材料力学-第二章_课后习题及参考答案
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-1-第一章绪论
一、选择题
1.根据均匀性假设,可认为构件的(C)在各处相同。
A.应力B.应变
C.材料的弹性系数D.位移
2.构件的强度是指(C),刚度是指(A),稳定性是指(B)。
A.在外力作用下构件抵抗变形的能力
B.在外力作用下构件保持原有平衡状态的能力
C.在外力作用下构件抵抗强度破坏的能力
3.单元体变形后的形状如下图虚线所示,则A点剪应变依次为图(a)(A),图(b)
(C),图(c)(B)。
A.0B.r2C.rD.1.5r
4.下列结论中(C)是正确的。
A.内力是应力的代数和;B.应力是内力的平均值;
C.应力是内力的集度;D.内力必大于应力;
5.两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力,它们的应
力是否相等(B)。
A.不相等;B.相等;C.不能确定;
6.为把变形固体抽象为力学模型,材料力学课程对变形固体作出一些假设,其中均匀
性假设是指(C)。
A.认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积;
B.认为沿任何方向固体的力学性能都是相同的;
C.认为在固体内到处都有相同的力学性能;
D.认为固体内到处的应力都是相同的。
二、填空题
1.材料力学对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。
2.材料力学的任务是满足强度,刚度,稳定性的要求下,为设计经济安全的构-2-件提供必要的理论基础和计算方法。
3.外力按其作用的方式可以分为表面力和体积力,按载荷随时间的变化情况可以
分为静载荷和动载荷。
4.度量一点处变形程度的两个基本量是(正)应变ε和切应变γ。
三、判断题
1.因为构件是变形固体,在研究构件平衡时,应按变形后的尺寸进行计算。(×)
2.外力就是构件所承受的载荷。(×)
3.用截面法求内力时,可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。(√)
4.应力是横截面上的平均内力。(×)
5.杆件的基本变形只是拉(压)、剪、扭和弯四种,如果还有另一种变形,必定是这四种
变形的某种组合。(√)
6.材料力学只限于研究等截面杆。(×)
第二章 材料的力学行为
1.说明下列力学性能指标的名称、单位及其含义:σb、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk
答:σb抗拉强度:单位为MPa,指材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力。
σs屈服强度:单位MPa,指材料开始产生宏观塑性变形时的应力。
σ0.2国标GB228-87规定发生0.2%残余伸长的应力作为屈服点。
δ:可测力学性能指标中的塑性指标
αk冲击韧性,指用一定尺寸和形状的金属试样,在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功
2.试绘出低碳钢的σ-ε曲线,指出在曲线上哪些出现颈缩现象;如果拉断后试棒上没有颈缩,是否表示它未发生塑性变形?
答:低碳钢的σ-ε曲线如下图,试样将在曲线B点处出现颈缩现象。如果拉断后试棒上没有颈缩,并不表示它未发生塑性变形,只是塑性变形量很小。
3.在什么条件下,应用布氏硬度试验比洛氏硬度试验好?
在测试低硬度零件的时候,布氏硬度比洛氏硬度要更准确些,当然零件厚度及相关尺寸必须满足布氏硬度测试的条件。洛式硬度压痕很小,测量值有局部性,须测数点求平均值,适用成品和薄片,归于无损检测一类。布式硬度压痕较大,测量值准,不适用成品和薄片,一般不归于无损检测一类。
4. K与1cK的概念有什么不同?
答:K是工程材料中的材料的屈服点。只要裂纹很尖锐,顶端附近各点应力K的大小取决与一比例系数1K。由于1K反映了裂纹尖端附近各点的强弱,故称为应力强度因子。当1K增大到某一临界值时,就会使裂纹尖端附近各点的应力大到足以是裂纹失稳扩展,从而引起脆断。这个应力强度因子的临界值,称为材料的断裂韧性,用1cK表示。
5.在什么情况下应考虑材料的高低温性能?它们的主要性能指标是什么? 答:对于不是在常温下工作的材料,不能的简单地用应力-应变关系来评定力学性能,而需要加入温度与时间两个因素,需要考虑材料的高低温性能。金属材料的高温性能用蠕变强度和持久强度来表示。蠕变强度是指材料在一定的温度下,一定时间内产生一定蠕变变形量所能承受的最大应力值。持久强度是指材料在一定的温度下,一定时间内所能承受的最大断裂应力。材料由韧性状态变为脆性状态的温度称为冷脆转化温度。其数值越低,表明材料的低温性能越好,这对在低温下工作的零件具有重要意义。
有颈缩, 第二章材料的力学行为
1 •说明下列力学性能指标的名称、单位及其含义:町、刖、血2、ml、6、ak
答:ob抗拉强度:单位为MPa,指材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力。
os屈服强度:单位MPa,指材料开始产生宏观翔性变形时的应力。
0 0.2国标GB228-87规定发生0. 2%残余伸长的应力作为屈服点。
6:可测力学性能指标中的塑性指标
ak冲击韧性,指用一定尺寸和形状的金属试样,在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断 时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功
2•试绘出低碳钢的曲线,指出在曲线上哪些出现颈缩现象;如果拉断后试棒上没有颈 缩,是否表示它未发生塑性变形?
答:低碳钢的。・£曲线如下图,试样将在1111线B点处岀现颈缩现象。如果拉断后试棒上没
3•在什么条件下,应用布氏硬度试验比洛氏硬度试验好?
在测试低便度零件的时候,布氏硬度比洛氏硬度要更准确些,当然零件厚度及相关尺寸必须 满足布氏硬度测试的条件。洛式硬度压痕很小,测呈值有局部性,须测数点求平均值,适用 成品和薄片,归于无损检测一类。布式硬度压痕较大,测量值准,不适用成吊和薄片,一般 不归于无损检测一类。
4. bK与Klc的概念有什么不同?
答:"K是工程材料屮的材料的屈服点。只要裂纹很尖锐,顶端附近各点应力"K的大小 取决与一比例系数KI。由于K1反映了裂纹尖端附近各点的强弱,故称为应力强度因了。 当K1增大到某一临界值时,就会使裂纹尖端附近备点的丿应力大到足以是裂纹失稳扩展,从 而引起脆断。这个应力强度因了的临界值,称为材料的断裂韧性,用Klc表示。
5•在什么情况下应考虑材料的高低温性能?它们的主要性能指标是什么? 答:对于不是在常温下工作的材料,不能的简单地用应力■应变关系来评定力学性能,而需 要加入温度与时间两个因素,需要考虑材料的高低温性能。金属材料的高温性能用蠕变强度 和持久强度来表示。蠕变强度是指材料在一定的温度下,一定时间内产生一定蠕变变形量所 能承受的最大应力值。持久强度是指材料在一定的温度下,一定时间内所能承受的最大断裂 应力。材料由韧性状态变为脆性状态的温度称为冷脆转化温度。其数值越低,表明材料的低 温性能越好,这对在低温下工作的零件具有重要意义。
浙江科技学院考试试卷
第 1 页 共 6 页 专业班级 学号 姓名
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浙江科技学院
2015-2016学年第一学期考试试卷 A 卷
考试科目 材料力学 考试方式 闭 完成时限 2
小时
拟题人 陈梦涛 审核人
批准人
2015 年 9 月17 日
建工 学院 2014
年级 土木工程 专业
一、单项选择题(每小题3分,计30分)
1. 对于塑性材料来说,胡克定律(Hooke's law)使用的范围是 。
A.p; B. p; C. s; D. s
2.实心圆截面杆直径为D,受拉伸时的绝对变形为mml1。仅当直径变为2D时,绝对变形l为 。
A.1mm B.1/2 mm C.1/4 mm D.2mm
3. 下列有关受压柱截面核心的说法中,正确的是 。
A.当压力P作用在截面核心内时,柱中只有拉应力。
B.当压力P作用在截面核心内时,柱中只有压应力。
C.当压力P作用在截面核心外时,柱中只有压应力。
D.当压力P作用在截面核心外时,柱中只有拉应力。
4. 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关;
C.与二者都有关; D.与二者都无关。
5. 如右图所示,设虚线表示为单元体变形后的形状,则该单元体的剪应变为 。