑性变形阶段的过渡，表现在试验过程中的现象为，外力不增加即保持恒定试样仍能继续伸长，或外力增加到某一数值是突然下降，随后，在外力不增加或上下波动情况下，试样继续伸长变形，这便是屈服现象。呈现屈服现象的金属材料拉伸时，试样在外力不增加仍能继续伸长时的应力称为屈服点，记作σs； 屈服现象与三个因素有关：(1)材料变形前可动位错密度很小或虽有大量位错但被钉扎住，如钢中的位错为杂质原子或第二相质点所钉扎；(2)随塑性变形发生，位错快速增殖；(3)位错运动速率与外加应力有强烈的依存关系。影响屈服强度的因素有很多，大致可分为内因和外因。 内因包括：金属本性及晶格类型的影响；晶界大小和亚结构的影响；还有溶质元素和第二相的影响等等。通过对内因的分析可表征，金属微量塑性变形抗力的屈服强度是一个对成分、组织极为敏感的力学性能指标，受许多内在因素的影响，改变合金成分或热处理工艺都可使屈服强度产生明显变化。 外因包括：温度、应变速率和应力状态等等。总之，金属材料的屈服强度即受各种内在因素的影响，又因外在条件不同而变化，因而可以根据人们的要求予以改变，这在机件设计、选材、拟订加工工艺和使用时都必须考虑到。 2)缺口效应 由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的“缺口效应”，从而影响金属材料的力学性能。 缺口的第一个效应是引起应力集中，并改变了缺口前方的应力状态，使缺口试样或机件所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或三向应力状态，也就是出现了σx（平面应力状态）或σy与σz（平面应变状态），这要视板厚或直径而定。

材料力学题库及答案

材料力学题库及答案

材料力学题库及答案 【篇一：很经典的几套材料力学试题及答案】 若真不及格，努力下次过。 命题负责人：教研室主任： 【篇二：大学期末考试材料力学试题及答案】 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。() 2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。() 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。() 4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。() 5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。（） 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。() 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。（）8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。() 9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。() 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。() 二、选择题（每个2分，本题满分16分） f 1．应用拉压正应力公式??n的条件是（）。

aa、应力小于比例极限；b、外力的合力沿杆轴线；c、应力小于弹性极限；d、应力小于屈服极限。 (a)(b) 2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比?m（）。axmax 为 a、1/4； b、1/16； c、1/64；d (a) (b) 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是 a、有应力一定有应变，有应变不一定有应力； b、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力； c、有应力不一定有应变，有应变一定有应力； d、有应力一定有应变，有应变一定有应力。 4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是。a：脉动循环应力：b：非对称的循环应力；c：不变的弯曲应力；d：对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力f作用，其合理的截面形状应为图（b） 6、对钢制圆轴作扭转校核时，发现强度和刚度均比规定的要求低了20%，若安全因数不变，改用屈服极限提高了30%的钢材，则圆轴的（c ）a、强度、刚度均足够；b、强度不够，刚度足够；c、强度足够，刚度不够；d、强度、刚度均不够。 7、图示拉杆的外表面上有一斜线，当拉杆变形时，斜线将d。a：平动；b：转动c：不动；d：平动加转动 8、按照第三强度理论，比较图中两个应力状态的相的是（a ）。（图中应力单位为mpa）a、两者相同；b、（a）大；b、c、（b）大； d、无法判断一、判断：

材料力学扭转实验实验报告

扭 转 实 验 一．实验目的： 1.学习了解微机控制扭转试验机的构造原理，并进行操作练习。 2.确定低碳钢试样的剪切屈服极限、剪切强度极限。 3.确定铸铁试样的剪切强度极限。 4.观察不同材料的试样在扭转过程中的变形和破坏现象。 二．实验设备及工具 扭转试验机，游标卡尺、扳手。 三．试验原理： 塑性材料和脆性材料扭转时的力学性能。（在实验过程及数据处理时所支撑的理论依据。参考材料力学、工程力学课本的介绍，以及相关的书籍介绍，自己编写。） 四．实验步骤 1.a 低碳钢实验（华龙试验机） （1）量直径： 用游标卡尺量取试样的直径。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。。 （2）安装试样： 启动扭转试验机，手动控制器上的“左转”或“右转”键，调整活动夹头的位置，使前、后两夹头钳口的位置能满足试样平口的要求，把试样水平地放在两夹头之间，沿箭头方向旋转手柄，夹紧试样。 （3）调整试验机并对试样施加载荷： 在电脑显示屏上调整扭矩、峰值、切应变1、切应变2、夹头间转角、时间的零点；根据你所安装试样的材料，在“实验方案读取”中选择“教学低碳钢试验”，并点击“加载”而确定；用键盘输入实验编号，回车确定（按Enter 键）；鼠标点“开始测试”键，给试样施加扭矩；在加载过程中，注意观察屈服扭矩的变化，记录屈服扭矩的下限值，当扭矩达到最大值时，试样突然断裂，后按下“终止测试”键，使试验机停止转动。 （4）试样断裂后，从峰值中读取最大扭矩 。从夹头上取下试样。 （5）观察试样断裂后的形状。 1.b 低碳钢实验（青山试验机） （1）量直径： 用游标卡尺量取试样的直径。在试样上选取3各位置，每个位置互相垂直地测量2次直径，取其平均值；然后从3个位置的平均值中取最小值作为试样的直径。 （2）安装试样： 启动扭转试验机，手动“试验机测控仪”上的“左转”或“右转”键，调整活动夹头的位置，使前、后两夹头钳口的位置能满足试样平口的要求，把试样水平地放在两夹头之间，s τb τb τ 0d S M b M 0d

材料力学性能实验报告

大连理工大学实验报告 学院（系）：材料科学与工程学院专业：材料成型及控制工程班级：材0701姓名：学号：组：___ 指导教师签字：成绩： 实验一金属拉伸实验 Metal Tensile Test 一、实验目的Experiment Objective 1、掌握金属拉伸性能指标屈服点σS，抗拉强度σb，延伸率δ和断面收缩率 φ的测定方法。 2、掌握金属材料屈服强度σ0.2的测定方法。 3、了解碳钢拉伸曲线的含碳量与其强度、塑性间的关系。 4、简单了解万能实验拉伸机的构造及使用方法。 二、实验概述Experiment Summary 金属拉伸实验是检验金属材料力学性能普遍采用的极为重要的方法之一，是用来检测金属材料的强度和塑性指标的。此种方法就是将具有一定尺寸和形状的金属光滑试样夹持在拉力实验机上，温度、应力状态和加载速率确定的条件下，对试样逐渐施加拉伸载荷，直至把试样拉断为止。通过拉伸实验可以解释金属材料在静载荷作用下常见的三种失效形式，即过量弹性变形，塑性变形和断裂。在实验过程中，试样发生屈服和条件屈服时，以及试样所能承受的最大载荷除以试样的原始横截面积，求的该材料的屈服点σS，屈服强度σ0.2和强度极限σb。用试样断后的标距增长量及断处横截面积的缩减量，分别除以试样的原始标距长度，及试样的原始横截面积，求得该材料的延伸率δ和断面收缩率φ。 三、实验用设备The Equipment of Experiment 拉力实验的主要设备为拉力实验机和测量试样尺寸用的游标卡尺，拉力

实验机主要有机械式和液压式两种，该实验所用设备原东德WPM—30T液压式万能材料实验机。液压式万能实验机是最常用的一种实验机。它不仅能作拉伸试验，而且可进行压缩、剪切及弯曲实验。 （一）加载部分The Part of Applied load 这是对试样施加载荷的机构，它利用一定的动力和传动装置迫使试样产生变形，使试样受到力或能量的作用。其加载方式是液压式的。在机座上装有两根立柱，其上端有大横梁和工作油缸。油缸中的工作活塞支持着小横梁。小横梁和拉杆、工作台组成工作框架，随工作活塞生降。工作台上方装有承压板和弯曲支架，其下方为钳口座，内装夹持拉伸试样用的上夹头。下夹头安装在下钳口座中，下钳口座固定在升降丝杆上。 当电动机带动油泵工作时，通过送油阀手轮打开送油阀，油液便从油箱经油管和进入工作油缸，从而推动活塞连同工作框架一起上升。于是在工作台与大横梁之间就可进行压缩、弯曲等实验，在工作台与下夹头之间就进行拉伸实验。实验完毕后，关闭送油阀、旋转手轮打开回油阀，则工作油缸中的油液便经油管泄回油箱，工作台下降到原始位置。 （二）测力部分The Part of Measuring Force 加载时，油缸中的油液推动工作活塞的力与试样所承受的力随时处于平衡状态。如果用油管和将工作油缸和测力油缸连同，此油压便推动测力活塞，通过连杆框架使摆锤绕支点转动而抬起。同时，摆锤上方的推板便推动水平齿杆，使齿轮带动指针旋转。指针旋转的角度与油压亦即与试样所承受的载荷成正比，因此在测力度盘上便可读出试样受力的量值。 四、试样Sample 拉伸试样，通常加工成圆型或矩形截面试样，其平行长度L0等于5d或10d （前者为长试样，后者为短试样），本实验用短试样，即L0=5d。本实验所用的试样形状尺寸如图1—1所示。 图1－1圆柱形拉伸试样及尺寸

材料力学考题

1、简易起重设备中，AC杆由两根80?80?7等边角钢组成，AB杆由两根10号工字钢组成.材料为Q235钢，许用应力[?]=170M Pa.求许可荷载[F]. 解：(1)取结点A为研究对象，受力分析如图所示. 结点A的平衡方程为 2、图示空心圆轴外径D=100mm，内径d=80mm，M1=6kN·m，M2=4kN·m，材料的剪切弹性模量G=80GPa. (1)画轴的扭矩图； (2)求轴的最大切应力，并指出其位置. 3、一简支梁受均布荷载作用，其集度q=100kN/m,如图所示.试用简易法作此梁的剪力图和弯矩图. 解:(1)计算梁的支反力 将梁分为AC、CD、DB三段.AC和DB上无荷载,CD段有向下的均布荷载. 4、T形截面铸铁梁的荷载和截面尺寸如图所示.铸铁的抗拉许用应力为 [?t]=30MPa,抗压许用应力为[?c]=160MPa.已知截面对形心轴Z的惯性矩为 Iz=763cm4,y1=52mm,校核梁的强度. 5、图示一抗弯刚度为EI的悬臂梁,在自由端受一集中力F作用.试求梁的挠曲线方程和转角方程,并确定其最大挠度和最大转角 将边界条件代入(3)(4)两式中,可得梁的转角方程和挠曲线方程分别为

6、简支梁如图所示.已知mm截面上A点的弯曲正应力和切应力分别为?=-70MPa， ?=50MPa.确定A点的主应力及主平面的方位. 解：把从A点处截取的单元体放大如图 7、直径为d=0.1m的圆杆受力如图,T=7kNm,F=50kN,材料为铸铁，[?]=40MPa,试用第一强度理论校核杆的强度. 8、空心圆杆AB和CD杆焊接成整体结构，受力如图。AB杆的外径D=140mm，内、外径之比α=d/D=0.8，材料的许用应力[?]=160MPa。试用第三强度理论校核AB杆的强度 解：(1)外力分析将力向AB杆的B截面形心简化得 AB杆为扭转和平面弯曲的组合变形 (2)内力分析--画扭矩图和弯矩图,固定端截面为危险截面 9、压杆截面如图所示。两端为 柱形铰链约束，若绕y轴失稳可视为两端固定，若绕z轴失稳可视为两端铰支。已知，杆长l=1m,材料的弹性模量E=200GPa，?p=200MPa。求压杆的临界应力。 1.外力偶矩计算公式（P功率，n转速） 2.弯矩、剪力和荷载集度之间的关系式 3.轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式（杆件横截面轴力FN，横截面面积A，拉应力 为正） 4.轴向拉压杆斜截面上的正应力与切应力计算公式（夹角a从x轴正方向逆时针转至外法线的方位 角为正）

材料力学试题库

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1、以下列举的实际问题中，属于强度问题的是（ ）；属于刚度问题的是 （ ）；属于稳定性问题的是（ ） 【 】【 】【 】 A ．旗杆由于风力过大而产生不可恢复的永久变形 B ．自行车链条拉长量超过允许值而打滑 C ．桥梁路面由于汽车超载而开裂 D ．细长的千斤顶螺杆因压力过大而弯曲 2、虎克定律使用的条件是（ ） 【 】 A 、σ＜σp B 、σ＞σp C 、σ＜σs D 、σ＞σs 3、一等直杆在两端承受拉力作用，若其一半为钢，一半为铝，则两段的（ ）。 【 】 A 、内力相同，变形相同 B 、内力相同，变形不同 C 、内力不同，变形相同 D 、内力不同，变形不同 4、如图所示，设杆内最大轴力和最小轴力分别为Nmax F 和Nmin F ，则下列结论正确的是 【 】 A 、Nmax F =50KN ，Nmin F =5KN ； B 、Nmax F =55KN ，Nmin F =40KN ； C 、Nmax F =55KN ，Nmin F =25KN ； D 、Nmax F =20KN ，Nmin F =-5KN ；

.B 22 1ql m ql F A A = = .C 2ql m ql F A A == . D 23 1 ql m ql F A A == 1、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（ ）。 【 】 A 、形状尺寸不变，直径线仍为直线。 B 、形状尺寸改变，直径线仍为直线。 C 、形状尺寸不变，直径线不保持直线。 D 、形状尺寸改变，直径线不保持直线。 2、虎克定律使用的条件是（ ） 【 】 A 、σ＜σp B 、σ＞σp C 、σ＜σs D 、σ＞σs 3、一等直杆在两端承受拉力作用，若其一半为钢，一半为铝，则两段的（ ）。 【 】 A 、内力相同，变形相同 B 、内力相同，变形不同 C 、内力不同，变形相同 D 、内力不同，变形不同 4、如图所示，设杆内最大轴力和最小轴力分别为Nmax F 和Nmin F ，则下列结论正确的是 【 】 A 、Nmax F =50KN ，Nmin F =5KN ； B 、Nmax F =55KN ，Nmin F =40KN ； C 、Nmax F =55KN ，Nmin F =25KN ； D 、Nmax F =20KN ，Nmin F =-5KN ；

金属材料力学性能实验报告

金属材料力学性能实验报告 姓名：班级：学号：成绩： 实验名称实验一金属材料静拉伸试验 实验设备1）电子拉伸材料试验机一台，型号HY-10080 2）位移传感器一个； 3）刻线机一台； 4）游标卡尺一把； 5）铝合金和20#钢。 试样示意图 图1 圆柱形拉伸标准试样示意图 试样宏观断口示意图 图2 铝合金试样常温拉伸断裂图和断口图 （和试样中轴线大约成45°角的纤维状断口，几乎没有颈缩，可以知道为切应力达到极限，发生韧性断裂）

图3 正火态20#钢常温拉伸断裂图和断口图 （可以明显看出，试样在拉断之后在断口附近产生颈缩。断口处可以看出有三个区域：1.试样中心的纤维区，表面有较大的起伏，有较大的塑性变形；2.放射区，表面较光亮平坦，有较细的放射状条纹；3.剪切唇，轴线成45°角左右的倾斜断口） 原始数据记录 表1 正火态20#钢试样的初始直径测量数据（单位：mm ） 左 中 右 平均值 9.90 10.00 10.00 9.97 9.92 10.00 10.00 10.00 10.00 9.92 左 中 右 平均值 8.70 8.72 8.68 8.69 8.68 8.70 8.70 8.64 8.72 8.70 表2 时效铝合金试样的初始直径测量数据（单位：mm ） 两试样的初始标距为050 L mm 。 表3 铝合金拉断后标距测量数据记录（单位：mm ） AB BC AB+2BC 平均 12.32 23.16 58.64 58.79 24.02 17.46 58.94 测量20#钢拉断后的平均标距为u L =69.53 mm ，断口的直径平均值为u d =6.00 mm 。 测量得到铝合金拉断后的断面直径平均值为7.96mm 。

工程力学试题库-材料力学

材料力学基本知识 复习要点 1.材料力学的任务 材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上，以最经济的代价，为构件确定合理的截面形状和尺寸，选择合适的材料，为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。 2.变形固体及其基本假设 连续性假设：认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间，毫无空隙。 均匀性假设：认为物体内各处的力学性能完全相同。 各向同性假设：认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设：认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。 3.外力与内力的概念 外力：施加在结构上的外部荷载及支座反力。 内力：在外力作用下，构件内部各质点间相互作用力的改变量，即附加相互作用力。内力成对出现，等值、反向，分别作用在构件的两部分上。 4.应力、正应力与切应力 应力：截面上任一点内力的集度。 正应力：垂直于截面的应力分量。 切应力：和截面相切的应力分量。 5.截面法 分二留一，内力代替。可概括为四个字：截、弃、代、平。即：欲求某点处内力，假想用截面把构件截开为两部分，保留其中一部分，舍弃另一部分，用内力代替弃去部分对保留部分的作用力，并进行受力平衡分析，求出内力。 6.变形与线应变切应变 变形：变形固体形状的改变。 线应变：单位长度的伸缩量。 练习题 一.单选题 1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（）项， 其他各项是必须满足的条件。 A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件

2、物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称 为（） A．弹性B．塑性C．刚性D．稳定性 3、结构的超静定次数等于（）。 A．未知力的数目B．未知力数目与独立平衡方程数目的差数 C．支座反力的数目D．支座反力数目与独立平衡方程数目的差数 4、各向同性假设认为，材料内部各点的（）是相同的。 A.力学性质 B.外力 C.变形 D.位移 5、根据小变形条件，可以认为（） A.构件不变形 B.结构不变形 C.构件仅发生弹性变形 D.构件变形远小于其原始尺寸 6、构件的强度、刚度和稳定性（） A.只与材料的力学性质有关 B.只与构件的形状尺寸有关 C.与二者都有关 D.与二者都无关 7、在下列各工程材料中，（）不可应用各向同性假设。 A.铸铁 B.玻璃 C.松木 D.铸铜 二.填空题 1.变形固体的变形可分为____________和_______________。 2.构件安全工作的基本要求是：构件必须具有__________、__________和足够 的稳定性。（同：材料在使用过程中提出三方面的性能要求，即__________、__________、__________。） 3.材料力学中杆件变形的基本形式有__________、__________、__________和 __________。 4.材料力学中，对变形固体做了__________、__________、__________、 __________四个基本假设。