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建筑材料习题第一章材料的基本性质一、名词解释表观密度、抗渗性、比强度、硬度、平衡含水率二、填空题1．材料的表观密度是指材料________的质量。
2．材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的________来表示。
3．水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为________。
4．导热系数、比热容的材料适合作保温墙体材料。
5.承受动荷载作用的结构，应考虑材料的性。
6.材料的吸水性用表示，吸湿性用表示。
7.材料作抗压强度试验时，大试件测得的强度值偏低，而小试件相反，其原因是和三、选择题1．孔隙率增大，材料的________降低。
A、密度B、表观密度C、憎水性D、抗冻性2．材料在水中吸收水分的性质称为________。
A、吸水性B、吸湿性C、耐水性D、渗透性3．含水率为10%的湿砂220g，其中水的质量为________。
A、19.8gB、22gC、20gD、20.2g4．材料的孔隙率增大时，其________保持不变。
A、表观密度B、堆积密度C、密度D、强度四、是非判断题(对的划√，不对的划某)1．某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。
()2．材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。
()3．在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
()4．材料的软化系数愈大，材料的耐水性愈好。
()5．材料的渗透系数愈大，其抗渗性能愈好。
()五、计算题1已知普通砖的密度为2.5g/cm3，表观密度为1800kg/m3，试计算该砖的孔隙率和密实度？2已知卵石的表观密度为2.6g/cm3，把它装入一个2m3的车箱内，装平车箱时共用3500kg。
求该卵石此时的空隙率为多少？若用堆积密度为1500kg/m3的砂子，填入上述车箱内卵石的全部空隙，共需砂子多少千克？3某工程共需普通黏土砖5万块，用载重量5t的汽车分两批运完，每批需汽车多少辆？每辆车应装多少砖？(砖的表观密度为1800kg/m3，每立方米按684块砖计算)4.已测得陶粒混凝土的导热系数为0.35W/(m.k)，普通混凝土的导热系数为1.40W/(m.k)，在传热面积、温差、传热时间均相同的情况下，问要使和厚20cm的陶粒混凝土墙所传导的热量相同，则普通混凝土墙的厚度应为多少？第二章气硬性胶凝材料一、名词解释1.胶凝材料；2.气硬性胶凝材料；3.水硬性胶凝材料；4.建筑石膏；5.生石灰6.消石灰；7.欠火石灰；8.过火石灰；9.石灰陈伏；10.水玻璃模数二、填充题1.石灰熟化时放出大量，体积发生显著；石灰硬化时体积产生明显2.建筑石膏凝结硬化速度，硬化时体积，硬化后孔隙率，容重，强度，保温性，吸声性能3.水玻璃的模数n越大，其溶于水的温度越，黏结力常用水玻璃的模数n=三、选择题1.石灰硬化的理想环境条件是在中进行。
沈阳建筑大学考研资料结构力学历年真题04——16年的沈阳建筑大学2004年攻读硕士学位研究生入学考试试题学科专业：工程力学考试科目：结构力学注意：请将所有试题的答案写在答题纸上，写在试题纸上无效一．对图示体系进行几何组成分析。
(5分)二．作出图示结构的弯矩图。
(各6分 2)三．计算图示桁架杆件1、2的内力。
(12分)四．用力法计算图示结构并作M图。
设各杆的EI相同。
(20分)沈阳建筑大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题:学科专业：结构工程、固体力学、工程力学、岩土工程、桥梁与隧道工程考试科目：《结构力学》注意：请将所有试题的答案写在答题纸上，写在试题纸上无效本试卷共8个大题，满分150分。
一．(本大题共2小题，每小题10分，共计20分)画出下列图示结构的弯矩图。
二．(本大题15分)计算图示桁架中杆件1、2的内力。
三．(本大题15分)计算图示结构AB点的相对水平位移， EI=常数。
四．(本大题20分)用力法计算图示结构并作出弯矩图。
各杆EI相同，均为常数。
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绪论1、简答题什么是材料的性能？包括哪些方面？[提示]材料的性能定量地反映了材料在给定外界条件下的行为；解：材料的性能是指材料在给定外界条件下所表现出的可定量测量的行为表现。
包括力学性能（拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲）物理性能（热、光、电、磁）化学性能（老化、腐蚀）。
第一章单向静载下力学性能1、名词解释：弹性变形塑性变形弹性极限弹性比功包申格效应弹性模量滞弹性内耗韧性超塑性韧窝解：弹性变形：材料受载后产生变形，卸载后这部分变形消逝，材料恢复到原来的状态的性质。
塑性变形：微观结构的相邻部分产生永久性位移，并不引起材料破裂的现象。
弹性极限：弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应力。
弹性比功：弹性变形过程中吸收变形功的能力。
包申格效应：材料预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余应力降低的现象。
弹性模量：工程上被称为材料的刚度，表征材料对弹性变形的抗力。
实质是产生100%弹性变形所需的应力。
滞弹性：快速加载或卸载后，材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。
内耗：加载时材料吸收的变形功大于卸载是材料释放的变形功，即有部分变形功倍材料吸收，这部分被吸收的功称为材料的内耗。
韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
超塑性：在一定条件下，呈现非常大的伸长率（约1000%）而不发生缩颈和断裂的现象。
韧窝：微孔聚集形断裂后的微观断口。
2、简答(1)材料的弹性模量有那些影响因素？为什么说它是结构不敏感指标？解：键合方式和原子结构，共价键、金属键、离子键E高，分子键E低原子半径大，E小，反之亦然。
晶体结构，单晶材料在弹性模量在不同取向上呈各向异性，沿密排面E大，多晶材料为各晶粒的统计平均值；非晶材料各向E同性。
化学成分，微观组织温度，温度升高，E下降加载条件、负载时间。
对金属、陶瓷类材料的E没有影响。
高聚物的E随负载时间延长而降低，发生松弛。
建筑材料习题及答案三篇第二章建筑材料的基本性质一、名词解释1．材料的空隙率2．堆积密度3．材料的强度4．材料的耐久性二、填空题1．材料的吸湿性是指材料在________的性质。
2．材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的________来表示。
3．水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为________。
4．材料地表观密度是指材料在________状态下单位体积的质量。
三、单项选择题1．孔隙率增大，材料的________降低。
A、密度B、表观密度C、憎水性D、抗冻性2．材料在水中吸收水分的性质称为________。
A、吸水性B、吸湿性C、耐水性D、渗透性3．含水率为10%的湿砂220g，其中水的质量为________。
A、、22g C、20gD、4．材料的孔隙率增大时，其性质保持不变的是________。
A、表观密度B、堆积密度C、密度D、强度四、多项选择题1．下列性质属于力学性质的有________。
A、强度B、硬度C、弹性D、脆性2．下列材料中，属于复合材料的是________。
A、钢筋混凝土B、沥青混凝土C、建筑石油沥青D、建筑塑料五、是非判断题1．某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。
2．材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。
3．在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
4．材料的软化系数愈大，材料的耐水性愈好。
5．材料的渗透系数愈大，其抗渗性能愈好。
六、问答题1．生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性？2．决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么？七、计算题1．某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172 MPa、178 MPa、168 MPa。
该岩石可否用于水下工程。
2．收到含水率5%的砂子500t，实为干砂多少吨？若需干砂500t，应进含水率5%的砂子多少吨？第二章建筑材料的基本性质一、名词解释1．材料空隙率是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率。
注意：文中带有“ ”对环境、给排水专业为不考内容。
但，属于设计专业的考试范围。
本习题只适用于以上三个专业13级的毕业前补考复习。
勿传！静力学习题一、选择题1．若作用在A点的两个大小不等的力F 1和F2，沿同一直线但方向相反。
则其合力可以表示为 3 。
①F1－F2；②F2－F1；③F1＋F2；2．作用在一个刚体上的两个力F A、F B，满足F A=－F B的条件，则该二力可能是 2 。
①作用力和反作用力或一对平衡的力；②一对平衡的力或一个力偶。
③一对平衡的力或一个力和一个力偶；④作用力和反作用力或一个力偶。
3．三力平衡定理是 1 。
①共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点；②共面三力若平衡，必汇交于一点；③三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。
3、下列图中所示的力多边形中， A 是自行封闭的A、B、C、D、4、三铰刚架ABC如图所示，不计自重，仅受力F作用，铰链A反力F A的方位必满足 C ?A、通过B点B、通过D点C、通过E点D、通过C点5、在图中，如果两力偶均作用在杆AC上，铰链A或B的反力方位 C ?A、垂直于ACB、垂直于BCC、垂直于ABD、不确定6．已知杆AB长2m，C是其中点。
分别受图示四个力系作用，则 3 和 4 是等效力系。
①图（a）所示的力系；②图（b）所示的力系；③图（c）所示的力系；④图（d）所示的力系。
7．某平面任意力系向O点简化，得到如图所示的一个力R 和一个力偶矩为Mo的力偶，则该力系的最后合成结果为 3 。
①作用在O点的一个合力；②合力偶；③作用在O点左边某点的一个合力；④作用在O点右边某点的一个合力。
8．图示三铰刚架受力F作用，则A支座反力的大小为2 ，B支座反力的大小为 2 。
①F/2；②F/2；③F；④2F；⑤2F。
9．平面系统受力偶矩为M=10KN.m的力偶作用。
当力偶M作用于AC杆时，A支座反力的大小为4 ，B支座反力的大小为 4 ；当力偶M作用于BC杆时，A支座反力的大小为2 ，B支座反力的大小为 2 。
一、土木工程材料的基本性质一、填空题 (请把答案填在题目的横线上，共20空)1.材料的密度是指在绝对密实状态下，单位体积的质量。
2.一般情况下，若材料孔隙率越大，则其表观密度越小，强度越低。
3.材料的空隙率是指散粒材料在堆积体积中，固体颗粒之间的空隙体积占堆积体积所占的比例。
4.随含水率的增加，材料的密度不变，导热系数增加。
5.同一组成材料，其孔隙率大，则强度低、保温好、表观密度小。
6.材料的孔隙水饱和系数是指材料的吸水饱和的孔隙体积与材料的孔隙体积之比，其值越大，则抗冻性越差。
7.材料的耐久性是指材料在物理、化学、生物等因素作用下，能经久不变质不破坏，而尚能保持原有的性能。
8.材料的耐水性是指材料在长期水的（吸水饱和）作用下不破坏，强度也不明显下降的性质。
9.材料的耐水性以软化系数表示，其数值越大，则材料的耐水性越好。
10.材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不明显下降的性质。
11.若提高材料的抗冻性，应增加闭口孔隙，减少开口孔隙。
12.材料的抗渗性是指材料在压力水作用下抵抗渗透的能力。
13.憎水材料与亲水材料相比，更适宜做防水材料。
二、单项选择题：(请把选择的答案填在题目题干的横线上，共10空)1.材料密度ρ、表观密度0ρ、堆积密度0ρ'存在下列关系 A 。
A) ρ＞0ρ＞0ρ'B) 0ρ'＞ρ＞0ρC) ρ＞0ρ'＞0ρ2.表观密度是指材料在 B 状态下，单位体积的质量。
A）绝对密实B）自然C）堆积D）饱和面干3.粉状或散粒状材料的堆积密度是以材料的重量除以材料 A体积求得的。
A) 堆积态状下的B) 绝对密实的C) 放入水中排开水的D) 自然状态下的4.对相同品种，不同表观密度的材料进行比较时，一般表观密度小者 A 。
A) 强度较低B) 强度提高C) 比较密实D) 空隙率较小5.同种材料，在孔隙率增大时，以下 C 增强。
第九章 第2讲 习题作业1. 简述木材蠕变现象。
2. 简述气干状态下木材塑性。
3. 影响木材脆性的因素有哪些？4. 影响木材塑性的因素有哪些？5. 名词解释：弹性、蠕变、松弛。
6. 用木材的蠕变曲线来说明木材属于黏弹性材料。
7. 什么叫木材的刚度、脆性、韧性和塑性？习题解答1. 简述木材蠕变现象。
在恒定的应力下，木材的应变随时间增长而增大的现象称蠕变。
木材属高分子结构材料，它受外力作用时有3种变形：瞬时弹性变形、弹性后效变形及塑性变形。
木材承受载荷时，产生与加荷进度相适应的变形称为瞬时弹性变形，它服从于虎克定律。
加荷过程终止，木材立即产生随时间递减的弹性变形，也称粘弹性变形(弹性后效变形)，它是因纤维素分子链的卷曲或线伸展造成，这种变形也是可逆的，与弹性变形相比它具有时间滞后。
而因外力荷载作用使纤维素分子链彼此滑动所造成的变形为塑性变形，是不可逆转的。
2. 简述气干状态下木材塑性。
气干状态下，木材塑性变形小，这与木材细胞壁构造有关。
木材细胞壁是以纤维素所组成的微纤丝为骨架，它埋在由木素和半纤维素所组成的基体之中。
在气干状态下，这种骨架体系对抵抗外力作用非常有效，抗变形能力强。
因此在木材顺纹拉伸断裂时几乎不显塑性。
但若能给予基体物质可塑性时，如水热处理，微纤丝就很易产生变形，木材的塑性就能显著提高。
木材加工生产中，压缩木、弯曲木和人造板成型加工时就是利用木材的塑性性质，产生永久变形。
不同树种和不同树龄的木材，其塑性多少有点变化。
栎木、白蜡木、榆木、水曲柳等木材在水热作用下，可塑性明显增强，特别适合加工弯曲木构件。
微波加热作木材弯曲处理时，基体物质塑化，变形可增加到原弹性变形30倍，并在压缩侧不出现微细组织的破坏，能产生连续而又平滑的显著变形，保证弯曲质量，这也是木材塑性加工利用中一个很好的例证。
3. 影响木材脆性的因素有哪些？a. 树种b. 生长环境c. 遗传d. 生长应力e. 缺陷和腐朽f. 生长轮宽度g. 密度4. 影响木材塑性的因素有哪些？a. 树种b. 树龄c. 温度d. 含水率5. 名词解释：弹性、蠕变、松弛。
1-2假设塑性变形时材料体积不变，那么在什么情况下塑性指标δ、ψ之间能建立何种数学关系。
解：无颈缩情况下，L0S0＝L1S1 ……①δ＝（L1- L0）/ L0，ψ＝（S0- S1）/ S0 ……②②代入①化简得（δ+1）(1-ψ)=11-3 现有一碳钢制支架刚性不足，采用以下三种方法中的哪种方法可有效解决此问题？为什么？①改用合金钢；②进行热处理改性强化；③改变改支架的截面与结构形状尺寸。
答：选用第三种。
因为工件的刚性首先取决于其材料的弹性模量E，又与该工件的形状和尺寸有关。
而材料的弹性模量E难于通过合金化、热处理、冷热加工等方法改变，所以选第三种。
l-5在零件设计与选材时，如何合理选择材料的σp、σe、σs、σb性能指标?各举一例说明。
答：σp：当要求弹性应力和弹性变形之间保持严格的正比关系时。
σ工‹σpσe：工程上，对于弹性元件，要求σ工‹σeσs：对于不允许有明显塑性变形的工程零件，要求σ工‹σs σb：对塑性较差的材料，要求σ工‹σb例如：σp-炮管、σe-弹性元件、σs-紧固螺栓、σb-钢丝绳1-6现有两种低强度钢在室温下测定冲击韧性，其中材料A的A K =80J，材料B的A K =60J，能否得出在任何情况下材料A的韧性高于材料B，为什么？答：不能。
因为影响冲击韧性的因素很多。
1-7实际生产中，为什么零件设计图或工艺卡上一般是提出硬度技术要求而不是强度或塑性值？答：这是由它们的定义、性质和测量方法决定的。
硬度是一个表征材料性能的综合性指标，表示材料表面局部区域内抵抗变形和破坏的能力，同时硬度的测量操作简单，不破坏零件，而强度和塑性的测量操作复杂且破坏零件，所以实际生产中，在零件设计图或工艺卡上一般提出硬度技术要求而不提强度或塑性值。
2-1常见的金属晶体结构有哪几种：它们的原于排列和晶格常数有什么特点?。
α—Fe、γ—Fe、Al、Cu、Ni、Pb、C r、V、Mg、Zn各属何种结构?答：体心：α—Fe、C r、V 面心：γ—Fe、Al、Cu、Ni、Pb、密排六方：Mg、Zn 2-2已知γ-Fe的晶格常数要大于α-Fe的晶格常数，但为什么γ-Fe冷却到9120C转变为α-Fe时，体积反而增大？答：这是因为这两种晶格的致密度不同，γ-Fe的致密度是74%，α-Fe 的致密度是68%，当γ-Fe冷却到9120C转变为α-Fe时，由于致密度变小，导致了体积反而增大。
建筑工程材料练习题库含答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、用煮沸法检验水泥安定性,只能检查出由( )所引起的安定性不良。
A、SO3B、游离MgOC、(A+B)D、游离CaO正确答案：D2、轻骨料强度可用( )表示。
A、棱柱体强度B、检压指标C、立方体强度D、压碎指标正确答案：B3、混凝土的水灰比是根据( )要求确定的。
A、混凝土强度与和易性B、混凝土和易性及耐久性C、混凝土强度D、混凝土强度与耐久性正确答案：B4、在进行混凝土配合比设计时,水灰比的选择必须满足( )要求。
A、耐久性B、强度C、强度及耐久性D、强度及流动性正确答案：C5、在配置混凝土、砂浆等材料时,为节约水泥,宜选用孔隙率( )的砂石。
A、没有影响B、大C、小D、无法确定正确答案：C6、石子粒径增大,混凝土用水量应( )。
A、减小B、不变C、增大D、不能确定正确答案：A7、石膏可以( )水泥的凝结时间。
A、加快B、无法确定C、延缓D、没关系正确答案：C8、硅酸盐水泥硬化水泥石,长期处在硫酸盐浓度较低的环境水中,将导致膨胀开裂,这是由于反应生成了( )所致。
A、CaSO4·2H2OB、3CaO·Al2O3·CaSO4·31H2OC、CaSO4D、CaO·Al2O3·3CaSO4·11H2O正确答案：B9、配制耐热砂浆时,应从下列胶凝材料中选用( )A、石灰B、菱苦土C、水玻璃D、石膏正确答案：C10、沥青、石蜡为( )材料。
A、不确定B、亲水C、没有关系D、憎水正确答案：D11、混凝土用砂的粗细及级配的技术评定方法是( )。
A、软炼法B、筛析法C、筛分析法D、沸煮法正确答案：B12、硅酸盐水泥的终凝时间不得超过( )分钟。
A、100B、390C、600D、720正确答案：B13、建筑石膏装饰制品形体饱满密实,表面光滑细腻的主要原因是( )A、施工质量高B、建筑石膏凝固时略有膨胀C、石膏凝固速度快D、掺加了外加剂正确答案：B14、钢材按( )划分为沸腾钢、半镇静钢及镇静钢A、化学成分B、脱氧程度C、用途D、冶炼炉型正确答案：B15、大体积混凝土施工时,常采用的外加剂是( )。
第1章材料的力学的性能习题一、选择题1.表示金属材料屈服强度的符号是 B ..A、；B、；C、；D、；1.金属材料在静载荷作用下;抵抗变形和破坏的能力称为 C ..A、塑性；B、硬度；C、强度；D、弹性；2.在测量薄片工件的硬度时;常用的硬度测试方法的表示符号是 B ..A、HBS；B、HRC；C、HV；D、HBW；3.做疲劳试验时;试样承受的载荷为 B ..A、静载荷；B、交变载荷；C、冲击载荷；D、动载荷；二、填空题1.材料的力学性能通常是指在载荷作用下材料抵抗变形或断裂的能力..2.金属塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率两种..3.金属的性能包括物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能..4.常用测定硬度的方法有布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法..5.疲劳强度是表示材料经无限次循环应力作用而不发生断裂的最大应力值..6.材料的工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能等..7.零件的疲劳失效过程可分为疲劳裂纹产生、疲劳裂纹扩展、瞬时断裂三个阶段..三、判断题1.拉伸试验可以测定材料的强度、塑性等性能指标;因此材料的力学性能都可以通过拉伸试验测定.. ×2.用布氏硬度测试法测量硬度时;压头为钢球;用符号HBS表示.. ×3.金属材料的力学性能可以理解为金属材料的失效抗力.. ×4.材料的断裂韧度大于材料的应力场强度因子的;材料的宏观裂纹就会扩展而导致材料的断裂.. ×四、练习与思考1.说明下列符号的意义和单位..1σe；2σs或σ0.2；3σb；4δ；5ψ；6σ－1；7A K；2.在测定强度指标时;σ0.2和σs有什么不同3.拉伸试样的原标距长度为50 mm;直径为10 mm..试验后;将已断裂的试样对接起来测量;标距长度为73 mm;颈缩区的最小直径为5.1 mm..试求该材料的延伸率和断面收缩率的值..4.材料的弹性模量E的工程含义是什么它和零件的刚度有何关系5.将6500 N的力施加于直径为10 mm、屈服强度为520 MPa的钢棒上;试计算并说明钢棒是否会产生塑性变形..6.塑性指标在工程上有哪些实际意义7.下列材料或零件采用什么硬度测试法较合适1锉刀；2黄铜轴套；3硬质合金刀片；4一般淬火钢；8.工程材料有哪些物理性能和化学性能第2章金属的晶体结构与结晶习题一、名词解释晶体、单晶体、多晶体、晶格、晶胞、晶粒、晶界、合金、组元、相、组织、共晶转变二、如果其它条件相同;试比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小：1.金属型铸造与砂型铸造..2.高温浇注与低温浇注..3.浇注时采用振动与不采用振动..4.厚大铸件的表面与心部..三、问答题1.金属中常见的晶体结构有哪几种2.实际晶体的晶体缺陷有哪几种类型它们对晶体的力学性能有何影响3.固溶体与化合物有何区别固溶体的类型有哪几种4.何谓金属的结晶纯金属的结晶是由哪两个基本过程组成的5.何谓过冷现象和过冷度过冷度与冷却速度有何关系6.晶粒大小对金属的力学性能有何影响细化晶粒的常用方法有哪几种7.什么是共晶转变共晶转变有何特点8.什么是共析转变共晶转变与共析转变有何异同第3章铁碳合金相图习题一、名词解释1. 铁素体；2. 奥氏体；3. 渗碳体；4.珠光体；5. 莱氏体；6. 低温莱氏体；7. 同素异晶转变；8. 铁碳合金状态图；二、填空题1.珠光体是由F和Fe3C组成的机械混合物共析组织..2.莱氏体是由A和Fe3C组成的机械混合物共晶组织..3.奥氏体在1148℃时碳的质量分数可达2.11%;在727℃时碳的质量分数为0.77%..4.根据室温组织的不同;钢可分为亚共析钢、共析钢和过共析钢..5.共析钢的室温组织为P；亚共析钢的室温组织为F+P；过共析钢的室温组织为P+Fe3CII ..6.碳的质量分数为0.77%的铁碳合金称为共析钢;其奥氏体冷却到S点727℃时会发生共析转变;从奥氏体中同时析出F和Fe3C的混合物;称为P..7.奥氏体和渗碳体组成的共晶产物称为Ld;其碳的质量分数为4.3%..8.亚共晶白口铸铁碳的质量分数为2.11%～4.3%;其室温组织为P+Fe3CII+Ld′..9.过晶白口铸铁碳的质量分数为4.3%～6.69%;其室温组织为Ld′+Fe3CI ..10.过共析钢碳的质量分数为0.77%～2.11%;其室温组织为P+Fe3CII ..11.亚共析钢碳的质量分数为0.0218%～0.77%;其室温组织为F+P..三、选择题1.铁素体为 A 晶格;奥氏体为 B 晶格;渗碳体为 D 晶格..A、体心立方；B、面心立方；C、密排六方；D、复杂的；2.Fe-FeC状态图上的ES线;用代号 B 表示;PSK线用代号 A 表示..3A、A1；B、A cm；C、A3；D、其它；3.Fe-FeC状态图上的共析线是 C ;共晶线是 A ..3A、ECF线；B、ACD线；C、PSK线；D、GSK线四、判断题1.金属化合物的特性是硬而脆;莱氏体的性能也是硬而脆;故莱氏体属于金属化合物..×2.渗碳体碳的质量分数为6.69%.. √3.Fe-FeC状态图中;A3温度是随碳的质量分数增加而上升的.. ×34.碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体.. ×五、简答题1.何为金属的同素异构转变试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图..2.简述碳的质量分数为0.4%和1.2%的铁碳合金从液态冷却至室温时的结晶过程..3.把碳的质量分数为0.45%的钢和白口铸铁都加热到高温1000～1200℃;能否进行锻造为什么第4章钢的热处理习题1.何谓钢的热处理常用的热处理工艺有哪些2.简述共析钢加热时奥氏体形成的过程..3.为什么要控制奥氏体晶粒大小如何控制奥氏体晶粒的大小4.解释下列名词：1 珠光体、索氏体、托氏体、贝氏体、马氏体；2 奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；3 退火、正火、淬火、回火、表面淬火；4 临界淬火冷却速度v c、淬透性、淬硬性；5 单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火..5.珠光体类型组织有哪几种它们的形成条件、组织形态和性能方面有何特点6.影响C曲线的主要因素有哪些试比较共析纲、亚共析钢和过共析钢的C曲线..7.简述贝氏体的组织特征和性能特点..8.马氏体组织有哪两种它们与钢的化学成分有何关系组织形态和性能方面有何特点9.生产中常用的退火方法有哪几种各适用于什么场合10.甲、乙两厂生产同一批零件;材料均选用45钢;硬度要求为220～250HBS;其中甲厂采用正火;乙厂采用调质;都达到硬度要求..试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别..11.某活塞用45钢制造;由于形状复杂;按正常淬火加热温度840℃加热后水冷;大约有40%出现淬火裂纹..请分析原因并改进该工件的淬火工艺..12.一块厚度为5 mm的45钢钢板;先经840℃加热淬火;硬度为55HRC;随后从一端加热;依靠热传导;使钢板上各点达到如图4-29所示的温度..试问：1 各点部位的组织是什么2 整个钢板自图示各温度缓冷到室温后各点部位的组织是什么3 整个钢板自图示各温度水淬快冷到室温后各点部位的组织是什么图4-29 题12图13.举例说明钢的淬透性、淬硬深度和淬硬性三者之间的区别..14.分析单液淬火、双液淬火、分级淬火、贝氏体等温淬火等方法对淬火应力带来的影响..15.试为以下钢件选择预先热处理工艺：1 20CrMnTi汽车变速箱齿轮锻造毛坯晶粒粗大；2 T12锻造后有网状渗碳体；3 T12钢锉刀毛坯改善切削加工性和热处理工艺性能..16.回火的目的是什么淬火钢在回火过程中显微组织发生哪些变化17.什么叫回火脆性生产中如何防止回火脆性18.分析以下说法是否正确;并说明理由..1 钢的淬火冷却速度愈快;所获得的硬度愈高;淬透性也愈好..2 钢的合金元素越多;淬火后的硬度越高..3 淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度..19.何谓表面热处理表面淬火的目的是什么常用的表面淬火有哪几种20.感应加热表面淬火的加热原理是什么淬火后的淬透层深度与什么有关21.渗碳的主要目的是什么试分析20钢渗碳缓慢冷却后的表层和心部组织;以及渗碳缓慢冷却后;加热到780℃淬火、180℃回火后的表层和心部组织..22.渗氮后的性能特点是什么渗氮后为何不进行淬火23.比较钢经表面淬火、渗碳淬火、渗氮热处理后的性能和应用范围等方面有何不同..24.某一用40Cr钢制造的齿轮;其加工路线如下：备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→机械精加工→高频感应加热表面淬火与低温回火→磨削..请说明各热处理工序的目的及热处理后的显微组织..第5章工业用钢习题一、选择题1.40MnB钢中;微量元素B的作用是 B ..A、强化铁素体；B、提高淬透性；C、提高淬硬性；D、提高回火稳定性；2.欲要提高铬镍不锈钢的强度;主要采用 B ..A、时效强化方法；B、固溶强化方法；C、冷加工硬化方法；D、马氏体强化方法；3.20CrMnTi钢根据其组织和力学性能;在工业上主要作为一种 A 使用..A、合金渗碳钢；B、合金弹簧钢；C、合金调质钢；D、滚动轴承钢；4.大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用;其中细化晶粒作用最为显著的有 C ..A、Mn、P；B、Mn、Ti；C、Ti、V； D．V、P5.除 A 元素外;其它合金元素溶于奥氏体后;均能增加过冷奥氏体的稳定性..A、Co； B．Cr； C．Mn； D．Ti；6.用40Cr钢制造的齿轮;锻造后的典型热处理工艺应是 A ..A、调质处理；B、高温回火；C、完全退火；D、正火处理；二、指出下列各钢牌号的名称及各符号的含义08 45 65Mn T12A ZG230-450 Q235A Q345 40Cr 20CrMnTi 60Si2Mn GCr9 CrWMn 9SiCr Cr12MoV W6Mo5Cr4V2 3Cr2Mo 1Cr13 0Cr19Ni9 4Cr9Si2 ZGMn13三、填空题1.高速工具钢经高温淬火加多次回火后;具有很高的硬度和较好的耐磨性..2.不锈钢按其金相显微组织不同;常用的有以下三类：马氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢和奥氏体型不锈钢..3.含碳量对钢的性能影响很大;低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为≤0.25%、0.25%～0.60%、≥0.60%..4.钢中常存的杂质元素为Mn、Si、S、P;钢的质量等级主要以S和P的多少划分..5.合金钢按主要用途可分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢三大类..四、判断题1.高锰钢加热到1000～1100℃;淬火后可获得单相马氏体组织.. ×2.40钢的含碳量为0.40%;而T10钢的含碳量为10%.. ×3.Si和Mn通常是钢中的有益元素;因此钢中Si和Mn的含量要尽量高.. ×4.不锈钢的含碳量影响钢的耐蚀性;含碳量越高;则耐蚀性越好.. ×5.20CrMnTi钢是合金渗碳钢;GCr15是专用的合金工具钢.. ×6.1Cr13和40Cr钢中的Cr都是为了提高钢的淬透性.. ×7.大多数合金钢比含碳量相同的碳素钢热处理加热温度高;保温时间长.. √8.高速工具钢含大量合金元素;在热轧或锻造之后空冷就可获得马氏体组织.. ×五、问答题1.合金元素在钢中的存在形式有哪些其主要作用有哪些2.比较40Cr、T12、20CrMnTi的淬硬性和淬透性..3.制造某齿轮原用45钢;现想用Q235代替..能否代替为什么4.高速钢的主要性能要求是什么它的成分和热处理有什么特点5.冷作模具钢和热作模具钢的性能要求有什么不同6.为什么机床变速齿轮采用45或40Cr制造;而汽车变速箱齿轮常采用20CrMnTi7.不锈钢中含Cr通常大于12%;Cr12MoV、1Cr13是否是不锈钢为什么六、为下列机械零件选材1. 机床主轴2. 汽车变速齿轮3. 汽车板簧4. 地脚螺栓5. 滚珠6. 大型冷冲模7. 手术刀8. 坦克履带9. 硝酸槽 10. 发动机连杆第6章铸铁习题一、填空题1.铸铁与钢相比;具有良好的铸造性能、良好的减摩性、较低的缺口敏感性、良好的切削加工性和良好的减摩性等优点..2.碳在铸铁中主要有渗碳体和石墨两种存在形式..3.影响石墨化的因素是化学成分和冷却速度..4.铸铁的力学性能主要取决于基体的性能和石墨的数量、形状、大小及分布状况..5.常用的合金铸铁有耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等..二、选择题1.为提高灰铸铁的表面硬度和耐磨性;采用 A 热处理方法效果较好..A、表面淬火；B、等温淬火；C、渗碳后淬火加低温回火；D、淬火加高温回火；2.球墨铸铁经 A 可获得铁素体基体组织;经 C 可获得下贝氏体基体组织..A、退火；B、正火；C、贝氏体等温淬火；D、调质；3.为下列零件正确选材：机床床身 D ；汽车后桥外壳 C ；柴油机曲轴B ；排气管 A ..A、RuT300；B、QT700-2；C、KTH350-10；D、HT300；三、判断题1.热处理可以改变灰铸铁的基体组织;但不能改变石墨的形状、大小和分布情况..√2.可锻铸铁比灰铸铁的塑性好;因此可以进行锻压加工.. ×3.厚壁铸铁件的表面硬度总比其内部高.. ×4.可锻铸铁一般只适用于制造薄壁小型铸件.. √5.白口铸铁件的硬度适中;易于进行切削加工.. ×6.铸件壁厚大小是影响石墨化的最主要因素.. ×四、简答题1.什么是铸铁它与钢相比有什么优点2.影响铸铁石墨化的因素有哪些3.灰铸铁是否可通过热处理来提高力学性能球墨铸铁和可锻铸铁又如何为什么4.球墨铸铁是如何获得的它与相同基体的灰铸铁相比;其突出性能特点是什么5.可锻铸铁和球墨铸铁;哪种适宜制造薄壁铸件为什么6.下列牌号各表示什么铸铁牌号中的数字表示什么意义1 HT2502 QT700-23 KTH330-084 KTZ450-065 RuT420第7章非铁金属习题一、判断题1.不锈钢属于非铁金属.. ×2.铝及其合金具有良好的耐酸、碱、盐腐蚀能力.. ×3.铝及其合金都无法用热处理强化.. ×4.颜色呈紫红色的铜属于纯铜.. √5.钛是目前惟一可以在超低温条件下工作的金属工程材料.. ×6.滑动轴承合金越软;减摩性越好.. √7.镁合金是目前使用的密度最小的金属工程材料.. √8.硬质合金除了磨削;无法用其它常规机械加工方法加工.. √9.纯铜无法进行热处理强化.. √二、填空题1.白铜是铜和金属镍组成的的合金..2.青铜是除锌和镍元素以外;铜和其它元素组成的合金..3.目前常用的滑动轴承合金组织有软基体硬质点组织和硬基体软质点组织两大类..4.通用硬质合金又称万能硬质合金..5.在钨钴类硬质合金中;碳化钨的含量越多;钴的含量越少;则合金的硬度、红硬性及耐磨性越高;但强度和韧性越低..三、问答题1.固溶强化、弥散强化、时效强化的区别有哪些2.滑动轴承合金应具有怎样的性能和理想组织3.制作刃具的硬质合金材料有哪些类别比较一下它们有何差别..4.变形铝合金与铸造铝合金在成分选择上和组织上有什么不同5.为什么防锈铝不能通过热处理强化6.时效温度和时效时间对合金强度有何影响7.金属材料的减摩性和耐磨性有何区别它们对金属组织和性能要求有何不同四、理解题1.试从机理、组织与性能变化上对铝合金淬火和时效处理与钢的淬火和回火处理进行比较..2.铝合金的变质处理和灰铸铁的孕育处理有何异同之处3.用已时效强化的2A12硬铝制造的结构件;若使用中撞弯;应怎样校直为什么第8章常用非金属材料习题一、名词解释1. 高分子化合物2. 非金属材料3. 工程塑料二、简答题1.何谓热固性塑料和热塑性塑料举例说明其用途..2.塑料由哪些组成物组成其性能如何举例说明工程塑料的应用实例..3.何谓橡胶其性能如何举出三种常用橡胶在工业中的应用实例..4.何谓陶瓷其性能如何举出三种常用陶瓷在工业中的应用实例..5.何谓复合材料其性能如何举出三种常用复合材料在工业中的应用实例..第9章铸造习题一、名词解释1. 铸造2. 砂型铸造3. 造型4. 造芯5. 浇注系统6. 流动性7. 收缩性8. 特种铸造9. 压力铸造二、填空题1.特种铸造包括金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造等..2.型砂和芯砂主要由型砂、粘结剂、附加物、旧砂和水组成..3.造型材料应具备的性能有可塑性、耐火性、透气性、退让性、溃散性等..4.手工造型方法有：整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活块造型、三箱造型和刮板造型等..5.浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成..三、问答题1.铸造生产有哪些优缺点2.零件、铸件和模样三者在形状和尺寸上有哪些区别3.选择铸件分型面时;应考虑哪些原则4.绘制铸造工艺图时应确定哪些主要的工艺参数5.铸件上产生缩孔的根本原因是什么顺序凝固为什么能避免缩孔缺陷6.冒口有什么作用如何设置冒口7.设计铸件结构时应遵循哪些原则8.比较铸铁、铸钢、铸造有色金属的铸造性能..第10章锻压习题一、名词解释1．冷变形强化 2. 再结晶 3. 余块 4. 热加工 5. 可锻性6. 锻造流线7. 锻造比二、填空题1.塑性与变形抗力是衡量锻造性优劣的两个主要指标;塑性愈高;变形抗力愈小;金属的可锻性就愈好..2.随着金属冷变形程度的增加;材料的强度和硬度升高;塑料和韧性下降;使金属的可锻性变差..3.金属塑性变形过程的实质就是位错沿着滑移面的运动过程..随着变形程度的增加;位错密度增加;塑性变形抗力增大..4.自由锻零件应尽量避免带楔形、曲线形、锥形的表面、肋板和凸台、圆柱体与圆柱体相贯结构..5.弯曲件弯曲后;由于有回弹现象;因此弯曲模角度应比弯曲零件弯曲角度小于一个回弹角α..三、判断题1.细晶粒组织的可锻性优于粗晶粒组织.. √2.非合金钢碳素钢中碳的质量分数愈低;可锻性就愈差.. ×3.零件工作时的切应力应与锻造流线方向一致.. ×4.常温下进行的变形为冷变形;加热后进行的变形为热变形.. ×5.因锻造之前进行了加热;所以任何材料均可以进行锻造.. ×6.冲压件材料应具有良好的塑性.. √7.弯曲模的角度必须与冲压弯曲件的弯曲角度相同.. ×8.落料和冲孔的工序方法相同;只是工序目的不同.. √四、简答题1.如何确定锻造温度的范围为什么要“趁热打铁”2.冷变形强化对锻压加工有何影响如何消除3.自由锻零件结构工艺性有哪些基本要求4.试比较自由锻、锤上模锻、胎模锻造的优缺点..5.对拉深件如何防止皱折和拉裂五、分析题1．叙述绘制图10-29所示零件的自由锻件图应考虑的因素..图10-29 C618K车床主轴零件图2．改正图10-30所示模锻零件结构的不合理处;并说明理由..图10-30 模锻零件结构六、课外研究观察生活或生产中小金匠锻制金银首饰的操作过程;分析整个操作过程中各个工序的作用或目的;并编制其制作工艺流程..第11章焊接习题一、判断题1.从本质上讲;钎焊不属于焊接.. √2.压力焊都是固相焊接.. ×3.采用碱性焊条焊接时;焊缝的含氢量低是由于焊条药皮含氢量低所致的.. ×4.埋弧焊不适宜焊接铝、钛等活泼性金属.. √气体保护焊的飞溅.. √5.不论采取何种措施;都无法根绝CO26.电渣焊后;一般都要进行细化晶粒热处理.. √7.当焊缝中存在气孔时;X光探伤后底片上相应部位呈白色.. ×二、填空题1.焊条由焊芯和焊条药皮两部分组成..2.焊接电弧包括阳极区、阴极区和弧柱区三部分..3.按焊条熔渣的碱度;可以将焊条分为酸性焊条和碱性焊条两大类..4.按照钎料的熔点不同;可以将钎焊分为硬钎焊和软钎焊两类..5.高碳钢焊接时;预热温度应控制在350ºC以上..6.外观检查是指用肉眼或用不超过30倍的放大镜对焊件进行检查..7.磁粉探伤后必须进行去磁处理..8.焊接接头包括焊缝和热影响区两部分..9.低碳钢的焊接热影响区包括过热区、正火区、部分相变区和再结晶区四个区域..三、问答题1.钎焊与焊接在本质上有何区别2.酸性焊条与碱性焊条有何不同3.叙述常见焊接方法的工艺特点..4.钎剂的作用是什么对钎剂和钎料都有哪些基本要求5.高碳钢焊接工艺有什么特点6.铸铁焊补时容易出现哪些焊接缺陷焊接铸铁的方法有哪些焊接时应注意什么问题7.焊接铜时容易出现哪些焊接缺陷为什么焊接时应采取哪些工艺措施8.常用的控制和矫正焊接变形的方法有哪些9.常用的降低和消除焊接应力的方法有哪些10.机械法矫正焊接变形有什么缺点火焰法矫正焊接变形有什么缺点11.焊接热影响区分几个组织变化区各有哪些特点12.焊接铝时容易出现哪些焊接缺陷焊接时应采取哪些工艺措施13.常见的焊接缺陷有哪些什么缺陷危害性最大14.常见的焊接检验方法有哪些各自的检查机理和应用范围是什么四、理解题1.为什么用碳当量法判断钢材的焊接性只是一种近似的方法2.在实际焊接生产中;为什么常把超声波探伤和X光探伤联合使用第12章零件材料与毛坯的选择习题一、填空题1.零件选材的一般原则是在满足使用性能的前提下;再考虑工艺性能、经济性..2.零件的工作条件分析应从受力状况、环境状况、特殊功能等几方面分析..3.零件的变形失效包括弹性变形失效、塑性变形失效、蠕变变形失效等..4.零件常用的毛坯包括铸件、锻件、焊接结构件、冲压件、型材或板材下料等..5.零件毛坯选择的依据包括力学性能、零件形状、尺寸、质量、零件材料、生产批量等..二、热处理应用1.某齿轮要求具有良好的综合力学性能;表面硬度为50～55HRC;选择45钢制造..加工工艺路线为：下料—→锻造—→热处理—→机械粗加工—→热处理—→机械精加工—→热处理—→精磨..试说明工艺路线中各热处理工序的名称、目的..2.拟用T12钢制成锉刀;其工艺路线如下：锻打—→热处理—→机械加工—→热处理—→精加工..试写出各热处理工序的名称;并制定最终热处理工艺..三、指出下列工件在选材与热处理技术中的错误;说明理由;并提出改正意见..1.用45钢制作表面耐磨的凸轮;淬火、回火要求60～63HRC..2.用40Cr制作直径30 mm、要求良好综合力学性能的传动轴;采用调质要求40～45HRC..3.用45钢制作直径15 mm的弹簧丝;淬火、回火要求55～60HRC..4.制造转速低、表面耐磨性及心部强度要求不高的齿轮选用45钢;渗碳淬火要求58～62HRC..5.选用9SiCr制造M10板牙;热处理技术条件为淬火、回火要求50～55HRC..6.选用T12钢制作钳工用的凿子;淬火、回火要求60～62HRC..7.一根直径100 mm、心部强度要求较高的传动轴;选用45钢;采用调质要求220～250HBS..8.大批量生产直径5 mm的塞规;以检验零件的内孔;选用T7钢;淬火、回火要求60～64HRC..四、综合练习1.大型矿山载重汽车变速箱齿轮;传递功率大;受到大的冲击、极大的摩擦;对齿轮的要求为：心部应有很高的冲击韧性及强度;齿轮表面应有高的硬度、耐磨性及高的疲劳强度..其材料为合金钢20CrMnTi..试选择毛坯类型并安排工艺路线;说明热处理工序的作用..2.某轴类零件承受较大的冲击力、变动载荷;其失效形式主要是：过量变形与疲劳断裂;要求材料具有高的强度、疲劳强度、较好的塑性与韧性;即要求较好的综合力学性能;轴上有一部位应耐磨、耐疲劳..试选择材料及毛坯并安排热处理工序位置..3.制造一件齿轮减速器箱体;试选择材料及毛坯..如果成批生产减速箱;这时你又如何考虑材料与毛坯五、思考题1.零件失效的原因一般包括哪些方面2.零件毛坯选择的基本原则是什么3.生产批量对零件毛坯的选择有什么影响4.为什么齿轮多用锻件毛坯;而手轮、带轮多用铸件做毛坯六、调研汽车上各个零件的材料;分析零件的毛坯..。
第5章材料的形变和再结晶1. 有一70MPa应力作用在fcc晶体的[001]方向上，求作用在（111）和（111）滑移系上的分切应力。
答案:矢量数性积a×b=ïaï×ïbï Þ = a×bïaï×ïbï滑移系：（负号不影响切应力大小，故取正号）滑移系：2. Zn单晶在拉伸之前的滑移方向与拉伸轴的夹角为45°，拉伸后滑移方向与拉伸轴的夹角为30°，求拉伸后的延伸率。
答案 :如图所示，AC和A’C’分别为拉伸前后晶体中两相邻滑移面之间的距离。
因为拉伸前后滑移面间距不变，即AC=A’C’故3. 已知平均晶粒直径为1mm和0.0625mm的a-Fe的屈服强度分别为112.7MPa和196MPa,问平均晶粒直径为0.0196mm的纯铁的屈服强度为多少？答案:解得∴4. 铁的回复激活能为88.9 kJ/mol，如果经冷变形的铁在400℃进行回复处理，使其残留加工硬化为60%需160分钟，问在450℃回复处理至同样效果需要多少时间？答案:（分）5. 已知H70黄铜（30%Zn）在400℃的恒温下完成再结晶需要1小时，而在390℃完成再结晶需要2小时，试计算在420℃恒温下完成再结晶需要多少时间？答案：再结晶是一热激活过程，故再结晶速率：，而再结晶速率和产生某一体积分数所需时间t成反比，即∝∴在两个不同的恒定温度产生同样程度的再结晶时，两边取对数；同样故得。
代入相应数据，得到t3 = 0.26 h。
1．有一根长为5 m，直径为3mm的铝线，已知铝的弹性模量为70GPa，求在200N的拉力作用下，此线的总长度。
答案2．一Mg合金的屈服强度为180MPa，E为45GPa，a）求不至于使一块10mm⨯2mm的Mg板发生塑性变形的最大载荷；b）在此载荷作用下，该镁板每mm的伸长量为多少？答案3. 已知烧结Al2O3的孔隙度为5%，其E=370GPa。
第二章 应力理论和应变理论2—3．试求图示单元体斜截面上的σ30°和τ30°（应力单位为MPa ）并说明使用材料力学求斜截面应力为公式应用于弹性力学的应力计算时，其符号及正负值应作何修正。
解：在右图示单元体上建立xoy 坐标，则知 σx = -10 σy = -4 τxy = -2 （以上应力符号均按材力的规定）代入材力有关公式得：3030cos 2sin 2221041041cos 602sin 607322226.768 6.77()104sin 2cos 2sin 602cos 6022132 3.598 3.60()2x yx yxy x yxy MPa MPa σσσσσατασστατα+-=+----+=++=--⨯+=----+=⋅+=⋅-=--⨯=--代入弹性力学的有关公式得： 己知 σx = -10 σy = -4 τxy = +23030()cos 2sin 2221041041cos 602sin 607322226.768 6.77()104sin 2cos 2sin 602cos 6022132 3.598 3.60()22x yx yxy x yxy MPa MPa σσσσσατασστατα+-=++---+=++=--⨯+=----+=-⋅+=-⋅+=⨯+⨯=由以上计算知，材力与弹力在计算某一斜截面上的应力时，所使用的公式是不同的，所得结果剪应力的正负值不同，但都反映了同一客观实事。
2—6. 悬挂的等直杆在自重W 作用下（如图所示）。
材料比重为γ弹性模量为 E ，横截面面积为A 。
试求离固定端z 处一点C 的应变εz 与杆的总伸长量Δl 。
解：据题意选点如图所示坐标系xoz ，在距下端（原点）为z 处的c 点取一截面考虑下半段杆的平衡得：c 截面的内力：N z =γ·A ·z ；c 截面上的应力：z z N A zz A Aγσγ⋅⋅===⋅； 所以离下端为z 处的任意一点c 的线应变εz 为：题图1-3zz zE Eσγε==；则距下端（原点）为z 的一段杆件在自重作用下，其伸长量为：()22z z z z z z z z y zz l d l d d zd EEEγγγε=⎰⋅∆=⎰⋅=⎰=⎰=；显然该杆件的总的伸长量为（也即下端面的位移）：()2222ll A l lW ll d l EEAEAγγ⋅⋅⋅⋅⋅=⎰∆=== ；（W=γAl ）2—9.己知物体内一点的应力张量为：σij =50030080030003008003001100-⎡⎤⎢⎥+-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦应力单位为kg ／cm 2 。
一、土木工程材料的基本性质一、填空题 (请把答案填在题目的横线上，共20空)1.材料的密度是指在绝对密实状态下，单位体积的质量。
2.一般情况下，若材料孔隙率越大，则其表观密度越小，强度越低。
3.材料的空隙率是指散粒材料在堆积体积中，固体颗粒之间的空隙体积占堆积体积所占的比例。
4.随含水率的增加，材料的密度不变，导热系数增加。
5.同一组成材料，其孔隙率大，则强度低、保温好、表观密度小。
6.材料的孔隙水饱和系数是指材料的吸水饱和的孔隙体积与材料的孔隙体积之比，其值越大，则抗冻性越差。
7.材料的耐久性是指材料在物理、化学、生物等因素作用下，能经久不变质不破坏，而尚能保持原有的性能。
8.材料的耐水性是指材料在长期水的（吸水饱和）作用下不破坏，强度也不明显下降的性质。
9.材料的耐水性以软化系数表示，其数值越大，则材料的耐水性越好。
10.材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不明显下降的性质。
11.若提高材料的抗冻性，应增加闭口孔隙，减少开口孔隙。
12.材料的抗渗性是指材料在压力水作用下抵抗渗透的能力。
13.憎水材料与亲水材料相比，更适宜做防水材料。
二、单项选择题：(请把选择的答案填在题目题干的横线上，共10空)1.材料密度ρ、表观密度0ρ、堆积密度ρ'存在下列关系A 。
A) ρ＞0ρ＞ρ'B) 0ρ'＞ρ＞0ρC) ρ＞0ρ'＞0ρ2.表观密度是指材料在 B 状态下，单位体积的质量。
A）绝对密实B）自然C）堆积D）饱和面干3.粉状或散粒状材料的堆积密度是以材料的重量除以材料 A体积求得的。
A) 堆积态状下的B) 绝对密实的C) 放入水中排开水的D) 自然状态下的4.对相同品种，不同表观密度的材料进行比较时，一般表观密度小者 A 。
A) 强度较低B) 强度提高C) 比较密实D) 空隙率较小5.同种材料，在孔隙率增大时，以下 C 增强。
A）抗冻性能B）耐久性能C）吸音性能D）隔音性能6.材料的孔隙率越大，则 A 。
机械工程材料习题复习思考题11．写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
σe 、σs 、σ0.2、σb 、δ5、δ、ψ、a kv 、σ-1、σ6001×10-5、σ700 2/1×105、σ500 1×103、K Ic 、HRC 、HV 、HBS 、E 。
2．低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?3．某金属材料的拉伸试样l 0=100mm ，d 0=10mm 。
拉伸到产生0.2％塑性变形时作用力(载荷)F 0.2=6.5×103N ；F b =8．5×103N 。
拉断后标距长为l l =120mm ，断口处最小直径为d l =6.4mm ，试求该材料的σ0.2、σb 。
4．钢的刚度为20.7×104MPa ，铝的刚度为6.9×104MPa 。
问直径为2.5mm ，长12cm 的钢丝在承受450N 的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl )是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝，在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl )也不变的情况下，铝丝的直径应是多少?5．某钢棒需承受14000N 的轴向拉力，加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa 。
问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm 、E=210000MPa ，则钢棒的弹性变形量(Δl)是多少?6．试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点，指出各自最适用的范围。
下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量：淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。
7．若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?8．指出下列硬度值表示方法上的错误。
12HRC ～15HRC 、800HBS 、58HRC ～62HRC 、550N ／mm 2HBW 、70HRC ～75HRC 、200N ／mm 2HBS 。
9．根据GB700—88《碳素结构钢》的规定牌号为Q235的钢σb ≥235MPa 、δ5≥26％。
一、图示桁架，杆1，2均为圆杆，直径分别为d1=30mm，d2=20mm，两杆的材料
相同，许用应力[]=160MPa。试求桁架的许可载荷。（15分）
B
1
45°
F
A
30°
2
C
二、图示阶梯形圆轴受扭转作用，已知外力偶矩mkN4.21T，mkN2.12T，
材料的许用切应力MPa100][，切变模量GPa80G，许可单位长度扭转角
m/5.1]'[
。试校核圆轴的强度和刚度。（15分）
7
5
T
1
5
0
T
2
三、由3根木条胶合而成的悬臂梁截面尺寸如图所示，跨度l=1m。若胶合面上
许用切应力为[τg]=0.35MPa，木材[σw]=10MPa，[τw]=1MPa，试求许可载荷F。
（20分）
l
100
F
5
0
5
0
5
0
四、图示矩形截面简支梁，已知F＝15kN，E＝10GPa，试求：（1）梁的最大正
应力；
（2）梁中点的总挠度。（20分）
=15 kN
F
150
2
0
0
20
°
F
1.5m1.5m
五、图示结构，AB为刚性杆，当重物W=2.88kN从高度H=10mm处自由落下时,
试校核立柱的稳定性。已知AB杆长l=2m，立柱的弹性模量E=72GPa，
A=1cm2,I=6.25cm4，h=1m,λP=62.8，λS=30，a=373MPa，b=2.15MPa，稳定安全
系数nst=3。（15分）
六、作图示刚架的弯矩图。设刚架各部分的抗弯刚度均为EI，轴力及剪力引起
的变形忽略不计。（15分）
aa
F
aa
aaAFa
B
a
