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13-材料力学练习题-01

材料力学练习题

一、选择填空题

1．构件的强度是指_____ __ ，刚度是指____ ____，稳定性是指______ __。

A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力； B ：在外力作用下构件抵抗破坏的能力；

B. 在外力作用下构件保持其原有平衡形态的能力；

2．对塑性材料，极限应力σ°= ；对脆性材料，极限应力σ°= 。对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常用作为材料的屈服极限。

3．通过低碳钢拉伸破坏试验，可测定的强度指标有：和；塑性指标有和。

4．塑性材料经过冷作硬化处理后，它的比例极限（提高、不变、降低），它的强度极限（提高、不变、降低）。

5．图示销钉联结，销钉的切应力τ = ，最大挤压应力σbs = 。

6．连接件的剪切实用计算是以_____________假设为基础的.

A ．剪应力不超过材料的剪切比例极限； B. 剪切面为圆形或方形； C. 剪应力在剪切面上均匀分布； D. 剪切面大于挤压面。 7．设计铸铁梁时，宜采用中性轴为的横截面。

A 对称轴

B 靠近受拉边的非对称轴；

C 靠近受压边的非对称轴

D 任意轴 8．设计钢梁时，宜采用中性轴为的横截面。

A 对称轴

B 靠近受拉边的非对称轴；

C 靠近受压边的非对称轴

D 任意轴

9. 某拉伸试件，标矩50=l mm ，直径10=d mm ，拉断后标矩长度变为631=l mm ，断口处最小直径

71=d mm ，则此材料的伸长率=δ________；断面收缩率=ψ_______。_________称为塑性材料，

_________称为脆性材料。

10. 表面磨光的低碳钢试件拉伸到屈服阶段时，表面将出现与轴线大致成o

45倾角的滑移线，因为拉伸时在与轴线成o

45倾角的斜截面上，_______应力为最大值，可见屈服现象与最大______应力有关。 11．压杆失稳将在_________的纵向平面内发生。

A. 长度系数 μ 最大；

B.截面惯性半径 i 最小；

C. 柔度 λ最大；

D. 柔度 λ最小。 12．压杆属于细长杆、中长杆还是短粗杆，是根据压杆的__________来判断的。 A. 长度； B. 横截面尺寸； C. 柔度 (长细比)； D. 临界应力。 13．铸铁试件扭转破坏是__________________。

题5图

A. 沿横截面拉断;

B. 沿横截面剪断;

C.沿与轴线成450螺旋面拉断;

D.沿与轴线成450螺旋面剪断。 14．采用______________措施，并不能提高细长压杆的稳定性。

A ．增加压杆的横截面面积；

B ．增加压杆的表面光洁度；

C ．选用弹性模量E 值大的材料。

D ．减小压杆的柔度；

15．圆轴扭转时，最大正应力发生在截面上，最大剪应力发生在截面上。铸铁圆轴扭转时沿面断裂。

16．扭转切应力公式p I T ρτρ=适用于杆件。

A ．任意截面形状；

B ．任意实心截面形状；

C ．任意材料的圆截面；

D ．线弹性材料的圆截面。 17．梁挠曲线近似微分方程 EI x M y )(='' 在____ ____条件下成立。

A. 梁的变形属于小变形；

B. 材料服从胡克定律；

C.挠曲线 xoy 面内；

D.同时满足 (A)、(B)、(C)。 18．在下列诸因素中，梁的内力图通常与有关。

A ．横截面形状；

B . 横截面面积； C. 梁的材料； D. 载荷作用位置。 19．构件在对称循环交变应力作用下的许用应力等于_________________.

A. 材料的疲劳极限;

B. 材料的疲劳极限与疲劳安全系数之比;

C. 构件的疲劳极限; D 构件的疲劳极限与疲劳安全系数之比。 20．影响构件持久极限的主要因素是。

A ．材料的强度极限,应力集中,表面加工质量； B. 交变应力的循环特征,构件尺寸,构件外形； C. 应力集中,构件尺寸,表面加工质量； D ．材料的塑性指标,应力集中,构件尺寸。 21．矩形截面梁横力弯曲时，横截面上最大切应力发生在________ ____上。 22．构件因截面骤然改变而使横截面上的应力有局部陡增的现象称为____________。 23．在剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是____________分布的。

24．圆截面细长压杆的材料和杆端约束保持不变，若将其直径缩小一半，则压杆临界压力为原压杆的____________。

A ．1/2；

B ．1/4；

C ．1/8；

D ．1/16。

25．对没有明显屈服阶段的塑性材料，通常以产生__________所对应的应力作为材料的条件屈服极限。

A ．0.2的应变值；

B ．0.2% 的应变值；

C ．0.2% 的塑性应变值；

D ．0.2的塑性应变值。

26．一内外径之比为α = d /D 的空心圆轴，当两端承受转矩T 时，横截面上的最大切应力为τ，则内圆周处的切应力为。

A. τ；

B. ατ；

C. (1-α3)τ；

D. (1-α4)τ。 27．图示螺钉在拉力P 作用下，挤压面积A bs = 。

A ．2d 4π

B ．dh 4π

C ．2

D 4

π D ．)d (D 422-π

28．单元体(a )、(b )、(c )，应力单位为MPa ，(a )为，(b )为，(c )为。 A.纯剪切应力状态； B.单向应力状态； C.二向应力状态； D.三向应力状态。

29. 挤压强度条件是：挤压应力不得超过材料的____________________。

A. 极限挤压应力；

B.许用挤压应力；

C. 最大挤压应力；

D.破坏挤压应力 30．影响圆轴扭转角大小的因素是____________________。

A.扭矩、材料、轴长

B.扭矩、轴长、抗扭刚度

C. 扭矩、材料、截面尺寸

D.扭矩、轴长、截面尺寸 31．在剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是____________分布的。

32．在连接件上，剪切面和挤压面分别（）外力方向。

A ．垂直、平行 B. 平行、垂直； C ．平行 D. 垂直 33．正应力计算公式σ=

F N

适用范围是( ) A.材料的比例极限之内； B.材料的屈服极限之内 C.材料的弹性极限之内； D.直杆的轴向拉伸与压缩

二、图示结构中AC 为钢杆，横截面面积A 1=2cm 2；BC

截面面积A 2=3cm 2。许用应力[]钢σ=160MPa ，[]铜σ=100MPa 许可载荷[P]。 (12分)

三、图示桁架，杆1为圆截面钢杆，杆2为方截面木杆。在节点A

承受载荷P 作用，试确定钢杆的直径d

与木杆截面的边宽b 。已知钢杆的许用应力[σs ]=160MPa ，木杆的许用应力[σw ] = 10MPa 。

四、图示构架，AB 为刚杆，CD 为弹性杆，已知：E = 200 GPa, CD 杆截面积为2cm 2 , F = 5 kN, [σ]MPa 160=。（1）试校核构架的强度，（2）计算CD 杆的伸长量及C, B 两点的位移(12分)

五、图示一直径为mm 60的传动轴，轴上作用外力偶矩m kN M .2.01=，m kN M .6.02=，m kN M .4.03=，

材料的切变模量G =80GPa 。(1)画出扭矩图； (2)求轴内最大切应力τmax ；(3)求轴的总扭转角AC ?。

六、图示等直圆杆，已知外力偶矩M A =3 kN ?m ，M B =7 kN ?m ，M C =4 kN ?m ，许用切应力[τ] = 60MPa ，单位长度许可扭转角 [?'] = 0.8°/m ，剪切弹性模量G = 80 GPa ，试确定轴的直径d 。(13分)

七、图示圆杆作用有m 1=3kN ?m ，m 2=1.2kN ?m ，材料的G =80GPa ，试：(1)画出扭矩图；(2)求轴内最大切应力τmax ；(3)求轴内最大单位长度扭转角φ

八、求梁的支座反力，作梁的剪力、弯矩图，并写出|F s |max ，|M |max 。

九、求图示外伸梁的支座约束力，并作梁的剪力、弯矩图，写出|F s |max ，|M |max 。

十、 No14工字钢制成的外伸梁承受图示载荷作用。已知：3 102cm W z =,MPa 160][=σ。试：(1) 绘出梁的内力图；(2) 校核梁的强度。

十一、一铸铁梁受载荷作用如图，已知T 形梁横截面对中性轴的惯性矩I z =96×105mm 4，铸铁许用拉应

力[σt ]=35MPa ，许用压应力[σc ]=140MPa ，（1）绘制梁的剪力图与弯矩图；（2）校核梁的强度。

十二、已知某单元体应力状态如图，应力单位为MPa ，试：（1）求主应力的大小；（2）绘出主平面位置和主应力方向。（3）求出第三强度理论的相当应力3r σ。（12

50MPa

3kN

十三、图示锅炉的直径D =0.5m ，壁厚δ=10mm ，蒸汽压力p =4MPa ，试求壁内一点的三个主应力、最大切应力及最大线应变。已知材料的弹性模量E =200GPa ，泊松比μ=0.3。

十四、绞盘C 受水平力F =10 kN ，绞盘与皮带轮D 的直径均为400mm ，皮带张力212F F =, 轴的直径为60mm ，许用应力为[σ]=80MPa ，试画出轴的内力图，并按第三强度理论校核轴的强度。

十五、一矩形截面悬臂梁AB ，承受图示载荷作用，已知材料的许用应力[σ]=MPa 160，设b h 2=。试确定该梁的截面尺寸。(14分)

十六、传动轴受力如图，已知M e =500N·m ，轮C 的直径为200mm ，轴的许用应力[σ]=120MPa ，试按第三强度理论设计轴的直径。

十七、图示钢质拐轴，承受铅垂载荷F 作用，试按第三强度理论确定轴AB 的直径。已知载荷F=10kN ，材料的许用应力[]σ=160MPa 。(15分)

十八、图示结构中，AB 梁、CD 杆的材料相同，[σ]=120MPa ，GPa E 200=，AB 梁的W z = 102cm 3，圆截面杆CD 直径d =30mm ，λp =100，规定的稳定安全因数n st = 6，试校核横梁AB 的强度及杆CD 的稳定性。

十九、图示结构中，载荷kN F 10=，A B 杆的直径mm d 40=，材料为Q235钢，σp =200MPa ，

σS =235MPa ，E =206GPa ，a =304MPa ，b =1.12MPa ，若规定的稳定安全因数n st = 6，校核压杆AB 的稳定性。

二十、图示结构中，压杆CD 为直径d = 40 mm 的圆截面杆，材料为Q235钢，σp = 200MPa ，σS = 235MPa ，E = 206GPa ，a = 304MPa ，b = 1.12MPa ，若规定的稳定安全因数n st = 4，试校核杆CD 的稳定性。

二十一、图示梁AB 的抗弯刚度为EI ，拉杆CD 的抗拉刚度为EA ，且I =Aa 2，试求杆CD 所受的轴力。

10kN/m

ql w 38454

max

Fl w 483

max -=

材料力学期末考试复习题及答案

二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的力图。③用第三强度理论设计轴AB 的直径d。 4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知I z=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力[σc]=120MPa，许用拉应力[σt]=35MPa，a=1m。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。试求：①作AB轴各基本变形的力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。

6.图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=2.0，[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。 7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知I z=10180cm4，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa，试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，μ=0.3，[σ]=140MPa。试求：①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。 9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=3.0，[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。

(答案)材料力学复习考试题解析

材料力学复习题第2章 1．如图所示桁架结构，各杆的抗拉刚度均为EA ，则结点C 的竖向位移为：（）（A ） αcos 2EA Fh （B ）α2cos 2EA Fh （C ）α3cos 2EA Fh （D ）α 3 cos EA Fh 2．如图所示正方形截面柱体不计自重，在压力F 作用下强度不足，差%20，（即F/A=1.2[σ]）为消除这一过载现象（即F/A ‘= [σ]），则柱体的边长应增加约：（）（A ） %5 （B ）%10 （C ）%15 （D ）%20 3．如图所示杆件的抗拉刚度kN 1083?=EA ，杆件总拉力kN 50=F ，若杆件总伸长为杆件长度的千分之五，则载荷1F 和2F 之比为：（）（A ） 5.0 （B ）1 （C ）5.1 （D ）2 4．如图所示结构，AB 是刚性梁，当两杆只产生简单压缩时，载荷作用点的位置距左边杆件的距离x 为：（）（A ） 4a （B ）3a （C ）2a （D ）3 2a 5．图示杆件的抗拉刚度为EA ，其自由端的水平位移为 3Fa/EA ，杆件中间习题1 图习题5图 F 2 习题4图习题3图 1 F 习题2 图

截面的水平位移为 Fa/EA 。 6．图示桁架结构各杆的抗拉刚度均为EA ，则节点C 的水平位移为 F l cos45/EA ，竖向位移为 F l cos45/EA 。 7．图示结构AB 为刚性梁，重物重量kN 20=W ，可自由地在AB 间移动，两杆均为实心圆形截面杆，1号杆的许用应力为MPa 80，2号杆的许用应力为MPa 100，不计刚性梁AB 的重量。试确定两杆的直径。 8．某铣床工作台进油缸如图所示，油缸内压为MPa 2=p ，油缸内径mm 75=D ，活塞杆直径mm 18=d ，活塞杆材料的许用应力MPa 50][=σ，试校核活塞杆的强度。 9．如图所示结构，球体重量为F ，可在刚性梁AB 上自由移动，1号杆和2号杆的抗拉刚度分别为EA 和EA 2，长度均为l ，两杆距离为a 。不计刚性梁AB 的重量。（1）横梁中点C 的最大和最小竖向位移是多少？（2）球体放在何处，才不会使其沿AB 梁滚动？ 10. 如图所示结构，AB 是刚性横梁，不计其重量。1，2号杆的直径均为mm 20=d ，两杆材料相同，许用应力为MPa 160][=σ，尺寸m 1=a 。求结构的许可载荷][F 。 11. 如图所示结构中的横梁为刚性梁，两圆形竖杆的长度和材料均相同，直径 mm 20=d ，材料的许用拉应力MPa 50][=t σ，不计刚性梁的重量，求结构能承受的最大 F 习题11图习题9图 A W B 习题10图 B 习题7图 A W B 习题8图 F 习题6图

材料力学实验题库

实验一拉伸实验 1.低碳钢拉伸时的拉伸曲线；右图 2.低碳钢拉伸实验中测定哪些强度指标和塑性指标；强度指标：σp(比例极限)、σe(弹性极限) σs（屈服极限）σb（强度极限）塑性指标：断后伸长率δ断面收缩率ψ 3.测定屈服极限时，选取的是上屈服点还是下屈服点；下屈服点 4.强度指标和塑形指标之间的关系；强度指标越高，材料塑性指标越低 5.低碳钢拉伸试验中试件尺寸L O和D0之间的关系； L=10D或L=5D 6.低碳钢拉伸试验中使用哪些试验仪器设备; 电子万能实验机、数显卡尺、钢尺 7.拉断试件后测量断后长度L1采用什么方法；直测法或移位法 8.什么时候使用直测法，什么时候使用移位法，（奇数和偶数情况下的计算）当断口到最邻近标距端点的距离大于或等于L0/3时，采用直

测法。当断口到最邻近标距端点的距离小于或等于L0/3时，采用移位法。 9.若断口位置在小于2.5格处具体用移位法中的哪种方法测量，具体按图分析；采用移位法中偶数法，具体算法见指导书P9 10.若断口位置小于2.5格处，使用移位法测量L1时具体应该测量哪几段，使用什么公式，具体按图分析；见指导书P9 11.若断口位置在大于2.5格小于3格处具体用移位法中的哪种方法测量，具体按图分析；采用移位法中奇数法，具体算法见指导书P9 12.若断口位置在大于2.5格小于3格处，使用移位法测量L1事具体应该测量哪几段，使用什么公式，具体按图分析；见指导书P9 13.断后伸长率的计算公式； δ=（L1-L0）/L0*100%L1为断后长L0 为原长 14.断面收缩率的计算公式； ψ=(A0-A1)/A1*100%A0为断前截面面积 A1为断后截面面积

材料力学实验指导书

材料力学实验指导书 §5 梁弯曲正应力电测实验指导书 1、概述梁是工程中常用的受弯构件。梁受弯时，产生弯曲变形，在结构设计和强度计算中经常要涉及到梁的弯曲正应力的计算，在工程检验中，也经常通过测量梁的主应力大小来判断构件是否安全，也可采用通过测量梁截面不同高度的应力来寻找梁的中性层。 2、实验目的 1、用应变电测法测定矩形截面简支梁纯弯曲时，横截面上的应力分布规律。 2、验证纯弯梁的弯曲正应力公式。 3、观察纯弯梁在双向交变加载下的应力变化特点。 3、实验原理梁纯弯曲时，根据平面假设和纵向纤维之间无挤压的假设，得到纯弯曲正应力计算公式为： Z I My =σ 式中：M —弯矩 Z I —横截面对中性层的惯性矩 y —所求应力点的纵坐标（中性轴为坐标零点）。由上式可知梁在纯弯曲时，沿横截面高度各点处的正应力按线性规律变化，根据纵向纤维之间无挤压的假设，纯弯梁中的单元体处于单纯受拉或受压状态，由单向应力状态的胡克定律E *εσ=可知，只要测得不同梁高处的ε，就可计算出该点的应力σ，然后与相应点的理论值进行比较，以验证弯曲正应力公式。 4、实验方案 4.1实验设备、测量工具及试件： YDD-1型多功能材料力学试验机（图1.8）、150mm 游标卡尺、四点弯曲梁试件（图5.1）。 YDD-1型多功能材料力学试验机由试验机主机部分和数据采集分析两部分组成，主机部分由加载机构及相应的传感器组成，数据采集部分完成数据的采集、分析等。图5.1实验中用到的纯弯梁，矩形截面，在梁的两端有支撑圆孔，梁的中间段有四个对称半圆形分配梁加载槽，加载测试时，两半圆型槽中间部分为纯弯段，在纯弯段中间不同梁高部位、在离开纯弯段中间一定距离的梁顶及梁底、在加工有长槽孔部位的梁顶及梁底均粘贴电阻应变片。 4.2 装夹、加载方案安装好的试件如图5.2所示。试验时，四点弯曲梁通过销轴安装在支座的长槽孔内，形成滚动铰支座。梁向下弯曲时，荷载通过分配梁等量地分配到梁上部两半圆形加载槽，梁向上弯曲时，荷载通过分配梁等量地分配到梁下部两半圆形加载槽，分配梁的两个加载支滚，一个为滚动铰支座，一个为图5.1 四点弯曲梁试件

材料力学期末考试复习题及答案

材料力学一、填空题： 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。 2.构件抵抗的能力称为强度。 3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。 4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。 5.偏心压缩为的组合变形。 6.柔索的约束反力沿离开物体。 7.构件保持的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为。 10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。 12.外力解除后可消失的变形，称为。 13.力偶对任意点之矩都。 14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。 15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。 16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形，称为。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。 19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。 20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。

21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。 22.在截面突变的位置存在集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。 24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。 27.作用力与反作用力的关系是。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。 29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为。 30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。

材料力学练习题集与答案解析~全

学年第二学期材料力学试题(A卷) 题号一二三四五六总分得分一、选择题（20分） 1、图示刚性梁AB由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A1和A2，若载荷P使刚梁平行下移，则其横截面面积（）。 A、A1〈A2 题一、1图 B、A1〉A2 C、A1=A2 D、A1、A2为任意 2、建立圆轴的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（）（1）扭矩M T与剪应力τρ的关系M T=∫AτρρdA （2）变形的几何关系（即变形协调条件）（3）剪切虎克定律（4）极惯性矩的关系式I T=∫Aρ2dA A、（1） B、（1）（2） C、（1）（2）（3） D、全部

3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（） A 、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 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 题一、3图题一、5图题一、4

二、作图示梁的剪力图、弯矩图。（１５分）三、如图所示直径为d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。（15分）四、电动机功率为9kW ，转速为715r/min ，皮带轮直径D =250mm ，主轴外伸部分长度为l =120mm ，主轴直径d =40mm ，〔σ〕=60MPa ，用第三强度理论校核轴的强度。（15分）五、重量为Q 的重物自由下落在图示刚架C 点，设刚架的抗弯刚度为三题图四题图二题图班级姓名____________ 学号不准答题-------------------------------------------------------------

材料力学复习题(附答案)

一、填空题 1．标距为100mm的标准试件，直径为10mm，拉断后测得伸长后的标距为123mm，缩颈处的最小直径为6.4mm，则该材料的伸长率δ=23%，断面收缩率ψ=59.04%。 2、构件在工作时所允许产生的最大应力叫许用应力σ，极限应力与许用应力的比叫安全系数n。 3、一般来说，脆性材料通常情况下以断裂的形式破坏，宜采用第一二强度理论。塑性材料在通常情况下以流动的形式破坏，宜采用第三四强度理论。 4、图示销钉的切应力τ=（P πdh ），挤压应力σbs=（ 4P π(D2-d2) ）（4题图）（5题图） 5、某点的应力状态如图，则主应力为σ1=30Mpa，σ2=0，σ3=-30Mpa。 6、杆件变形的基本形式有拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四种。 7、低碳钢在拉伸过程中的变形可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段四个阶段。 8、当切应力不超过材料的剪切比例极限时，切应变γ和切应力τ成正比。 9、工程实际中常见的交变应力的两种类型为对称循环，脉动循环。 10、变形固体的基本假设是：连续性假设；均匀性假设；各向同性假设。 11、低碳钢拉伸时大致分为以下几个阶段：弹性；屈服；强化；缩颈。 12、通常计算组合变形构件应力和变形的过程是：先分别计算每种基本变形各自引起的应力和变形，然后再叠加。这样做的前提条件是构件必须为线弹性、小变形杆件。 13、剪切胡克定律的表达形式为τ=Gγ。 14、通常以伸长率 <5%作为定义脆性材料的界限。 15、提高梁弯曲刚度的措施主要有提高抗弯刚度EI、减少梁的跨度、改善梁的载荷作用方式。 16、材料的破坏按其物理本质可分为屈服和断裂两类。二、选择题 1、一水平折杆受力如图所示，则AB杆的变形为（D）。（A）偏心拉伸；（B）纵横弯曲；（C）弯扭组合；（D）拉弯组合。 2、铸铁试件试件受外力矩Me作用，下图所示破坏情况有三种，正确的破坏形式是（A） 3、任意图形的面积为A，Z0轴通过形心O，Z1轴与Z0轴平行，并相距a，已知图形对Z1轴的惯性矩I1，则

材料力学实验训练题1(机测部分100题)

一、填空题 1. 对于铸铁试样，拉伸破坏发生在___________面上，是由___________应力造成的。压缩破坏发生在___________面上，是由_______应力造成的。扭转破坏发生在___________面上，是由_______应力造成的。 2. 下屈服点sl s 是屈服阶段中，不计初始瞬时效应时的___________应力。 3. 灰口铸铁在拉伸时，从很低的应力开始就不是直线，且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，因此，在工程计算中，通常取总应变为_______% 时应力—应变曲线的割线斜率来确定其弹性模量，称为割线弹性模量。 4. 在对试样施加轴向拉力，使之达到强化阶段，然后卸载至零，再加载时，试样在线弹性范围内所能承受的最大载荷将增大。这一现象称为材料的_____________。 5. 在长期高温条件下，受恒定载荷作用时材料发生_____________和_____________现象。 6.低碳钢抗拉能力_________抗剪能力。 7.铸铁钢抗拉能力_________抗剪能力。 8.铸铁压缩受_________ 应力破坏。 9. 压缩实验时，试件两端面涂油的目的是；低碳钢压缩后成鼓形的原因。 10. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因 11.已知某低碳钢材料的屈服极限为s σ，单向受拉，在力F 作用下，横截面上的轴向线应变为1ε，正应力为σ，且s σσ>；当拉力F 卸去后，横截面上轴向线应变为2ε。问此低碳钢的弹性模量E 是多少？( ) 12.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。 13.试列举出三种应力或应变测试方法：、、。 14.塑性材料试样拉伸时，颈缩处断口呈状，首先部分破坏，然后部分破坏。 15.等直杆受轴向拉伸，材料为低碳钢，弹性模量E =200GPa ，杆的横截面面积为 A =5cm 2 ，杆长 l =1m 。加拉力F =150kN 后，测得 ?l = 4mm ，则卸载后杆的残余应变为。 16.如图所示为低碳钢的ζ-ε曲线。与a 点对应的应力称为，与屈服阶段b 点对应

材料力学实验指导书(拉伸、扭转、冲击、应变)

C 61`材料的拉伸压缩实验一、实验目的 1.观察试件受力和变形之间的相互关系； 2.观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象；观察铸铁在压缩时的破坏现象。 3.测定拉伸时低碳钢的强度指标（σs、σb）和塑性指标（δ、ψ）；测定压缩时铸铁的强度极限σb。 4.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及工作原理。二、实验设备 1.微机控制电子万能试验机； 2.游标卡尺。三、实验材料拉伸实验所用试件（材料：低碳钢）如图1所示，压缩实验所用试件（材料：铸铁）如图2所示：图1 拉伸试件图2 压缩试件四、实验原理 1、拉伸实验低碳钢试件拉伸过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-?l曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图3。对于低碳钢材料，由图3曲线中发现OA直线，说明F正比于?l，此阶段称为弹性阶段。屈服阶段（B-C）常呈锯齿形，表示载荷基本不变，变形增加很快，材料失去抵抗变形能力，这时产生两个屈服点。其中，B'点为上屈服点，它受变形大小和试件等因素影响；

B 点为下屈服点。下屈服点比较稳定，所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。测定屈服载荷Fs 时，必须缓慢而均匀地加载，并应用σs =F s / A 0（A 0为试件变形前的横截面积）计算屈服极限。图3 低碳钢拉伸曲线屈服阶段终了后，要使试件继续变形，就必须增加载荷，材料进入强化阶段。当载荷达到强度载荷F b 后，在试件的某一局部发生显著变形，载荷逐渐减小，直至试件断裂。应用公式σb =F b /A 0计算强度极限（A 0为试件变形前的横截面积）。根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出低碳钢的延伸率δ和端面收缩率 ψ，即 %100001?-=l l l δ，%1000 10?-=A A A ψ 式中，l 0、l 1为试件拉伸前后的标距长度，A 1为颈缩处的横截面积。 2、压缩实验铸铁试件压缩过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D 转换和处理，并输入计算机，得到F-?l 曲线，即铸铁压缩曲线，见图4。图4 铸铁压缩曲线

材料力学实验训练题2(电测部分30题)

填空题 1、应变仪的灵敏度系数K—2.30，应变片的灵敏度系数K^ 2.06，仪器的读数是“=400」；，则实际的应变值是；=()。 2、在进行电测试验时，若将两个电阻值相等的工作片串联在同一桥臂上，设两个工作片的应变值分别为S1、◎，则读数应变( ) 3、当应变计与应变仪连接的导线较长时，例如大于50 m以上，由于导线本身有一定电阻值，它和应变计一起串联在应变电桥的桥臂上而又不参加变形，这将使指示应变小于真实应变，可以通过改变应变仪的 _______ 来修正。 4、有一粘贴在轴向受压试件上的应变片，其阻值为120“，灵敏系数K =2.136。问：当试件上的应变为-1000?时，应变片阻值是多少？ 5、工程测量中，应变电桥的接法有 --------- 、和等几种。 6、应变计的主要技术参数是、和等。 7、工程结构应变测量中，常用的温度补偿有补偿法和补偿法两种。 8设置温度补偿块必需满足的3个基本条件是： (1) 补偿块与试件的 ________ 相同，且不 ________ ; (2) 粘贴于其上的补偿应变计和工作应变计处于_________ 环境下; (3) 补偿应变计与工作应变计应是__________ 应变计。

9、应变仪的灵敏度系数K仪=2.08，应变片的灵敏度系数K片二2.00, 当仪器的读数＜=400?，则实际的应变值；为__________ 。 10、一般常用的电阻应变片种类有（）、（）和（）二、选择题 1、圆轴受扭矩T的作用，用应变片测出的是（）。 A. 剪应变E.剪应力C.线应变D.扭矩 2、电阻应变片的灵敏度系数K指的是（）。 A. 应变片电阻值的大小 B. 单位应变引起的应变片相对电阻值变化 C. 应变片金属丝的截面积的相对变化 D. 应变片金属丝电阻值的相对变化 3、用惠斯登电桥测量纯弯曲梁应变时，当温度补偿应变片所贴的构件材料的线膨胀系数小于被测梁的线膨胀系数时，应变测量结果与真实结果（）。 A. 偏大 B.偏小 C. 一致 4、用惠斯登电桥测量纯弯曲梁应变时，当温度补偿片的灵敏度高于被测量梁上贴的应变片灵敏度时，应变测量结果与真实结果（）。 A. 偏大 B.偏小 C. 一致 5、若静态应变仪标准灵敏系数为2时，标定的应变片灵敏系数小于 2时，则应变仪的读数比实际应变值（）。 A.大 B.小 C.相等 D.可大可小 6、电测法测量材料的弹性模量E时，若采用1/4桥测量，如何贴片

材料力学实验

材料力学实验文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

实验一实验绪论一、材料力学实验室实验仪器 1、大型仪器： 100kN（10T）微机控制电子万能试验机；200kN（20T）微机控制电子万能试验机；WEW-300C微机屏显式液压万能试验机；WAW-600C微机控制电液伺服万能试验机 2、小型仪器：弯曲测试系统；静态数字应变仪二、应变电桥的工作原理三、材料力学实验与材料力学的关系四、材料力学实验的要求 1、课前预习 2、独立完成 3、性能实验结果表达执行修约规定 4、曲线图一律用方格纸描述，并用平滑曲线连接 5、应力分析保留小数后一到二位

实验二轴向压缩实验一、实验预习 1、实验目的 I、测定低碳钢压缩屈服点 II、测定灰铸铁抗压强度 2、实验原理及方法金属的压缩试样一般制成很短的圆柱，以免被压弯。圆柱高度约为直径的倍~3倍。混凝土、石料等则制成立方形的试块。低碳钢压缩时的曲线如图所示。实验表明：低碳钢压缩时的弹性模量E和屈服极限σε，都与拉伸时大致相同。进入屈服阶段以后，试样越压越扁，横截面面积不断增大，试样抗压能力也继续增强，因而得不到压缩时的强度极限。 3、实验步骤 I、放试样 II、计算机程序清零 III、开始加载 IV、取试样，记录数据二、轴向压缩实验原始数据指导老师签名：徐

三、轴向压缩数据处理测试的压缩力学性能汇总强度确定的计算过程：实验三轴向拉伸实验一、实验预习 1、实验目的（1）、用引伸计测定低碳钢材料的弹性模量E；（2）、测定低碳钢的屈服强度，抗拉强度。断后伸长率δ和断面收缩率；（3）、测定铸铁的抗拉强度，比较两种材料的拉伸力学性能和断口特征。 2、实验原理及方法 I．弹性模量E及强度指标的测定。（见图）低碳钢拉伸曲线铸铁拉伸曲线（1）测弹性模量用等增量加载方法：F o ＝（10%～20%）F s ， F n ＝（70%～80%）F s 加载方案为：F 0=5，F 1 =8，F 2 =11，F 3 =14，F 4 =17 ，F 5 =20 （单位：kN）数据处理方法：平均增量法 ) , ( ) ( 0取三位有效数 GPa l A l F E m om ? ? ? = δ（1）线性拟合法 () GPa A l l F n l F F n F E om o i i i i i i? ? ∑ - ∑? ∑ ∑ - ∑ = 2 2 ) ( （2）

材料力学复习题(答案)

工程力学B 第二部分：材料力学扭转 1、钢制圆轴材料的剪切弹性模量G=80Gpa，[]=50Mpa,m o 1 ] [= '?,圆轴直径d=100mm;求(1) 做出扭矩图;(2)校核强度;(3)校核刚度;(4)计算A,B两截面的相对扭转角. 解： 3 max max 3 610 30.57[]50 (0.1) 16 t T MPa MPa W ττ π ? ===<= ? ] 030 max00 max 94 180610180 0.44[]1 8010(0.1) 32 m m p T GI ?? π ππ ? '' =?=?=<= ??? 30 94 (364)210180 0.0130.73 8010(0.1) 32 AB p Tl rad GI φ ππ +-?? ===?= ??? ∑ 2、图示阶梯状实心圆轴，AB段直径d1=120mm，BC段直径d2=100mm 。扭转力偶矩M A=22 kN?m，M B=36 kN?m，M C=14 kN?m。材料的许用切应力[ = 80MPa ，（１）做出轴的扭矩图；（２）校核该轴的强度是否满足要求。解：（1）求内力，作出轴的扭矩图

（2）计算轴横截面上的最大切应力并校核强度 AB段： 1 1,max 1t T W τ= ( ) 3 3 3 2210 64.8MPa π 12010 16 - ? == ?? []80MPa τ <= BC段： () 3 2 2,max3 3 2 1410 71.3MPa π 10010 16 t T W τ - ? === ?? []80MPa τ <= 综上，该轴满足强度条件。； 3、传动轴的转速为n=500r/min，主动轮A输入功率P1=400kW，从动轮B，C分别输出功率P2=160kW，P3=240kW。已知材料的许用切应力[]=70MP a，单位长度的许可扭转角[，]=1o/m，剪切弹性模量G=80GP a。(1)画出扭矩图。(2)试确定AB段的直径d1和BC段的直径d2；(3)主动轮和从动轮应如何安排才比较合理为什么解：（1） m N n P M. 7639 500 400 9549 95491 e1 = ? = =，m N n P M. 3056 500 160 9549 95492 e2 = ? = = m N n P M. 4583 500 240 9549 95493 e3 = ? = =，扭矩图如下（2）AB段，按强度条件：] [ 16 3 max τ π τ≤ = = d T W T t ，3 ] [ 16 τ π T d≥，mm d2. 82 10 70 7639 16 3 6 1 = ? ? ? ≥ π

材料力学实验指导书

试验一岩石单轴抗压试验一、试验的目的：测定岩石的单轴抗压强度R c。当无侧限试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度，即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。本次试验主要测定天然状态下试样的单轴抗压强度。二、基本原理岩石的单轴抗压强度是指岩石试样在单向受压至破坏时，单位面积上所承受的最大压应力: （MPa）一般简称抗压强度。根据岩石的含水状态不同，又有干抗压强度和饱和抗压强度之分。岩石的单轴抗压强度，常采用在压力机上直接压坏标准试样测得，也可与岩石单轴压缩变形试验同时进行，或用其它方法间接求得。三、主要仪器设备 1、钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。 2、测量平台、角尺、放大镜、游标卡尺。 3、压力机，应满足下列要求： (1)压力机应能连续加载且没有冲击，并具有足够的吨位，使能在总吨位的10%—90%之间进行试验。 (2)压力机的承压板，必须具有足够的刚度，其中之一须具有球形座，板面须平整光滑。 (3)承压板的直径应不小于试样直径，且也不宜大于试样直径的两倍。如压力机承压板尺寸大于试样尺寸两部以上时，需在试样上下两端加辅助承压板。辅助承压板的

刚度和平整度应满足压力机承压板的要求。 (4)压力机的校正与检验，应符合国家计量标准的规定。三、操作步骤 1、试样制备（1）样品可用钻孔岩芯或在坑槽中采取的岩块，在取样和试样制备过程中，不允许发生认为裂隙。 (2)试件规格：采用直径5厘米，高为10厘米的方柱体，各尺寸允许变化范围为：直径及边长为±0.2厘米，高为±0.5厘米。（3）对于非均质的粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径之比宜为2.0～2.5。（4）试样制备的精度应満足如下要求： a沿试样高度，直径的误差不超过0.03cm； b试样两端面不平行度误差，最大不超过0.005cm； c端面应垂直于轴线，最大偏差不超过0.25°； d 方柱体试样的相邻两面应互相垂直，最大偏差不超过0.25°。（4）试样含水状态处理在进行试验前应按要求的含水状；制备试样时采用的冷却液，必须是洁净水，不许使用油液。（5）对于遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石，应采用干法制样 2、试样描述描述内容包括：岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等；加荷方向与岩石试样内层理、节理、裂隙的关系及试样加工中出现的问题； 3、试样尺寸测量

材料力学阶段练习一及答案

华东理工大学网络教育学院材料力学课程阶段练习一一、单项选择题 1.如图所示的结构在平衡状态下，不计自重。对于CD折杆的受力图，正确的是( ) A. B. C. D.无法确定 2.如图所示的结构在平衡状态下，不计自重。对于AB杆的受力图，正确的是( )

A. B. C. D.无法确定 3.如图所示悬臂梁，受到分布载荷和集中力偶作用下平衡。插入端的约束反力为( )

A.竖直向上的力，大小为qa 2；逆时针的力偶，大小为2qa B.竖直向上的力，大小为qa 2；顺时针的力偶，大小为2qa C.竖直向下的力，大小为qa 2；逆时针的力偶，大小为2qa D.竖直向下的力，大小为qa 2；顺时针的力偶，大小为2qa 4.简支梁在力F 的作用下平衡时，如图所示，支座B 的约束反力为( ) A.F ，竖直向上 B.F/2，竖直向上 C.F/2，竖直向下 D.2F ，竖直向上 5.简支梁，在如图所示载荷作用下平衡时，固定铰链支座的约束反力为( ) A.P ，竖直向上 B.P/3，竖直向上 C.4P/3，竖直向上 D.5P/3，竖直向上

6.外伸梁，在如图所示的力和力偶作用下平衡时，支座B的约束反力为( ) A.F，竖直向上 B.3F/2，竖直向上 C.3F/2，竖直向下 D.2F，竖直向上 7.如图所示的梁，平衡时，支座B的约束反力为( ) A. qa，竖直向上 B. qa，竖直向下 2，竖直向上 C. qa 4，竖直向上 D. qa 8.关于确定截面内力的截面法的适用范围有下列说法，正确的是( )。 A.适用于等截面直杆 B.适用于直杆承受基本变形 C.适用于不论基本变形还是组合变形，但限于直杆的横截面 D.适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况 9.下列结论中正确的是( )。 A.若物体产生位移，则必定同时产生变形 B.若物体各点均无位移，则该物体必定无变形 C.若物体无变形，则必定物体内各点均无位移 D.若物体产生变形，则必定物体内各点均有位移

材料力学复习题

填空题第一部分 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为刚体。 2.构件抵抗破坏的能力称为强度。 3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成正比。 4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为二次抛物线。 5.偏心压缩为压缩和弯曲的组合变形。 6.柔索的约束反力沿柔索离开物体。 7.构件保持原有平衡形态的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在力的作用线与轴平行或相交时情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为中性轴。 10.图所示点的应力状态，其最大切应力是 100MPa 。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是运动效应和形变效应。 12.外力解除后可消失的变形，称为弹性形变。 13.力偶对任意点之矩都相等。 14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为 5F/2A 。 15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有突变。 16.光滑接触面约束的约束力沿公法线指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形，称为。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心不在一条直线上的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。 19.图所示，梁最大拉应力的位置在 c 点处。 20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为平衡。 22.在截面突变的位置存在应力集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有突变。 24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为二力杆。 27.作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，并且在同一直线上。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是一的合力或者一个合力偶或者平衡力系。 29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为 E，则截面C的位移为 7FE/2A 。 30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为倾斜的直线。第二部分 1、工程构件正常工作应满足_____强度_______、________刚度____、稳定性要求。 2、在正负号规定中，拉压杆的轴力以拉为正、压为负。

材料力学实验训练题1答案解析(机测部分100题)

填空题 1. 对于铸铁试样，拉伸破坏发生在横截面上，是由最大拉应力造成的。压缩破坏发生在约 50-55 度斜截面上，是由最大切应力造成的。扭转破坏发生在 45 度螺旋面上，是由最大拉应力造成的。 2. 下屈服点 s sl 是屈服阶段中，不计初始瞬时效应时的最小应力。 3. 灰口铸铁在拉伸时，从很低的应力开始就不是直线，且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，因此，在工程计算中，通常取总应变为 0.1 % 时应力—应变曲线的割线斜率来确定其弹性模量，称为割线弹性模量。 4. 在对试样施加轴向拉力，使之达到强化阶段，然后卸载至零，再加载时，试样在线弹性范围内所能承受的最大载荷将增大。这一现象称为材料的冷作硬化。 5. 在长期高温条件下，受恒定载荷作用时材料发生蠕变和松驰现象。 6. 低碳钢抗拉能力大于抗剪能力。 7. 铸铁钢抗拉能力小于 _抗剪能力。 8. 铸铁压缩受最大切应力破坏。 9. 压缩实验时，试件两端面涂油的目的是有摩擦。 10. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因 11. 已知某低碳钢材料的屈服极限为 s ，单向受拉，在力 F 作用下，横截面上的轴向线应变为 1 ，正应力为，且 s ；当拉力 F 卸去后，横截面上轴向线应变为 2 。问此低碳钢的弹性模量 E 是多少？ ( ) 12 12. 在材料的拉伸试验中，对于没有明显的屈服阶段的材料，以产生 0.2%塑性变形时对应的应力作为屈服极限。 13. 试列举出三种应力或应变测试方法：机测法、电测法、光测法。 14. 塑性材料试样拉伸时，颈缩处断口呈环状，首先中间部分拉断破坏，然后四周部分剪切破坏。减少摩擦；低碳钢压缩后成鼓形的原因：两端面此应力为名义应力，真实应力是增加的。

材料力学实验指导书

工程力学实验指导书主讲：林植慧机械与汽车工程学院 SCHOOL OF MECHANICAL AND AUTOMOTIVE ENGINEERING

实验一, 二低碳钢(Q235钢)、铸铁的轴向拉伸试验一、实验目的与要求 1．观察低碳钢(Q235钢)和铸铁在拉伸试验中的各种现象。 2．测绘低碳钢和铸铁试件的载荷―变形曲线(F ―Δl 曲线)及应力―应变曲线(σ―ε曲线)。 3．测定低碳钢拉伸时的比例极限P σ，屈服极限s σ、强度极限b σ、伸长率δ、断面收缩率ψ和铸铁拉伸时的强度极限b σ。 4．测定低碳钢的弹性模量E 。 5．观察低碳钢在拉伸强化阶段的卸载规律及冷作硬化现象。 6．比较低碳钢(塑性材料)和铸铁(脆性材料)的拉伸力学性能。二、实验设备、仪器和试件 1．微机控制电子万能试验机。 2．电子式引伸计。 3．游标卡尺。 4．低碳钢、铸铁拉伸试件。三、实验原理与方法材料的力学性能主要是指材料在外力作用下，在强度和变形方面表现出来的性质，它是通过实验进行研究的。低碳钢和铸铁是工程中广泛使用的两种材料，而且它们的力学性质也较典型。试验采用的圆截面短比例试样按国家标准（GB/T 228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》）制成，标距0l 与直径0d 之比为5100 0或=d l ，如图1-1所示。这样可以避免因试样尺寸和形状的影响而产生的差异，便于各种材料的力学性能相互比较。图中：0d 为试样直径，0l 为试样的标距。国家标准中还规定了其他形状截面的试样。图 1-1 金属拉伸试验在微机控制电子万能试验机上进行，在实验过程中，与电子万能试验机联机的计算机显示屏上实时绘出试样的拉伸曲线(也称为F ―l ?曲线)，如图1-2所示。低碳钢试样的拉伸曲线(图1-2a)分为弹性阶段，屈服阶段，强化阶段及局部变形阶段。如果在强化阶段

材料力学练习题及答案-全

材料力学练习题及答案■全

4、高度等于宽度两倍（h=2b ）的矩形截第 2页共 52 页学年第二学期材料力学试题（A 卷）题号一二三四五六总分得分、选择题（ 20 分） 1、图示刚性梁 AB 由杆 1 和杆 2 支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为 A 1和A 2，若载荷 P 使刚梁平行下移，则其横截 2、建立圆轴的扭转应力公式τ ρ=M ρ ρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（） 1）扭矩 M T 与剪应力τ ρ的关系 M T =∫ A τ ρdA 2）变形的几何关系（即变形协调条件） 3）剪切虎克定律 4）极惯性矩的关系式 I T =∫A ρ2 dA A 、（ 1） B 、（1）（2） C 、（1）（2）（3） D 、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ 1= A 、 B 、 2 σ C 、 3 σ D 、 4σ ）面面积（）。 A 、 A 1〈A 2 B 、 A 1 〉 A 2 C 、 A 1=A 2 D 、 A 1、A 2 为任意 ρρ

4、高度等于宽度两倍（h=2b）的矩形截第 2页共 52 页

第 4页共 52 页面梁，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 D 、降低到原来的1/4倍 5.已知图示二梁的抗弯截面刚度￡/相同，若二者自由端的挠度相等, 则 PifPi=（） D 、16 二、作图示梁的剪力图、弯矩图。（15分）三、如图所示直径为d 的圆截面轴,其两端承受扭转力偶矩m 的作用。设由实验测的轴表面上与轴线成45。方向的正应变，试求力偶矩m 之第3页共52页 -- CraS

材料力学实验训练题1答案(机测部分100题)

一、填空题 1. 对于铸铁试样，拉伸破坏发生在横截面上，是由最大拉应力造成的。压缩破坏发生在约50-55度斜截面上，是由最大切应力造成的。扭转破坏发生在45度螺旋面上，是由最大拉应力造成的。 2. 下屈服点 sl 是屈服阶段中，不计初始瞬时效应时的最小应力。 3. 灰口铸铁在拉伸时，从很低的应力开始就不是直线，且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，因此，在工程计算中，通常取总应变为% 时应力—应变曲线的割线斜率来确定其弹性模量，称为割线弹性模量。 4. 在对试样施加轴向拉力，使之达到强化阶段，然后卸载至零，再加载时，试样在线弹性范围内所能承受的最大载荷将增大。这一现象称为材料的冷作硬化。 5. 在长期高温条件下，受恒定载荷作用时材料发生蠕变和松驰现象。 6.低碳钢抗拉能力大于抗剪能力。 7.铸铁钢抗拉能力小于_抗剪能力。 8.铸铁压缩受最大切应力破坏。 9. 压缩实验时，试件两端面涂油的目的是减少摩擦；低碳钢压缩后成鼓形的原因：两端面有摩擦。 ! 10. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因此应力为名义应力，真实应力是增加的。 11.已知某低碳钢材料的屈服极限为s σ，单向受拉，在力F 作用下，横截面上的轴向线应变为1ε，正应力为σ，且s σσ>；当拉力F 卸去后，横截面上轴向线应变为2ε。问此低碳钢的弹性模量E 是多少( 2 1εεσ- ) 12.在材料的拉伸试验中，对于没有明显的屈服阶段的材料，以产生%塑性变形时对应的应力作为屈服极限。 13.试列举出三种应力或应变测试方法：机测法、电测法、光测法。 14.塑性材料试样拉伸时，颈缩处断口呈环状，首先中间部分拉断破坏，然后四周部分剪切破坏。

《材料力学实验指导书》..

课程教案课程名称：任课教师：所属院部：建筑工程与艺术学院教学班级：教学时间：2015—2016 学年第 1 学期湖南工学院

1 实验一拉伸实验一、本实验主要内容低碳钢和铸铁的拉伸实验。二、实验目的与要求 1.测定低碳钢的流动极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ和铸铁的强度极限b σ。 2.根据碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象，绘出外力和变形间的关系曲线（F L -?曲线）。 3.比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。三、实验重点难点 1、拉伸时难以建立均匀的应力状态。 2、采集数据时，对数据的读取。四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论、启发、演示、辩论等；实验前对学生进行实验的理论指导和提醒学生实验过程的注意事项。五、作业与习题布置 1、低碳钢拉伸图分为几阶段？每一阶段，力与变形有何关系？有什么现象？ 2、低碳钢和铸铁在拉伸时可测得哪些力学性能指标？用什么方法测得？

2 实验一拉伸实验拉伸实验是测定材料力学性能的最基本最重要的实验之一。由本实验所测得的结果，可以说明材料在静拉伸下的一些性能，诸如材料对载荷的抵抗能力的变化规律、材料的弹性、塑性、强度等重要机械性能，这些性能是工程上合理地选用材料和进行强度计算的重要依据。一、实验目的要求 1.测定低碳钢的流动极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ和铸铁的强度极限b σ。 2.根据碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象，绘出外力和变形间的关系曲线（F L -?曲线）。 3.比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。二、实验设备和仪器万能材料试验机、游标卡尺、分规等。三、拉伸试件金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。图中工作段长度l 称为标距，试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定，两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。为了使实验测得的结果可以互相比较，试件必须按国家标准做成标准试件，即 5l d =或10l d =。对于一般板的材料拉伸实验，也应按国家标准做成矩形截面试件。其截面面积和试件标距关系为l = l =A 为标距段内的截面积。四、实验方法与步骤