材料力学实验训练题1答案解析(机测部分100题)
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材料力学练习题及答案材料力学练习题及答案材料力学是工程学中的重要学科,它研究材料在受力作用下的变形、破坏和失效等问题。
在学习材料力学的过程中,练习题是不可或缺的一部分。
通过解答练习题,可以巩固理论知识,加深对材料力学的理解。
下面将给出一些材料力学的练习题及答案,希望能对学习者有所帮助。
1. 弹性力学题目:一根长度为L,截面积为A的圆柱形杆件,受到轴向拉力F。
如果杆件的杨氏模量为E,计算杆件的伸长量。
答案:根据胡克定律,伸长量ΔL与拉力F成正比,与杆件的长度L和杨氏模量E成反比。
所以,伸长量ΔL = (F * L) / (A * E)。
2. 塑性力学题目:一块材料的屈服强度为σy,断裂强度为σf。
如果该材料的延伸率为ε,计算该材料的韧性。
答案:韧性是材料在断裂前能吸收的能量。
根据定义,韧性等于面积σf和延伸率ε之间的积分,即韧性= ∫(σf * dε)。
在材料的应力-应变曲线上,延伸率可以用应变ε表示,所以韧性也可以表示为韧性= ∫(σf * dσ/σ)。
3. 断裂力学题目:一根长度为L的悬臂梁,受到一个集中力F作用在其端部。
如果悬臂梁的断裂韧性为KIC,计算悬臂梁的最大允许力Fmax。
答案:根据断裂力学的概念,悬臂梁的最大允许力Fmax与其断裂韧性KIC成正比,与悬臂梁的长度L的平方根成反比。
所以,Fmax = KIC / √L。
4. 疲劳力学题目:一根杆件在循环载荷下发生疲劳破坏,其应力幅值为σa,循环次数为N。
如果该材料的疲劳极限为σf,计算该杆件的疲劳寿命。
答案:根据疲劳力学的概念,杆件的疲劳寿命与应力幅值σa的幂函数关系成正比,与循环次数N的幂函数关系成反比。
所以,疲劳寿命N = (σf / σa)^b,其中b是一个与材料性质有关的常数。
5. 弹塑性力学题目:一根材料的弹性模量为E,屈服强度为σy,断裂强度为σf。
如果该材料的延伸率为ε,计算该材料的强度指数。
答案:强度指数是材料的抗拉强度与屈服强度之比。
北航材料力学实验考试题库及答案一、选择题(每题5分,共25分)1. 在材料力学实验中,下列哪种材料最适合用于拉伸实验?A. 钢材B. 塑料C. 木材D. 玻璃答案:A2. 以下哪种实验方法可以测量材料的弹性模量?A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 扭转实验D. all of the above(以上都对)答案:D3. 在材料力学实验中,以下哪个因素对实验结果影响最小?A. 环境温度B. 试样尺寸B. 试样形状C. 试样材料答案:C4. 以下哪个实验可以用来测量材料的泊松比?A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 扭转实验D. 弯曲实验答案:A5. 在材料力学实验中,以下哪种情况不需要进行实验误差分析?A. 实验数据波动较大B. 实验结果与理论值相差较大C. 实验过程中出现异常现象D. 实验结果与预期一致答案:D二、填空题(每题10分,共40分)6. 在拉伸实验中,试样断口附近的应力称为______。
答案:断口应力7. 材料的弹性模量E与泊松比μ之间的关系为:E =____________。
答案:2(1 + μ)8. 在扭转实验中,扭转角φ与扭矩T和长度l的关系为:φ = ____________。
答案:Tl/GI_p9. 在材料力学实验中,以下哪个参数表示材料的强度?__________。
答案:屈服强度或抗拉强度10. 在弯曲实验中,中性轴是指______。
答案:弯曲轴线三、判断题(每题10分,共30分)11. 在材料力学实验中,实验数据波动较大,说明实验结果可信度较低。
(对/错)答案:错12. 在拉伸实验中,试样断口形状对实验结果有较大影响。
(对/错)答案:对13. 在扭转实验中,扭矩与扭转角成正比。
(对/错)答案:对四、简答题(每题15分,共45分)14. 请简述拉伸实验的步骤。
答案:(1)准备试样:根据实验要求,选用适当尺寸和形状的试样;(2)安装试样:将试样安装在拉伸实验机上;(3)加载:按照预定的加载速率对试样进行拉伸;(4)记录数据:观察并记录试样的变形和载荷;(5)卸载:卸载后,观察试样的断口形状和位置;(6)分析数据:计算材料的屈服强度、抗拉强度、弹性模量等参数。
材料⼒学试题和答案解析7套材料⼒学试卷1⼀、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
(15分)⼆、梁的受⼒如图,截⾯为T 字型,材料的许⽤拉应⼒[σ+]=40MPa ,许⽤压应⼒[σ-]=100MPa 。
试按正应⼒强度条件校核梁的强度。
(20分)m8m 2m2M三、求图⽰单元体的主应⼒及其⽅位,画出主单元体和应⼒圆。
(15分)四、图⽰偏⼼受压柱,已知截⾯为矩形,荷载的作⽤位置在A 点,试计算截⾯上的最⼤压应⼒并标出其在截⾯上的位置,画出截⾯核⼼的形状。
(15分) 30170302002m3m1m30五、结构⽤低碳钢A 3制成,A 端固定,B 、C 为球型铰⽀,求:允许荷载[P]。
已知:E=205GPa ,σs =275MPa ,σcr=338-1.12λ,,λp =90,λs =50,强度安全系数n=2,稳定安全系数n st =3,AB 梁为N 016⼯字钢,I z =1130cm 4,W z =141cm 3,BC 杆为圆形截⾯,直径d=60mm 。
(20分)六、结构如图所⽰。
已知各杆的EI 相同,不考虑剪⼒和轴⼒的影响,试求:D 截⾯的线位移和⾓位移。
(15分)材料⼒学2⼀、回答下列各题(共4题,每题4分,共16分)1、已知低碳钢拉伸试件,标距mm l 1000=,直径mm d 10=,拉断后标距的长度变为mm l 1251=,断⼝处的直径为mm d 0.61=,试计算其延伸率和断⾯收缩率。
2、试画出图⽰截⾯弯曲中⼼的位置。
aa3、梁弯曲剪应⼒的计算公式zzQS =τ,若要计算图⽰矩形截⾯A 点的剪应⼒,试计算z S 。
4、试定性画出图⽰截⾯截⾯核⼼的形状(不⽤计算)。
4/h矩形圆形矩形截⾯中间挖掉圆形圆形截⾯中间挖掉正⽅形⼆、绘制该梁的剪⼒、弯矩图。
(15分)三、图⽰⽊梁的右端由钢拉杆⽀承。
已知梁的横截⾯为边长等于0.20m 的正⽅形,q=4OKN/m,弹性模量E 1=10GPa ;钢拉杆的横截⾯⾯积A 2=250mm 2,弹性模量E 2=210GPa 。
《材料力学实验》考试题库及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学实验中,下列哪项不是材料力学的基本性质?A. 强度B. 塑性C. 硬度D. 热导率答案:D2. 在拉伸实验中,下列哪个因素对实验结果影响较大?A. 试样尺寸B. 试样形状C. 拉伸速度D. 环境温度答案:C3. 下列哪个实验是用来测定材料的屈服强度?A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 弯曲实验D. 扭转实验答案:A4. 下列哪个实验是用来测定材料的弹性模量?A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 弯曲实验D. 扭转实验答案:A5. 在压缩实验中,下列哪个因素对实验结果影响较大?A. 试样尺寸B. 试样形状C. 压缩速度D. 环境温度答案:C6. 下列哪个实验是用来测定材料的抗剪强度?A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 弯曲实验D. 扭转实验7. 在扭转实验中,下列哪个因素对实验结果影响较大?A. 试样尺寸B. 试样形状C. 扭转速度D. 环境温度答案:C8. 下列哪个实验是用来测定材料的泊松比?A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 弯曲实验D. 扭转实验答案:A9. 在材料力学实验中,下列哪个参数是用来表示材料的韧性?A. 强度B. 塑性C. 硬度D. 韧性10. 下列哪个实验是用来测定材料的疲劳极限?A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 弯曲实验D. 疲劳实验答案:D二、填空题(每题2分,共20分)11. 在拉伸实验中,试样断裂前所承受的最大载荷称为______。
答案:最大载荷12. 材料的屈服强度是指材料在受到______作用时,开始发生塑性变形的应力。
答案:外力13. 材料的弹性模量是描述材料在______范围内,应力与应变之间关系的物理量。
答案:弹性14. 在压缩实验中,试样受到的压力与______之比称为抗压强度。
答案:试样截面积15. 在扭转实验中,单位长度上的扭矩与______之比称为扭转应力。
答案:试样截面积16. 材料的泊松比是描述材料在拉伸或压缩过程中,______与______之间关系的物理量。
材料力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 材料力学中,下列哪项不是应力的分类?A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 扭应力答案:C2. 材料力学中,下列哪项不是材料的基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案:D3. 在拉伸试验中,下列哪项是正确的?A. 弹性模量是应力与应变的比值B. 屈服强度是材料开始发生塑性变形的应力C. 抗拉强度是材料在拉伸过程中的最大应力D. 所有选项都是正确的答案:D4. 根据胡克定律,下列哪项描述是错误的?A. 弹性范围内,应力与应变成正比B. 弹性模量是比例极限C. 应力是单位面积上的力D. 应变是单位长度的变形量答案:B5. 材料力学中,下列哪项不是材料的失效形式?A. 屈服B. 断裂C. 疲劳D. 腐蚀答案:D二、填空题(每空1分,共10分)1. 材料在受到拉伸力作用时,其内部产生的应力称为________。
答案:正应力2. 材料在受到剪切力作用时,其内部产生的应力称为________。
答案:剪应力3. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力去除后,材料能够恢复原状的性质称为________。
答案:弹性4. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力去除后,材料不能恢复原状的性质称为________。
答案:塑性5. 材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力去除后,材料部分恢复原状的性质称为________。
答案:韧性三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述材料力学中应力和应变的关系。
答案:材料力学中,应力和应变的关系可以通过胡克定律来描述,即在弹性范围内,应力与应变成正比,比例系数即为弹性模量。
2. 描述材料力学中材料的屈服现象。
答案:材料力学中,屈服现象指的是材料在受到外力作用时,从弹性变形过渡到塑性变形的临界点,此时材料的应力不再随着应变的增加而增加。
3. 解释材料力学中的疲劳破坏。
答案:材料力学中的疲劳破坏是指材料在循环加载下,即使应力水平低于材料的静态强度极限,也会在经过一定循环次数后发生破坏的现象。
材料力学的1(的答案解析)材料力学请在以下五组题目中任选一组作答,满分100 分。
第一组:计算题(每小题25分,共 100 分)1.梁的受力情况如下图,材料的a。
若截面为圆柱形,试设计此圆截面直径。
q 10kN / m4m2.求图示单元体的:(1)图示斜截面上的应力;(2)主方向和主应力,画出主单元体;(3)主切应力作用平面的位置及该平面上的正应力,并画出该单元体。
专业知识整理分享y100MPa60MPa 50MPaO3050MPaxn100 MPa60MPa解:(1)、斜截面上的正应力和切应力:MPa MPao 64.5 , 34.9530 30(2)、主方向及主应力:最大主应力在第一象限中,对应的角度为0 070 .67 ,则主应力为: 1 121.0( MPa ), 3 71 .0 MPa(3)、主切应力作用面的法线方向:/ 0 /1 25.67 ,115.672/ /主切应力为: 1 96.04MPa2/ /此两截面上的正应力为: 1 25.0( MPa ),主单元体如图3-2 所示。
2y121.0MPa 10 70.67x 0O19.3371.0MPa 3图3-1*** 专业知识整理分享WORD 格式可编辑3.MPa20.MPa71.1MPa25.67O25.0MPa25.0MPa96.4MPa图3-23.图中所示传动轴的转速n=400rpm,主动轮 2 输入功率P2=60kW,从动轮 1,3,4 和5 的输出功率分别为P1=18kW,P3=12kW,P4=22kW,P5=8kW。
试绘制该轴的扭矩图。
4.用积分法求图所示梁的挠曲线方程和转角方程,并求最大挠度和转角。
各梁。
1 / 20材料力学模拟试题(一)解答一、 一、 填空题(每小题5分,共10分)1、 如图,若弹簧在Q 作用下的静位移mm st 20=D ,在Q 自由下落冲击时的最大动位移mm d 60=D ,则弹簧所受的最大冲击力d P 为:3Q 。
2、 在其它条件相同的情况下,用内直径为d 的实心轴代替直径d 的实心轴,若要使轴的刚度不变(单位长度的扭转角j 相同),则实心轴的外径D = d 42 。
二、 二、 选择题(每小题5分,共10分)1、 图示正方形截面杆承受弯扭组合变形,图示正方形截面杆承受弯扭组合变形,在进行强度计算时,在进行强度计算时,其任一截面的危险点位置有四种答案:置有四种答案:(A)截面形心;截面形心; (B )竖边中点A 点;点;(C )横边中点B ;(D )横截面的角点D 点。
点。
正确答案是:正确答案是:C2、 若压杆在两个方向上的约束情况相同;若压杆在两个方向上的约束情况相同;且且z y m m >。
那么该正压杆的合理截面应满足的条件有四种答案:足的条件有四种答案:(A );z y I I =(A );z y I I >(A );z y I I <(A )y z l l =。
正确答案是:。
正确答案是: D三、 三、 计算题(共80分) 1、(15分)图示拐轴受铅垂载荷P 作用。
试按第三强度理论确定AB 轴的直径d 。
已知:P=20KN,[]MPa 160=s 。
解:AB 梁受力如图:梁受力如图: )(280014.020000Nm M n =´= AB 梁内力如图:梁内力如图:)(300015.020000max Nm M =´=危险点在A 截面的上下两点截面的上下两点由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件:由圆轴弯扭组合第三强度理论的强度条件:[])(64)(0639.01016014.3101.4321016032/28003000363632222mm m d d W M M n ==´´´´³\´=£+=+s pM 图0.14PM x 图2、图示矩形截面钢梁,A 端是固定铰支座,B 端为弹簧支承。
材料力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是基本力学性质?A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 韧性2. 材料在拉伸过程中,当应力达到屈服点后,材料将:A. 断裂B. 产生永久变形C. 恢复原状D. 保持不变3. 材料的弹性模量是指:A. 材料的密度B. 材料的硬度C. 材料的抗拉强度D. 材料在弹性范围内应力与应变的比值4. 根据材料力学的胡克定律,下列说法正确的是:A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变成线性关系5. 材料的疲劳寿命是指:A. 材料的总寿命B. 材料在循环加载下达到破坏的周期数C. 材料的断裂寿命D. 材料的磨损寿命6. 材料的屈服强度是指:A. 材料在弹性范围内的最大应力B. 材料在塑性变形开始时的应力C. 材料的抗拉强度D. 材料的极限强度7. 材料的断裂韧性是指:A. 材料的硬度B. 材料的抗拉强度C. 材料抵抗裂纹扩展的能力D. 材料的屈服强度8. 材料力学中的泊松比是指:A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料在拉伸时横向应变与纵向应变的比值D. 材料的断裂韧性9. 在材料力学中,下列哪一项是衡量材料脆性程度的指标?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 断裂韧性D. 泊松比10. 材料在受力过程中,当应力超过其极限强度时,将:A. 发生弹性变形B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 恢复原状答案1. C2. B3. D4. A5. B6. B7. C8. C9. C10. C试题二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料力学中材料的三种基本力学性质。
2. 解释什么是材料的疲劳现象,并简述其对工程结构的影响。
3. 描述材料在拉伸过程中的四个主要阶段。
答案1. 材料的三种基本力学性质包括弹性、塑性和韧性。
弹性指的是材料在受到外力作用时发生变形,当外力移除后能够恢复原状的性质。
塑性是指材料在达到一定应力水平后,即使外力移除也无法完全恢复原状的性质。
第一章习题答案一、解释下列名词1、弹性比功:又称为弹性比能、应变比能,表示金属材料吸收弹性变形功的能力。
2、滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象。
3、循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性。
4、包申格效应:先加载致少量塑变,卸载,然后在再次加载时,出现σe升高或降低的现象。
5、解理刻面:大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
6、塑性、脆性和韧性:塑性是指材料在断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。
韧性:指材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力,或指材料抵抗裂纹扩展的能力7、解理台阶:高度不同的相互平行的解理平面之间出现的台阶叫解理台阶;8、河流花样:当一些小的台阶汇聚为在的台阶时,其表现为河流状花样。
9、解理面:晶体在外力作用下严格沿着一定晶体学平面破裂,这些平面称为解理面。
10、穿晶断裂和沿晶断裂:沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,一定是脆断,且较为严重,为最低级。
穿晶断裂裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可能是脆性断裂。
11、韧脆转变:指金属材料的脆性和韧性是金属材料在不同条件下表现的力学行为或力学状态,在一定条件下,它们是可以互相转化的,这样的转化称为韧脆转变。
二、说明下列力学指标的意义1、E(G):E(G)分别为拉伸杨氏模量和切变模量,统称为弹性模量,表示产生100%弹性变形所需的应力。
2、σr、σ0.2、σs: σr :表示规定残余伸长应力,试样卸除拉伸力后,其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。
σ0.2:表示规定残余伸长率为0.2%时的应力。
σs:表征材料的屈服点。
3、σb:韧性金属试样在拉断过程中最大试验力所对应的应力称为抗拉强度。
4、n:应变硬化指数,它反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力,是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。
5、δ、δgt、ψ:δ是断后伸长率,它表征试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比。
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%时应力一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,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()1 212. 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。
度最好的是杆 1 ,强度最好的是杆 218.通常对标准差进行点估计的方法有 高斯法和贝塞尔法等。
19•在拉伸和压缩实验中,测量试样的直径时要求在一个截面上交叉 90度测取两次是为了 消除试样的(椭圆化)。
而在三个截面平均直径中取其最小值的意义是( 正应力最大点为 危险点)。
20.在拉伸实验中引起低碳钢断裂的主要原因是 (最大切应力引起塑性屈服 )而引起铸铁断 裂的主要原因是(最大拉应力引起脆性断裂 ),这说明低碳钢的(抗拉)能力大于(抗剪 能 力 )。
材料力学精选练习题及答案
材料力学,是力学中的一个重要分支,它主要研究物质的力学
性质和形变行为。
在工程实践中,材料力学的知识和技能非常重要,不仅是理论基础,更是工程设计和制造中必不可少的一部分。
以下是材料力学的一些精选练习题及答案,供大家参考和学习。
1、弹性力学
题目:一个长为L,横截面积为A的钢杆,弹性模量为E,要
求它在受到一定的拉力F后产生的伸长量为δ,求钢杆所受的应力和应变。
解答:应力σ=F/A,应变ε=δ/L,弹性模量E=σ/ε,所以σ=F/A,ε=F/(AE),将δ带入ε可得σ=F(L/AE),ε=F/(AE)。
2、塑性力学
题目:在压缩试验中,一块铜板被加压后,其长度由原来的L
缩短至L',试求其应变。
解答:应变ε=(L-L')/L。
3、断裂力学
题目:一个半径为a的圆柱体被沿着一直径破裂,试求其破裂力F。
解答:破裂力F=πa^2σ_max。
4、疲劳力学
题目:在疲劳试验中,一个试件经过n个周期后发生失效,试求其循环应力幅值σ_a和平均应力σ_m。
解答:循环应力幅值σ_a和平均应力σ_m可根据试件的应力-应变曲线以及可能失效的总循环数和n计算得出。
5、复合材料力学
题目:一个由纤维和基材组成的复合材料,在受到一定的横向压力后,试求其纵向伸长量。
解答:通过复合材料的材料性质和几何体积参数可以计算出纵向伸长量。
以上是一些基本的材料力学练习题,希望对大家有所帮助。
在学习过程中,还需要不断积累和练习,才能真正掌握材料力学的知识和技能,为工程实践提供有力的支持和保障。
... ......................................... 级班 ..................................................... ................................................. ............. - --------------------------- I -------- - - - - -- - - -一/土-- - - I ----- -------- -------- -------- - - I - - - - ----- I _题号-一一-二二-三四五六总分得分江苏科技大学______ 学年第二学期材料力学试题卷)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A i和A,若载荷P使刚梁平行下移,则其横截面面积A A i〈AB、A i〉AC、A i=AD A i、A为任意2、建立圆周的扭转应力公式T P =M p /I P时需考虑下列因素中的哪几个答:()(1)扭矩M与剪应力T p的关系M=/A T p p dA(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 p 2dAA (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c 1=()El 相同,若二者自由端的挠度相等,A 、cB 2QC 3 aD 4a 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则 P l /P 2=() A 2B 4C 8D 16、作图示梁的剪力图、弯矩图。
材料力学考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本力学性能?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度2. 材料在拉伸过程中,若应力超过屈服点后继续增加,材料将进入:A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段3. 材料的弹性模量E表示的是:A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的弹性程度D. 材料的屈服强度4. 根据材料力学理论,下列哪一项不是材料的疲劳破坏特点?A. 疲劳破坏是局部的B. 疲劳破坏是突然的C. 疲劳破坏是可预测的D. 疲劳破坏是累积的5. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的失效模式?A. 屈服B. 断裂C. 腐蚀D. 疲劳6. 材料的屈服强度和抗拉强度之间的关系是:A. 屈服强度总是大于抗拉强度B. 屈服强度总是小于抗拉强度C. 屈服强度等于抗拉强度D. 两者之间没有固定关系7. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关?A. 应力水平B. 材料的微观结构C. 环境温度D. 材料的密度8. 材料的冲击韧性通常用下列哪一项来表示?A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 硬度D. 冲击吸收能量9. 材料的疲劳寿命与加载频率的关系是:A. 正相关B. 负相关C. 无关D. 先正相关后负相关10. 在材料力学中,下列哪一项不是材料的应力-应变曲线的特点?A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 塑性阶段D. 线性阶段二、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述材料的弹性模量和屈服强度的区别和联系。
2. 材料的疲劳破坏与静载下的破坏有何不同?三、计算题(每题15分,共30分)1. 已知一材料的弹性模量E=200 GPa,泊松比ν=0.3。
若材料受到拉伸力F=10 kN,试计算材料的应变ε和应力σ。
2. 某材料的疲劳寿命S-N曲线已知,当应力水平为σ=200 MPa时,疲劳寿命N=1000次。
若应力水平降低到150 MPa,根据Basis Goodman关系,计算新的疲劳寿命。
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(c s、a b)和塑性指标(3、iPb2. 测定铸铁的强度极限a b。
3. 观察拉伸实验过程中的各种现象,绘制拉伸曲线(P-A L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 、实验数据(2分)2铸铁上11 52中12下12四、实验结果处理 (4分)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。
A oL l—100%L oA A A o100% =300MPa 左右=420MPa 左右=20〜30%左右=60〜75 %左右2、画出拉伸曲线图。
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b b。
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)A =740MPa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?当试件的两端稍有不平行时,利用试验机上的球形承垫自动调节,可保证压力通过试件的轴线。
4. 对压缩试件的尺寸有何要求?为什么?h o d o试件承受压缩时,上下两端与试验机承垫之间产生很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受阻,导致测得的抗压强度比实际偏高。
试件越短,影响越明显。
材料力学试题带答案解析一、填空题(每题5分,共25分)1. 材料力学的任务是研究材料在外力作用下的________、________和________。
答案:变形、破坏、强度解析:材料力学主要研究材料在外力作用下的力学行为,包括变形、破坏和强度等三个方面。
变形是指材料在力的作用下发生的形状和尺寸的改变;破坏是指材料在力的作用下失去承载能力;强度是指材料抵抗破坏的能力。
2. 材料的屈服强度是指材料在受到________作用时,能够承受的最大________。
答案:拉伸、应力解析:屈服强度是指材料在受到拉伸作用时,能够承受的最大应力。
当材料受到的应力超过屈服强度时,材料将发生塑性变形。
3. 在弹性范围内,胡克定律的表达式为________。
答案:σ = Eε解析:胡克定律是描述材料在弹性范围内应力与应变关系的定律。
其中,σ表示应力,E表示弹性模量,ε表示应变。
在弹性范围内,应力与应变呈线性关系。
4. 材料的弹性模量越大,表示材料的________越大。
答案:刚度解析:弹性模量是衡量材料刚度的重要指标,弹性模量越大,表示材料在受到外力作用时,抵抗变形的能力越强,即刚度越大。
5. 材料的泊松比是指材料在受到________作用时,横向应变与纵向应变的比值。
答案:拉伸解析:泊松比是描述材料在受到拉伸或压缩作用时,横向应变与纵向应变比值的系数。
当材料受到拉伸作用时,横向应变与纵向应变呈反比关系。
二、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪种材料具有较大的屈服强度?()A. 钢材B. 铝材C. 木材D. 塑料答案:A解析:钢材是一种具有较高屈服强度的材料,相比铝材、木材和塑料,其屈服强度更大。
2. 下列哪种情况下,材料的泊松比最小?()A. 拉伸B. 压缩C. 剪切D. 扭转答案:B解析:泊松比是描述材料在受到拉伸或压缩作用时,横向应变与纵向应变比值的系数。
在压缩情况下,材料的泊松比最小。
3. 下列哪个参数可以表示材料的抗剪强度?()A. 屈服强度B. 抗压强度C. 抗拉强度D. 剪切模量答案:D解析:剪切模量是描述材料在受到剪力作用时,抵抗变形的能力的参数,可以表示材料的抗剪强度。
材料力学习题一一、计算题1.(12分)图示水平放置圆截面直角钢杆(2ABC π=∠),直径mm 100d =,m l 2=,m N k 1q =,[]MPa 160=σ,试校核该杆的强度。
2.(12分)悬臂梁受力如图,试作出其剪力图与弯矩图。
3.(10分)图示三角架受力P 作用,杆的截面积为A ,弹性模量为E ,试求杆的内力和A 点的铅垂位移Ay δ。
4.(15分)图示结构中CD 为刚性杆,C ,D 处为铰接,AB 与DE 梁的EI 相同,试求E 端约束反力。
5. (15分) 作用于图示矩形截面悬臂木梁上的载荷为:在水平平面内P 1=800N ,在垂直平面内P 2=1650N 。
木材的许用应力[σ]=10MPa 。
若矩形截面h/b=2,试确定其尺寸。
三.填空题 (23分)1.(4分)设单元体的主应力为321σσσ、、,则单元体只有体积改变而无形状改变的条件是__________;单元体只有形状改变而无体积改变的条件是__________________________。
2.(6分)杆件的基本变形一般有______、________、_________、________四种;而应变只有________、________两种。
3.(6分)影响实际构件持久极限的因素通常有_________、_________、_________,它们分别用__________、_____________、______________来加以修正。
4.(5分)平面弯曲的定义为______________________________________。
5.(2分)低碳钢圆截面试件受扭时,沿 ____________ 截面破坏;铸铁圆截面试件受扭时,沿 ____________ 面破坏。
四、选择题(共2题,9分)2.(5分)图示四根压杆的材料与横截面均相同,试判断哪一根最容易失稳。
答案:( )材料力学习题二二、选择题:(每小题3分,共24分)1、危险截面是______所在的截面。
123ϑ ϑAF材料力学测验试卷(1)试题系别班级 考试日期 2009 年 11 月学号姓名成绩一、选择题1.图示结构,欲增大杆 2 的轴力,应当A. 减小ϑ 角B. 杆 2 减细;C. 3 根杆同时加粗;D. 杆 2 加粗.B C D2 .某等截面轴的扭矩图面积的代数和等于零,则其两端面的相对转角 。
A .大于零B .小于零C .等于零D .不能确定3. 关于应力与内力讨论,表述正确的是 。
A .内力与应力无关 B .内力是应力的代数和C .应力是内力的平均值D .应力是内力的分布集度二.填空题4.构件设计的基本要求是具有足够的 、 和5.低碳钢试件σ - ε 图中C 点处应力为370MPa ,应变为0.18, E = 210GPa ,此时的εe 与ε p 分别为、 。
σ (MPa )CF370εOεeε p三.计算题6.图1 所示圆杆桁架。
杆1、杆2,铜制;杆3,A3 钢制。
F = 50kN ,[σcu]=100MPa,[σst]=160MPa,d=d2 =d3 = 20mm ,1 Array E cu = 120GPa ,E st = 210GPa 。
试利用等强度观点计算杆 3 应做长或做短多少,才能使 3 杆同时达到各自的许用应力,从而提高结构的承载能力。
改进后,承载能力提高多少?要求画出各杆的真实变形图。
图1aaa7.图示一端固定的等截面圆轴,截面的极惯性矩为 I p ,切变模量为 G ,AD 段单位长度的扭力偶矩为 m (N ·m/m),在截面 C 和端面 B 上各有抗扭弹簧刚度为 K (N ·m/rad)的弹簧,试求两端的反作用力偶矩。
BAmCD8.如图所示梁结构,求BC 段内力图9.如图所示,MFa 。
求其内力图⎛ 3 ⎫ 材料力学测验试卷(1)答案一、选择题1.D 2.C 3.D二.填空题4.强度、刚度和稳定性 5. 0.18 = ε = εp + εeε = σ eE= 1.76 ⨯10-3εp = 0.18 - εe = 0.178三.计算题6.解:设杆 3 做短δ ,由 3 杆同时达到各自许用应力时的变形图(图 1),有∆ l 3 + δ =∆ l 1 cos 30, ∆ l 3 =[σ st ]l ,图 1E st∆ l 2 = ∆ l 1 =[σ cu ]lE cu cos 30[[σ st ]l + δE st= [σ c u ]l,E cu cos 30σ cu A δ = 0.20mm真实变形图为图 1。
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?( 21εεσ- )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。
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=5cm2,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 0.0025。
16.如图所示为低碳钢的σ-ε曲线。
与a点对应的应力称为比例极限,与屈服阶段b点对应的应力称为屈服极限,与最高点c相对应的应力称为强度极限。
17.三根不同材料的拉伸试件,所得的σ-ε曲线如图所示,则塑性最好的是杆 3,刚度最好的是杆1,强度最好的是杆2 。
18.通常对标准差进行点估计的方法有高斯法和贝塞尔法等。
19.在拉伸和压缩实验中,测量试样的直径时要求在一个截面上交叉90度测取两次是为了消除试样的(椭圆化)。
而在三个截面平均直径中取其最小值的意义是(正应力最大点为危险点)。
20.在拉伸实验中引起低碳钢断裂的主要原因是(最大切应力引起塑性屈服)而引起铸铁断裂的主要原因是(最大拉应力引起脆性断裂),这说明低碳钢的(抗拉)能力大于(抗剪能力)。
而铸铁(抗剪)能力大于(抗拉能力)。
21.低碳钢拉伸破坏具有明显的四个阶段分别是(弹性阶段)、(屈服阶段)、(强化阶段)和(颈缩阶段)阶段。
在(屈服阶段)阶段中,一般规定波动(除第一个外的应力最小)值为屈服极限。
22、判断以下说法是否正确。
1.低碳钢受拉破坏时有屈服阶段,中碳钢和合金钢都没有屈服阶段。
错2.铸铁扭转破坏沿45度螺旋面断裂是因剪应力先达到极限所致。
错3.低碳钢扭转破坏沿轴横截面断裂是因剪应力先达到极限所致。
对4.铸铁压缩实验时,试样表面与试验机之间的的摩擦力与试样受力方向成90度所以对测试结果无有影响。
错5.低碳钢压缩实验曲线一直是上扬的,因此极限强度为无穷。
错6.弹性极限是材料保持弹性的最大极限值,可以不保持线性。
错7.比例极限是材料能保持线性的最大值,必在材料的弹性范围内。
错23.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。
23.一圆杆在轴向拉伸变形过程中,纵向伸长、横向收缩,但其体积不变。
这种现象说明泊松比为0.5 。
24.对低碳钢试件进行拉伸试验,测得其弹性模量E=200GPa,屈放极限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 0.0002 。
25.右图为低碳钢拉伸时的σ—ε曲线。
斜直线OA ∥CD ,试样的标距为100mm ,在F 点被拉断,请用写出材 料的比例极限 200 MPa ;屈服极限235 MPa ;强度极限 480 MPa 。
当应力为380 MPa 时,材料的弹性应变为0.0003 ,塑性应变为 0.002 。
材料的延伸率为 ( P σ=200, 235=s σ, 480=b σ, 0003.0=e ε, , 002.0=P ε %27=δ )26.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。
27. 铸铁的拉伸,压缩,扭转实验中,力学性能是 能力最强、 能力居中、 能力最差。
(抗压,抗剪,抗拉)28.对某金属材料进行拉伸试验时,测得其弹性模量 , GPa 200=E 若超过屈服极限后继续加载,当试件横截面上应力 GPa 200=σ时,测得其轴向线应变 105.33-⨯=ε,然后立即卸载至 0=σ。
问该试件的轴向塑性线应变是 0.0025 。
( .P 31052-⨯=ε)29.材料性能试验时的温度一般在室温( 10-35。
C )范围内进行。
对温度要求严格的试验,试验温度应为( 18-28。
C )。
30.当试验数据≤200MPa 时修约间隔为( 1MPa ),当试验数据>1000 MPa 时修约间隔为( 10MPa )。
二、 选择题1. 伸长率公式1100%l l l 中的1l 是:(A)断裂时试件的长度; (B)断裂后试件的长度;(C)断裂时试验段(标距)的长度; (D)断裂后试验段(标距)的长度。
正确答案是___D___。
2. 拉伸试件进入屈服阶段后,表面会沿一特定面出现滑移线。
关于以下结论,正确的是?(A)横截面; (B)纵截面; (C) max 所在面; (D) max 所在面。
正确答案是___C___。
3. 对于没有明显屈服阶段的塑性材料,通常以0.2表示屈服极限。
其定义有以下四个结论,正确的是哪一个?(A)产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限;(B)产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限;(C)产生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限;(D)产生0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。
正确答案是__C ____。
4. 与常温相比,在低温环境下,碳钢的性能有所变化。
关于以下结论,正确的是哪一个?(A)强度提高、塑性降低; (B)降低、塑性提高;(C)强度、塑性都提高; (D)强度、塑性都降低。
正确答案是___A___。
5. 关于测定材料性能指标时,应采用标距范围内的最小横截面尺寸。
以下结论中,正确的是哪一个?(A) ν,E ; (B)b s σσ,; (C)s E σ,; (D) s E σν,,。
正确答案是___B ___。
6.一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7.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 .不同的 B. 相同的C. δ不同,ψ相同 D .δ相同,ψ不同8.抗拉强度b σ是指试样在拉伸破坏试验过程中( B )所对应的应力。
A 、屈服时拉力B 、最大拉力C 、进入塑性时的拉力9.在图上画出低碳钢和铸铁扭转破坏时断口的形状。
低碳钢是由( A )破坏的,铸 铁是由( C )破坏的。
A 、剪应力B 、压应力C 、拉应力D 、弯曲应力10、三根圆棒试样,其面积和长度均相同,进行拉伸试验得到的εσ-曲线如图所示,其中强度最高、刚度最大、塑性最好的试样分别是( C )。
A 、a , b , cB 、 b , c , aC 、 c , b , aD 、 c , a , b11.据图1所示三种材料拉伸时的应力应变曲线,得出如下结论,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(δ12.低碳钢拉伸试件断口不在标距长度1/3的中间区段内时,如果不采用断口移中办法,测得的延伸率较实际值( B )A. 偏大B. 偏小C. 不变D. 可能偏大、也可能偏小*13.在线弹性范围内,材料在拉伸和压缩过程中,____C____。
(A)E 相同,μ不同 (B)E 不同,μ相同 (C)E 相同,μ相同 (D)E 不同,μ不同。
14.电测E 和μ的实验,测得μεε1201=,μεε402-=,则该试件泊松比为 _____C_____.(A) 3=μ (B) 3-=μ (C) 31=μ (D) 31-=μ15.低碳钢试棒破坏的两种断口a 、b 如图所示,它们____A_____。
(a) (b)(A) a 为拉伸破坏,b 为扭转破坏。
(B) a 为扭转破坏, b 为拉伸破坏。
(C)a 、b 均为拉伸破坏 (D)a 、b 均为扭转破坏16.低碳钢试棒扭转破坏是______B________(A)沿横截拉断 (B)沿横截剪断 (C) 沿45度螺旋面拉断(D)沿45度螺旋面剪断17.铸铁试件扭转破坏是___C___(A)沿横截拉断 (B) 沿横截剪断 (C) 沿45度螺旋面拉断(D)沿45度螺旋面剪断18.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A 50和A 100。
比较两个试样的结果,则有以下结论:( C )A. R eL1<R eL2 A 50>A 100B. R eL1<R eL2 A 50=A 100C. R eL1=R eL2 A 50>A 100D. R eL1=R eL2 A 50<A 10019.用标距50 mm 和100 mm 的两种拉伸试样,测得低碳钢的屈服极限分别为s1σ、s2σ,伸长率分别为5δ和10δ。