材料力学实验训练题2(电测部分30题)
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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。
材料力学实验试题(江苏科技大学 2008.08)1 碳钢制成的构件,某点的应力状态如图,已知0>x σ、0=y σ、0<xy τ、31=μ,若在该点贴直角应变花,定性分析得出的三个应变值为( )。
(A) 00>ε、045<ε、390εε≈(B) 00>ε、045>ε、090=ε(C)00>ε、045<ε、390εε-≈(D)00>ε、045>ε、390εε-≈ε答案:(D)2某材料的应力应变曲线1如图所示,弹性模量为E1,条件屈服极值为12.0σ。
在图上绘出另一种材料的应力应变曲线2,已知其E2< E1,12.022.0σσ>,并在图上标出22.0σ点的位置。
σ答案:σ3 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 ,刚度最好的是杆 ,强度最好的是杆 。
4 低碳钢的拉伸应力—应变曲线如图所示,若加载至C 点,然后卸载,则应力回到零值的路径是沿(C )A :曲线cbao;B :曲线cbf(bf ∥oa);C :曲线ce(ce ∥oa);D :曲线cd(cd ∥oσ);5在电测实验中,应变片的灵敏系数为片K ,若将应变仪的灵敏系数旋钮指向任意值仪K ,在加载后,测点的实际应变ε与应变仪读数ds ε(设在半桥单片测量情况下)之间的关系为 。
答案:ds K K εε片仪=6 若静态应变仪标定的应变片灵敏系数比实际所用的应变片灵敏系数小时,则应变仪的读数比实际应变值是大还是小?作简单说明。
7由同一种材料分别制成的短试件(l=5d)和长试件(l=10d),则两者的延伸率之间的关系为 。
答案:105δδ>8 拉伸试件的延伸率%100%1001⨯∆=⨯-=l l l l l δ,而试件的纵向线应变ll∆=ε,可见, δ与ε的表达式相同,因此是否可说,延伸率就等于试件的纵向线应变?答案:不能,ε是一点处的线应变,当在全长l 范围内为均匀变形时才有意义,且其伸长∆l 包含弹性变形和塑性变形。
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。
材料力学考试和答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪个量是标量?A. 应力B. 应变C. 位移D. 力答案:C2. 材料力学中,下列哪个量是矢量?A. 应力B. 应变C. 位移D. 温度答案:A3. 材料力学中,下列哪个量是二阶张量?A. 应力B. 应变C. 位移D. 力答案:A4. 在材料力学中,下列哪个量是描述材料弹性特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 屈服强度答案:C5. 材料力学中,下列哪个量是描述材料塑性特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 屈服强度答案:D6. 在材料力学中,下列哪个量是描述材料断裂特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 断裂韧性答案:D7. 材料力学中,下列哪个量是描述材料硬度特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 布氏硬度答案:D8. 在材料力学中,下列哪个量是描述材料疲劳特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 疲劳寿命答案:D9. 材料力学中,下列哪个量是描述材料蠕变特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 蠕变速率答案:D10. 在材料力学中,下列哪个量是描述材料热膨胀特性的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 热膨胀系数答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,应力的单位是________。
答案:帕斯卡(Pa)2. 材料力学中,应变的单位是________。
答案:无单位(无量纲)3. 材料力学中,弹性模量的单位是________。
答案:帕斯卡(Pa)4. 材料力学中,屈服强度的单位是________。
答案:帕斯卡(Pa)5. 材料力学中,断裂韧性的单位是________。
答案:帕斯卡·平方米根号米(Pa·m^(1/2))6. 材料力学中,布氏硬度的单位是________。
答案:布氏硬度值(HB)7. 材料力学中,疲劳寿命的单位是________。
实验力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 某材料在拉伸实验中,当应力达到200 MPa时,应变为0.02,此时材料的弹性模量是多少?A. 10000 MPaB. 20000 MPaC. 50000 MPaD. 100000 MPa2. 在材料力学中,泊松比是描述材料横向应变与轴向应变之间关系的物理量,其取值范围是:A. 0到1B. 0到0.5C. -1到1D. -0.5到0.53. 以下哪种情况下,材料的屈服强度会降低?A. 温度升高B. 应变速率增加C. 材料的微观结构更加均匀D. 材料的晶粒尺寸减小4. 在进行三点弯曲实验时,若支点之间的距离增加,而载荷保持不变,那么材料的弯曲强度将会:A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定5. 疲劳破坏是指材料在循环载荷作用下逐渐发生破坏的现象,以下哪种因素不会影响疲劳寿命?A. 材料的强度B. 应力循环的幅度C. 材料的微观结构D. 环境温度答案:1. B. 20000 MPa(弹性模量E = 应力/应变)2. B. 0到0.53. A. 温度升高4. B. 减少5. D. 环境温度二、简答题(每题10分,共20分)1. 简述材料力学中的应力-应变曲线,并说明其上各点的意义。
应力-应变曲线是描述材料在拉伸过程中应力与应变之间关系的图形。
曲线上的几个关键点包括:弹性极限、屈服点、强化阶段、颈缩点和断裂点。
弹性极限是材料开始发生永久变形的应力值;屈服点是材料从弹性变形过渡到塑性变形的应力值;强化阶段是材料在进一步拉伸过程中,应力继续增加而应变增加的速率减缓的阶段;颈缩点是材料局部变细,整体截面积减小的点;断裂点是材料最终断裂的应力值。
2. 解释什么是材料的疲劳寿命,并说明影响疲劳寿命的主要因素。
材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下能够承受的循环次数。
影响疲劳寿命的主要因素包括:应力循环的幅度、材料的强度和韧性、材料的微观结构、表面处理和环境条件等。
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,则其横截面面积( )。
A 、A 1〈A 2B 、A 1 〉 A 2C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2 为任意2、建立圆周的扭转应力公式τ ρ=M ρρ/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 τρρdA (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 ρ2dAA 、(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 A 、σ B 、2σ C 、3σD 、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1=( )题一、 3题一、1仅将竖放截面改为平放截面,其它条件都不变,则梁的强度()题 4A 、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 D 、16题图三、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、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 ,5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度 则 P 1/P 2= ( )A 、2B 、4C 、8 EI 相同,若二者自由端的挠度相等,、作图示梁的剪力图、弯矩图。
15分)材料的弹性常数 E 、μ均为已知。
(15 分)题一、 5三题第 2页共 41 页五、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EI,试求冲击时刚架 D 处的垂直位移。
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 )。
材料⼒学实验题及答案材料⼒学实验思考题材料的⼒学性能1.⾦属机械性能主要指⾦属材料的屈服极限、强度极限、延伸率、断⾯收缩率。
其中屈服极限与强度极限主要反映材料的强度,延伸率与断⾯收缩率反映材料的可塑性和延展性。
2.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度误差。
⽽在三个截⾯平均直径中取其最⼩值的意义是求得试样的最⼩横截⾯积。
3、低碳钢拉伸时有明显的“四个”阶段,它们分别是:线性阶段、屈服阶段、硬化阶段、颈缩阶段。
4、⼯程上通常把伸长率⼤于 5% 的材料称为塑性材料。
5、对于没有明显屈服极限的塑性材料,通常⽤名义屈服应⼒来定义,也就是产⽣0.2%塑性应变的应⼒。
6、低碳钢的极限应⼒为屈服极限,铸铁的极限应⼒为强度极限。
7、在拉伸实验中引起低碳钢屈服的主要原因是切应⼒。
⽽引起铸铁断裂的主要原因是拉应⼒,这说明低碳钢的抗拉能⼒⼤于抗剪。
⽽铸铁抗剪能⼒⼤于抗拉能⼒。
8、对于铸铁试样,拉伸破坏发⽣在横截⾯上,是由拉应⼒造成的。
压缩破坏发⽣在斜截⾯上,是由切应⼒造成的。
扭转破坏发⽣在45度螺旋⾯上,是由最⼤拉应⼒造成的。
9、低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断⼝形貌有很⼤的差别。
低碳钢试样的断⾯与横截⾯重合,断⾯是最⼤切应⼒作⽤⾯,断⼝较为齐平,可知为剪切破坏;铸铁试样的断⾯是与试样的轴线成o45的螺旋⾯,断⾯是最⼤拉应⼒作⽤⾯,断⼝较为粗糙,因⽽是最⼤拉应⼒造成的拉伸断裂破坏。
10、图⽰为三种材料的应⼒—应变曲线,则:弹性模量最⼤的材料是(A );强度最⾼的材料是(A );塑性性能最好的材料是(C )。
11、低碳钢的拉伸应⼒—应变曲线如图所⽰,若加载⾄C 点,然后卸载,则应⼒回到零值的路径是沿(C ) A :曲线cbao;B :曲线cbf(bf ∥oa);C :曲线ce(ce ∥oa);D :曲线cd(cd ∥o σ);12、铸铁圆棒在外⼒作⽤下,发⽣图⽰的破坏形式,其破坏前的受⼒状态如图( D )。
材料力学练习题与答案-全1. 当τ≥τp时,剪切虎克定律及剪应力互等定理。
A、虎克定律成立,互等定理不成立B、虎克定律不成立,互等定理成立(正确答案)C、均不成立D、二者均成立2. 木榫接头,当受F力作用时,接头的剪切面积和挤压面积分别是A、ab,lcB、cb,lbC、lb,cb(正确答案)D、lc,ab3. 在下列四种材料中,( )不可以应用各向同性假设。
A、铸钢B、玻璃C、松木(正确答案)D、铸铁4. 一细长压杆当轴向压力P达到临界压力Pcr时受到微小干扰后发生失稳而处于微弯平衡状态,此时若解除压力P,则压杆的微弯变形。
A、有所缓和B、完全消失(正确答案)C、保持不变D、继续增大;5. 矩形截面偏心受压杆件发生变形。
A、轴向压缩、平面弯曲B、轴向压缩、平面弯曲、扭转C、轴向压缩、斜弯曲(正确答案)D、轴向压缩、斜弯曲、扭转6. 当杆件处于弯扭组合变形时,对于横截面的中性轴有这样的结论,正确的是:A、一定存在(正确答案)B、不一定存在C、一定不存在7. 梁在某一段内作用有向下的分布载荷时,在该段内它的弯矩图为。
A、上凸曲线;(正确答案)B、下凸曲线;C、带有拐点的曲线;D、斜直线8. 图示结构中,AB为钢材,BC为铝,在P力作用下( )A、AB段轴力大B、BC段轴力大C、轴力一样大(正确答案)D、无法判断9. 圆截面的悬臂梁在自由端受集中力的作用,若梁的长度增大一倍,其他条件不变,最大挠度是原来的倍。
图片2.pngA、2B、16C、8(正确答案)D、410. 托架由横梁与杆组成。
若将杆由位于梁的下方改为位于梁的上方,其他条件不变,则此托架的承载力。
A、提高(正确答案)B、降低C、不变11. 单位长度的扭转角θ与( )无关A、杆的长度(正确答案)B、扭矩C、材料性质D、截面几何性质12. 矩形截面拉弯组合变形时,对于横截面的中性轴有以下的结论。
正确的是:。
A、过形心B、过形心且与ZC轴有一夹角;C、不过形心,与ZC轴平行;(正确答案)D、不过形心,与ZC轴有一夹角。
一、填空题1、应变仪的灵敏度系数12.30K=,应变片的灵敏度系数2 2.06K=,仪器的读数是1400εμε=,则实际的应变值是ε=()。
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ε1、ε2,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Ω120,灵敏系数136.2=K。
问:当试件上的应变为με1000-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= 2.00,当仪器的读数ε=400με,则实际的应变值ε为。
仪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B.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()。
材料力学练习题一、选择题1. 材料力学主要研究的是材料在外力作用下的哪种性质?A. 导电性B. 导热性C. 力学性能D. 磁性答案:C2. 以下哪个不是材料力学中的基本概念?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 电阻率答案:D3. 根据材料力学理论,下列哪种材料的弹性模量最大?A. 橡胶B. 钢C. 塑料D. 玻璃答案:B4. 材料在受到拉伸力作用时,其内部产生的抵抗外力的力称为:A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 强度答案:A5. 材料力学中,下列哪个量是用来描述材料在受力后的形变程度的?A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 硬度答案:B二、填空题6. 当材料受到拉伸力作用时,其内部产生的单位面积上的内力称为________。
7. 材料在弹性范围内,应力与应变之间的关系是________的。
8. 材料的屈服强度是指材料在________下不再保持弹性而发生塑性变形的应力值。
9. 材料的疲劳寿命是指在________作用下,材料发生断裂前所能承受的循环次数。
10. 材料的硬度是指材料抵抗________的能力。
三、简答题11. 简述材料力学中应力和应变的区别。
答:应力是材料在受力时,单位面积上承受的内力;而应变是材料在受力后,其尺寸或形状发生的相对变化。
12. 解释什么是材料的弹性模量,并说明其物理意义。
答:弹性模量是材料在弹性范围内应力与应变比值的物理量,它反映了材料抵抗形变的能力。
13. 描述材料的屈服现象及其在工程应用中的重要性。
答:屈服现象是指材料在达到一定应力水平后,不再保持弹性而发生永久性变形。
在工程应用中,了解材料的屈服强度有助于设计安全的结构,避免过载导致的结构破坏。
四、计算题14. 已知某材料的弹性模量为200 GPa,当该材料受到100 MPa的拉伸应力时,计算其应变值。
解:根据应力与应变的关系,\( \sigma = E \cdot \epsilon \),其中 \( \sigma \) 为应力,\( E \) 为弹性模量,\( \epsilon \)为应变。
材料力学练习题一、选择题1. 材料力学中,下列哪个参数与材料的弹性模量无关?A. 杨氏模量B. 泊松比C. 剪切模量D. 热膨胀系数2. 在拉伸试验中,材料达到屈服点后,其应力-应变曲线的斜率代表什么?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 断裂强度D. 塑性变形模量3. 材料力学中,哪个定律描述了材料在受力时的弹性行为?A. 胡克定律B. 牛顿第二定律C. 欧拉定律D. 莫尔定律4. 根据材料力学,下列哪种情况下材料的失效模式为疲劳断裂?A. 静态载荷下B. 循环载荷下C. 冲击载荷下D. 热应力作用下5. 在材料力学中,哪个参数描述了材料抵抗剪切变形的能力?A. 杨氏模量B. 泊松比C. 剪切模量D. 断裂韧性二、判断题6. 材料的弹性模量和剪切模量之间存在一定的关系。
()7. 材料的屈服强度总是大于其抗拉强度。
()8. 材料的疲劳寿命与加载频率无关。
()9. 材料在受到拉伸时,其体积保持不变,这是根据泊松比的定义。
()10. 材料的断裂韧性是衡量材料在受到冲击载荷时抵抗断裂的能力。
()三、简答题11. 简述材料力学中的应力集中现象及其对结构设计的影响。
12. 解释什么是材料的疲劳寿命,并举例说明如何通过设计来延长材料的疲劳寿命。
13. 描述材料在受到拉伸时的三个主要变形阶段,并解释每个阶段的特点。
14. 什么是材料的塑性变形?它与弹性变形有何不同?15. 材料的断裂韧性如何影响材料的断裂行为?请举例说明。
四、计算题16. 一个直径为50mm,长度为200mm的圆杆,在受到100kN的拉伸力作用下,计算其轴向应力和应变(假设材料的杨氏模量为200GPa)。
17. 假设一个材料的屈服强度为250MPa,抗拉强度为350MPa,若该材料受到一个循环载荷,其最大应力为300MPa,最小应力为0MPa,请计算其安全系数。
18. 一个矩形截面梁,宽为200mm,高为500mm,受到一个集中力P=20kN作用在中点,求该梁的最大弯曲应力。
一、填空题
1、应变仪的灵敏度系数
12.30
K=,应变片的灵敏度系数2 2.06
K=,仪
器的读数是
1400
εμε
=,则实际的应变值是ε=()。
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ε1、ε2,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Ω
120,灵敏系数136
.2
=
K。
问:当试件上的应变为με
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= 2.00,当仪器的读数
ε=400με,则实际的应变值ε为。
仪
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B.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,如何贴片最经济合理( )。
A.沿轴向单面贴片 B.沿轴向对称面贴片 C.沿轴向和周向对称面贴片 D.沿轴向和周向单面贴片
7、在应变测量中,如有可能,通常在正式测量之前要对构件反复加卸载几次,这是为了( )。
A. 提高应变计的疲劳寿命
B. 减小应变计的横向效应
C. 减小应变计机械滞后的影响
D. 减小温度效应的影响 8、梁在横力弯曲时,已知材料的E ,μ,要测定梁上中性层上点切应力,正确的为( )。
A.在梁中性层沿轴向贴一应变片;
B.在梁上下表面沿轴向各贴一应变片;
C.在梁中性层沿垂直轴线方向贴一应变片;
D.在梁中性层外侧点沿450斜贴一应变片。
9、图示钢杆,放置在两刚性平面之间,杆内无初始应力。
当温度均匀升高T ∆后,给定杆上任一点A 处的正应力σ与纵向应变ε之值的四种可能,问哪一种是正确的?( )
(A) 0=σ,0=ε; (B) 0≠σ,0=ε; (C) 0≠σ,0≠ε; (D) 0=σ,0≠ε。
10、处于平面应力状态的点,主应力方向已知时,用应变电测法测主应力,最合适的应变计布置方案有下列四种答案:()
A.沿主应力方向布置1枚应变计;
B.沿主应力方向布置2枚互相垂直的应变计;
C.沿测量任意三个方向布置3枚应变计;
D.沿测点布置45°应变花。
三、问答、分析设计、计算题
1、在偏心拉伸或弹性模量测量实验中,试样的正反两侧的相应位置均贴有应变片,请问为何要如此贴法?在各个测点单面贴应变片会对结果产生何种影响?
2、在弯扭组合应力测试中,需要分别测定扭矩和剪力引起的剪应变,图(b)是测定扭矩引起的剪应变,为什么它的两个桥壁R7、R9对调后变为图(c)即为测定剪力引起的剪应变?
(a)
3、圆截面折杆ABC ,在AB 段上交叉贴有45°电阻应变花a 、b 、c ,如图。
折杆BC 作用有垂直方向的集中力F (F 可以沿BC 杆移动),杆AB 段发生弯扭组合变形。
为了分别测出杆AB 段的扭转应变和弯曲应变(分别消弯侧扭和消扭测弯),指出分别消弯侧扭和消扭测弯的接桥方式并给出一种简单实验方法证明接桥正确性。
4、一杆同时受轴向拉力和弯矩的作用,欲消除弯矩产生的应变,只测出轴向拉力产生的应变。
采用全桥的方式测量,试确定贴片方案,
推导出结果并画出桥路接线图。
C
F
F
5、图示为一种电子称的结构图,重物G放在称盘上的任意位置,若采用在梁AB上贴应变片的方法测量G的重量。
贴片基本准则是什么,试确定合理的贴片方式和全桥接桥方式。
6、图示空心圆轴,现测得外圆直径为D,因端部用端盖封闭,无法直接测出内径。
请问如何间接得到内圆直径(圆轴端盖的厚度忽略不计)?
7、图示单向应力状态中,在用电测法单片测量时,由于技术原因,应变片与σ方向偏角α,如图所示。
试推导测量误差表达式。
8、如图所示为一矩形截面构件,受一对偏心拉力F作用,已知构件
⨯,材料的弹性模量为E,泊松比为μ,欲采用电阻截面尺寸为:b h
应变片测量方法测出偏心拉力F及偏心距e,试给出构件测试方案设计和F、e计算表达式。
(此提可不考虑加载存在偏差)
9、如图所示为一矩形截面构件,受一对偏心拉力F作用,已知构件
⨯,材料的弹性模量为E,泊松比为μ,欲采用电阻截面尺寸为:b h
y、,试给出构件测试应变片测量方法测出偏心拉力F及偏心位置z
y、计算表达式。
方案和F、z
10、图示为一薄壁压力容器。
在其表面设置两个测点A、B,测得A 点的纵向应变为1⨯10-4,测得B点的环向应变为3.5⨯10-4。
若已知容器的材料弹性模量E=200GPa,壁厚δ=10mm。
试求容器内的压力p 和材料的泊松比μ。