第1章 工程 材料的种类和力学性能
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1 《材料力学》概念复习题(选择题)
1.构件的强度、刚度和稳定性 C 。
(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。
2.轴向拉伸杆,正应力最大的截面和剪应力最大的截面 D 。
(A)分别是横截面、45°斜截面; (B)都是横截面;
(C)分别是45°斜截面、横截面; (D)都是45°斜截面。
3.某轴的轴力沿杆轴是变化的,则在发生破坏的截面上 D 。
(A)外力一定最大,且面积一定最小; (B)轴力一定最大,且面积一定最小;
(C)轴力不一定最大,但面积一定最小;(D)轴力和面积之比一定最大。
4.下图杆的材料是线弹性的,在力P作用下,位移函数u(x)=ax2+bx+c中的系数分别
为 C 。
(A)a>0, b<0, c=0; (B)a<0, b<0, c=0;
(C)a=0, b>0, c=0; (D)a=0, b>0, c≠0。
5.下图为木榫接头,左右两部形状相同,在力P作用下,接头的剪切面积为 C 。
(A)ab; (B)cb; (C)lb; (D)lc。
6.上图中,接头的挤压面积为 B 。
(A)ab; (B)cb; (C)lb; (D)lc。
7.下图圆轴截面C左右两侧的扭矩Mc-和Mc+的 C 。
(A)大小相等,正负号相同; (B)大小不等,正负号相同;
(C)大小相等,正负号不同; (D)大小不等,正负号不同。
8.下图等直径圆轴,若截面B、A的相对扭转角φAB=0,则外力偶M1和M2的关系为 B 。 o P
工程材料(吴勇 Come On ! )
徐州师范大学机电工程学院08机43班 第1页 第一章 材料的种类与性能
1.强度:强度是指在外力作用下,材料抵抗变形和断裂的能力。
2.屈服强度:材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。
3.弹性极限:产生的变形是可以恢复的变形的点对应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。
4.弹性模量:材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值称为弹性模量。
5.抗拉强度:抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大应力值。
6.塑性:断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑性。 7.硬度:硬度是材料抵抗硬物压入其表面的能力。 8.冲击韧度:冲击韧度是材料抵抗冲击载荷的能力。
9.断裂韧度:断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。
10.疲劳强度:疲劳强度是用来表征材料抵抗疲劳的能力。
11.黏着磨损:黏着磨损又称咬合磨损,其实质是接触面在接触压力作用下局部发生黏着,在相对运动时黏着处又分离,使接触面上有小颗粒被拉拽出来,反复进行造成黏着磨损。
12.磨粒磨损:磨粒磨损是当摩擦副一方的硬度比另一方大的多时,或者在接触面之间存在着硬质粒子是所产生的磨损。
13.腐蚀磨损:腐蚀磨损是由于外界环境引起金属表面的腐蚀物剥落,与金属表面之间的机械磨损相结合而出现的磨损。
14.功能材料:是具有某种特殊的物理性能,化学性能,生物性能以及某些功能之间可以相互转化的材料。
15.使用性能:是指在正常使用条件下能保证安全可靠工作所必备的性能,包括材料的力学性能,物理性能,化学性能等。
16.工艺性能:是指材料的可加工性,包括可锻性,铸造性能,焊接性,热处理性能及切削加工性。
17.交变载荷:大小,方向随时间呈周期性变化的载荷作用。
18.疲劳:是机械零件在循环或交变载荷作用下,经过较长时间的工作而发生断裂的现象。
20.蠕变:固体材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。
《材料结构与性能》习题
第一章
1、一25cm长的圆杆,直径2.5mm,承受的轴向拉力4500N。如直径拉细成2.4mm,问:
1) 设拉伸变形后,圆杆的体积维持不变,求拉伸后的长度;
2) 在此拉力下的真应力和真应变;
3) 在此拉力下的名义应力和名义应变。
比较以上计算结果并讨论之。
2、举一晶系,存在S14。
3、求图1.27所示一均一材料试样上的A点处的应力场和应变场。
4、一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3(E=380GPa)和5%的玻璃相(E=84GPa),计算上限及下限弹性模量。如该陶瓷含有5%的气孔,估算其上限及下限弹性模量。
5、画两个曲线图,分别表示出应力弛豫与时间的关系和应变弛豫和时间的关系。并注出:t=0,t=∞以及t=τε(或τσ)时的纵坐标。
6、一Al2O3晶体圆柱(图1.28),直径3mm,受轴向拉力F ,如临界抗剪强度τc=130MPa,求沿图中所示之一固定滑移系统时,所需之必要的拉力值。同时计算在滑移面上的法向应力。
第二章
1、求融熔石英的结合强度,设估计的表面能为1.75J/m2;Si-O的平衡原
子间距为1.6×10-8cm;弹性模量值从60到75GPa。
2、融熔石英玻璃的性能参数为:E=73GPa;γ=1.56J/m2;理论强度。如材料中存在最大长度为的内裂,且此内裂垂直于作用力的方向,计算由此而导致的强度折减系数。
3、证明材料断裂韧性的单边切口、三点弯曲梁法的计算公式:
与
是一回事。
4、一陶瓷三点弯曲试件,在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图2.41所示。如果E=380GPa,μ=0.24,求KⅠc值,设极限载荷达50㎏。计算此材料的断裂表面能。
5、一钢板受有长向拉应力350 MPa,如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷,长8mm(=2c)。此钢材的屈服强度为1400MPa,计算塑性区尺寸r0及其与裂缝半长c的比值。讨论用此试件来求KⅠc值的可能性。
工程力学II(材料力学)试卷B
标准答案与评分
一、判断题:正确的划√,错误的划×(每小题2分,共10分) 1、× 2、× 3、× 4、× 5、√
二.填空题(每空2分计18分)
1. 强度 塑性
2.11r, 3212r
313r, 213232221421r
3. 变形
4. b
5. 惯性力不能忽略的荷载
三、单项选择题:请将正确答案的序号填入划线内(每小题2分,共10分)
1、C 2、B 3、B 4、C 5、A
四、作图题
1、简支梁的剪力图。作梁的弯矩图和 2、做图示梁的弯矩图。
荷载图,已知梁上没有集中力偶。
3m6m18kN14kN3m2kN lBl/2Fl/2FCA
3m6m18kN14kN3m3m6m3m20kN2kN/m54kNm48kNm lBl/2Fl/2CA
五、计算题
1、MPa41612213511050220220
2、铸铁制作的悬臂梁,尺寸及受力如图示,图中F=20kN。梁的截面为T字形,形心坐标yc=96.4mm。已知材料的拉伸许用应力和压缩许用应力分别为[σ]+=40MPa, [σ]-=100MPa。试校核梁的强度是否安全。 (10分)
1400600FF2ACBzy15050200504.96(2分) (3分)
求反力1分
叠加每步1分
最后结果2分
(6分)
满足强度要求
3.一铰接结构如图示,在水平刚性横梁的B端作用有载荷F,垂直杆1,2的抗拉压刚度分别为E1A1,E2A2,若横梁AB的自重不计,求两杆中的内力。(8分)
变形协调方程
4、图示一悬臂滑车架,杆AB为18号工字钢(截面面积30.6cm2,Wz=185cm3),其长度为l=2.6m。试求当荷载F=25kN作用在AB的中点处时,杆内的最大正应力。设工字钢的自重可略去不计。(8分)