材料力學實驗訓練題答案機測部分題

1、一、 填空題1. 對于鑄鐵試樣，拉伸破壞發(fā)生在橫截面上，是由最大拉應力造成的。壓縮破壞發(fā)生在約50-55度斜截面上，是由最大切應力造成的。扭轉破壞發(fā)生在45度螺旋面上，是由最大拉應力造成的。2. 下屈服點是屈服階段中，不計初始瞬時效應時的最小應力。3. 灰口鑄鐵在拉伸時，從很低的應力開始就不是直線，且沒有屈服階段、強化階段和局部變形階段，因此，在工程計算中，通常取總應變?yōu)?.1% 時應力應變曲線的割線斜率來確定其彈性模量，稱為割線彈性模量。4. 在對試樣施加軸向拉力，使之達到強化階段，然后卸載至零，再加載時，試樣在線彈性范圍內所能承受的最大載荷將增大。這一現象稱為材料的冷作硬化。5. 在長期高

2、溫條件下，受恒定載荷作用時材料發(fā)生蠕變和松馳現象。6.低碳鋼抗拉能力大于抗剪能力。7.鑄鐵鋼抗拉能力小于_抗剪能力。8.鑄鐵壓縮受最大切應力破壞。9. 壓縮實驗時，試件兩端面涂油的目的是減少摩擦；低碳鋼壓縮后成鼓形的原因：兩端面有摩擦。10. 頸縮階段中應力應變曲線下降的原因 此應力為名義應力，真實應力是增加的。 11.已知某低碳鋼材料的屈服極限為，單向受拉，在力F作用下，橫截面上的軸向線應變?yōu)?，正應力為，且；當拉力F卸去后，橫截面上軸向線應變?yōu)?。問此低碳鋼的彈性模量E是多少？( )12.在材料的拉伸試驗中，對于沒有明顯的屈服階段的材料，以 產生0.2%塑性變形時對應的應力作為屈服極限。13.

3、試列舉出三種應力或應變測試方法：機測法、電測法、光測法。14.塑性材料試樣拉伸時，頸縮處斷口呈 環(huán)狀，首先 中間部分 拉斷 破壞，然后 四周部分 剪切 破壞。15.等直桿受軸向拉伸，材料為低碳鋼，彈性模量E=200GPa，桿的橫截面面積為 A=5cm2，桿長 l =1m。加拉力F=150kN后，測得 Dl = 4mm，則卸載后桿的殘余應變?yōu)?0.0025 。16.如圖所示為低碳鋼的-曲線。與a點對應的應力稱為 比例極限 ，與屈服階段b點對應的應力稱為 屈服極限 ，與最高點c相對應的應力稱為 強度極限 。17.三根不同材料的拉伸試件，所得的-曲線如圖所示，則塑性最好的是桿 3 ，剛度最好的是桿

4、1 ，強度最好的是桿 2 。18.通常對標準差進行點估計的方法有高斯法和貝塞爾法等。19在拉伸和壓縮實驗中，測量試樣的直徑時要求在一個截面上交叉90度測取兩次是為了消除試樣的（ 橢圓化）。而在三個截面平均直徑中取其最小值的意義是（ 正應力最大點為危險點）。20在拉伸實驗中引起低碳鋼斷裂的主要原因是（最大切應力引起塑性屈服）而引起鑄鐵斷裂的主要原因是（最大拉應力引起脆性斷裂），這說明低碳鋼的（ 抗拉）能力大于（抗剪 能力 ）。而鑄鐵（ 抗剪 ）能力大于（抗拉能力 ）。21低碳鋼拉伸破壞具有明顯的四個階段分別是（ 彈性階段）、 （ 屈服 階段 ）、（ 強化階段 ）和（ 頸縮階段 ）階段。在（屈服階

5、段）階段中，一般規(guī)定波動（除第一個外的應力最?。┲禐榍O限。22、判斷以下說法是否正確。1 低碳鋼受拉破壞時有屈服階段，中碳鋼和合金鋼都沒有屈服階段。錯2 鑄鐵扭轉破壞沿45度螺旋面斷裂是因剪應力先達到極限所致。錯3 低碳鋼扭轉破壞沿軸橫截面斷裂是因剪應力先達到極限所致。對4 鑄鐵壓縮實驗時，試樣表面與試驗機之間的的摩擦力與試樣受力方向成90度所以對測試結果無有影響。錯5 低碳鋼壓縮實驗曲線一直是上揚的，因此極限強度為無窮。錯6 彈性極限是材料保持彈性的最大極限值，可以不保持線性。錯7 比例極限是材料能保持線性的最大值，必在材料的彈性范圍內。錯23.材料的應力應變曲線如圖所示，曲線上_C_點

6、的縱坐標為材料的條件屈服應力 0.2；試樣在e點拉斷，橫坐標上的線段_Of_代表材料延伸率。23.一圓桿在軸向拉伸變形過程中，縱向伸長、橫向收縮，但其體積不變。這種現象說明泊松比為 0.5 。24.對低碳鋼試件進行拉伸試驗，測得其彈性模量E200GPa，屈放極限s240MPa；當試件檢截面上的應力300MPa時，測得軸向線應變3.5×10-3，隨即卸載至0。此時，試件的軸向塑性應變(即殘余應變)為 0.0002 。25右圖為低碳鋼拉伸時的曲線。斜直線OACD，試樣的標距為100mm，在F點被拉斷，請用寫出材料的比例極限 200 MPa；屈服極限 235 MPa；強度極限 480 MP

7、a。當應力為380 MPa時，材料的彈性應變?yōu)?0.0003 ，塑性應變?yōu)?0.002 。材料的延伸率為 （ =200, , , , , ）26低碳鋼試件在拉伸和壓縮時，在屈服階段以前，兩曲線基本重合。因此拉伸和壓縮時的 極限基本相同；線性階段時，拉伸、壓縮直線斜率近似相等，故其 彈性模量也相同。 27 鑄鐵的拉伸，壓縮，扭轉實驗中，力學性能是 能力最強、 能力居中、 能力最差。 （抗壓，抗剪，抗拉）28對某金屬材料進行拉伸試驗時，測得其彈性模量若超過屈服極限后繼續(xù)加載，當試件橫截面上應力時，測得其軸向線應變，然后立即卸載至。問該試件的軸向塑性線應變是 0.0025 。 （）sees29.材料

8、性能試驗時的溫度一般在室溫（ 10-35。C ）范圍內進行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為（ 18-28。C ）。30.當試驗數據200MPa時修約間隔為（ 1MPa ），當試驗數據1000 MPa時修約間隔為（ 10MPa ）。二、 選擇題1. 伸長率公式中的是：(A)斷裂時試件的長度； (B)斷裂后試件的長度；(C)斷裂時試驗段（標距）的長度； (D)斷裂后試驗段（標距）的長度。 正確答案是_D_。2. 拉伸試件進入屈服階段后，表面會沿一特定面出現滑移線。關于以下結論，正確的是？(A)橫截面； (B)縱截面； (C) 所在面； (D) 所在面。 正確答案是_C_。3. 對于沒有明顯屈服

9、階段的塑性材料，通常以表示屈服極限。其定義有以下四個結論，正確的是哪一個？(A)產生2%的塑性應變所對應的應力值作為屈服極限；(B)產生0.02%的塑性應變所對應的應力值作為屈服極限；(C)產生0.2%的塑性應變所對應的應力值作為屈服極限；(D)產生0.2%的應變所對應的應力值作為屈服極限。 正確答案是_C_。4. 與常溫相比，在低溫環(huán)境下，碳鋼的性能有所變化。關于以下結論，正確的是哪一個？(A)強度提高、塑性降低； (B)降低、塑性提高；(C)強度、塑性都提高； (D)強度、塑性都降低。 正確答案是_A_。5. 關于測定材料性能指標時，應采用標距范圍內的最小橫截面尺寸。以下結論中，正確的是哪

10、一個？(A) ； (B)； (C)； (D) 。 正確答案是_B_。6一般指針儀表的分辨率規(guī)定為 ( C )。A、指示度盤上的最小刻度 B、指示度盤上指針所指示值的1C、指示度盤上的最小刻度的一半 D、視不同情況而定7試件材料相同，直徑相同，長度不同測得的斷后伸長率、截面收縮率是（ C ）。 A不同的 B. 相同的 C. 不同，相同 D相同，不同8.抗拉強度是指試樣在拉伸破壞試驗過程中（ B ）所對應的應力。A、屈服時拉力 B、最大拉力 C、進入塑性時的拉力9在圖上畫出低碳鋼和鑄鐵扭轉破壞時斷口的形狀。低碳鋼是由（ A ）破壞的，鑄 鐵是由（ C ）破壞的。 A、剪應力 B、壓應力 C、拉應力

11、 D、彎曲應力10、三根圓棒試樣，其面積和長度均相同，進行拉伸試驗得到的曲線如圖所示，其中強度最高、剛度最大、塑性最好的試樣分別是（ C ）。A、a , b , c B、 b , c , aC、 c , b , a D、 c , a , b11.據圖1所示三種材料拉伸時的應力應變曲線，得出如下結論，請判斷哪種是正確的：(B)（A） 強度極限=，彈性模量，延伸率（B）強度極限，彈性模量，延伸率（C）強度極限，彈性模量，延伸率 （D）強度極限，彈性模量，延伸率12.低碳鋼拉伸試件斷口不在標距長度1/3的中間區(qū)段內時，如果不采用斷口移中辦法，測得的延伸率較實際值（ B ）A. 偏大 B. 偏小 C.

12、 不變 D. 可能偏大、也可能偏小*13.在線彈性范圍內，材料在拉伸和壓縮過程中，_C_。(A)E相同，不同 (B)E不同，相同 (C)E相同，相同 (D)E不同，不同。14.電測E和的實驗，測得，則該試件泊松比為 _C_. (A) (B) (C) (D) 15.低碳鋼試棒破壞的兩種斷口a、b如圖所示，它們_A_。 (a) (b)(A) a為拉伸破壞，b為扭轉破壞。 (B) a 為扭轉破壞, b為拉伸破壞。(C)a、b均為拉伸破壞 (D)a、b均為扭轉破壞16.低碳鋼試棒扭轉破壞是_B_(A)沿橫截拉斷 (B)沿橫截剪斷 (C) 沿45度螺旋面拉斷(D)沿45度螺旋面剪斷17.鑄鐵試件扭轉破壞

13、是_C_(A)沿橫截拉斷 (B) 沿橫截剪斷 (C) 沿45度螺旋面拉斷(D)沿45度螺旋面剪斷18.用同樣材料直徑同為10mm，標距分別為50mm和100mm的兩種低碳鋼試樣進行拉伸試驗，測得其下屈服極限分別為ReL1和ReL2，伸長率分別是A50和A100。比較兩個試樣的結果，則有以下結論：（ C ) A. ReL1<ReL2 A50>A100 B. ReL1<ReL2 A50=A100 C. ReL1=ReL2 A50>A100 D. ReL1=ReL2 A50<A10019.用標距50 mm和100 mm的兩種拉伸試樣，測得低碳鋼的屈服極限分別為、，伸長率

14、分別為和。比較兩試樣的結果，則有以下結論，其中正確的是( C )。A ，>； B ，=；C ，>； D ，=。*20. 鑄鐵圓棒在外力作用下，發(fā)生圖示的破壞形式，其破壞前的受力狀態(tài)如圖（ ）。 21.有材料拉伸實驗中下列說明不正確的是（ A B ） A沒有屈服階段的材料不屬于塑性材料。B只有彈性階段和強化階段，沒有屈服階段和局部變形階段的材料不屬于塑性材料。C對沒有明顯屈服極限的塑性材料，用來作為屈服指標。22.低碳鋼試樣拉伸實驗時下列描述錯誤的是（ AB ）A：通常就把上屈服極限稱為屈服極限或屈服點，用來表示。 B：屈服現象的出現與橫截面上最大正應力有直接關系。 C：表面磨光的低

15、碳鋼試樣屈服時，表面將出現與軸線大致成傾角的條紋。 23.圖示為三種材料的應力應變曲線，則：彈性模量最大的材料是（A）；強度最高的材料是（A）；塑性性能最好的材料是（ C ）。ABC24.低碳鋼的拉伸應力應變曲線如圖所示，若加載至C點，然后卸載，則應力回到零值的路徑是沿（C）A：曲線cbao; B：曲線cbf(bfoa);C：曲線ce(ceoa);D：曲線cd(cdo);25.在某試驗機上為某試樣進行拉伸實驗，試樣材料為低碳鋼，其，。試驗機最大拉力為100kN。則用這一試驗機作拉斷實驗時，從理論上講，試樣直徑最大可達（ D ）。A. 25.5mm ；B. 23.2mm ；C. 22.0mm ；

16、D. 17.8mm 26.圖示材料加載到B點處卸載，其加載-卸載-再加載的路徑為（ A ）。A. O-A-B-D-B ；B. O-A-B-C-B ；C. O-A-B-D-C-B ；D. O-D-B-C-B 。27.扭轉試件破壞的斷口表明（C.）A、塑性材料和脆性材料的抗剪能力均低于其抗拉能力；B、塑性材料和脆性材料的抗剪能力均高于其抗拉能力；C、塑性材料的抗剪能力低于其抗拉能力，而脆性材料的抗剪能力高于其抗拉能力；D、塑性材料的抗剪能力高于其抗拉能力，而脆性材料的抗剪能力低于其抗拉能力。28. 當斷口與標距標記的距離小于原始標距的C 時，一般應采用斷口移中。A.1/5、 B.1/4、 C.1/

17、3、 D.2/529. 用相同材料制成標準的短試樣和長試樣，測得段后伸長率分別為A5.65和 A11.3，下列結論中，哪一種是正確的？( B ) A. A5.65A11.3， B. A5.65 A11.3， C. A5.65=A11.3， 30.關于低碳鋼試樣拉伸至屈服時，有以下結論，請判斷哪一個是正確的：（ C ）（A）應力和塑性變形很快增加，因而認為材料失效；（B）應力和塑性變形雖然很快增加，但不意味著材料失效；（C）應力不增加，塑性變形很快增加，因而認為材料失效；（D）應力不增加，塑性變形很快增加，但不意味著材料失效。30.下列說法中正確的是（ A ）（1）工程中一般將5%的材料稱為塑性

18、材料，<5%的材料稱為脆性材料。（2）對低碳鋼和鑄鐵進行壓縮實驗時，其強度極限均能測出。（3）對低碳鋼和鑄鐵進行扭轉實驗時，低碳鋼是由剪應力而破壞，鑄鐵是由于拉應力而破壞。（4）在金屬拉伸實驗中，屈服強度就是指在屈服階段中最小應力值A（1）、（3） B.（1）（4） C.（2）（3） D.（3）（4）31.總延伸率：試驗中任一時刻引伸計標距的總延伸包括（ D ）與引伸計標距Le之比的百分率。（1）彈性延伸 （2）損傷 （3）標距 （4）塑性延伸A（1）、（2） B.（1）（3） C.（2）（4） D.（1）（4）32.金屬在拉伸時，其彈性變形階段的性能指標有（ A ）。A. B. C.

19、D. 33. 測量某零件的極限拉力，其抽樣試驗結果為：119KN，124KN，123KN，128KN，123KN，121KN，123KN，122KN，122KN，120KN，用貝塞爾方法計算標準偏差為：（A）A 2.5 KN B 2.1KN C 1.9KN D 2.9KN34.同一材料在相同條件下測得的要比（ A ）。 A大 B小 C相等 D無法判定。 35.在做低碳鋼壓縮實驗時，試樣會呈現出明顯的鼓狀，這是由于（ D ）。A. 正應力的作用 B. 切應力的作用C. 正應力與切應力的綜合作用 D. 試樣上下端面所受摩擦力的作用36.圖示鑄鐵扭轉試樣，其扭轉破壞斷面為（ B ）。 A. 22縱截

20、面 B. 11螺旋面C. 44橫截面 D. 33螺旋面37、在低碳鋼扭轉試驗中，根據公式確定的抗扭強度（ A ）。式中為試樣扭斷前所承受的最大扭矩、為試樣的抗扭截面系數。A. 要比材料真實的抗扭強度高 B. 要比材料真實的抗扭強度低 C. 就是材料真實的抗扭強度 D. 可能比材料真實的抗扭強度高，也可能比材料真實的抗扭強度低38.低碳鋼(等塑性金屬材料)在拉伸與壓縮時力學性能指標相同的是 ABCE 。A.比例極限 B.彈性極限 C.屈服極限D.強度極限 E.彈性模量39CSS1110電子萬能試驗機的載荷分為100KN，50KN，20KN，10KN，5KN五個不同量程?，F有圓截面試件，其直徑為9

21、.96，材料的值約為580Mpa，應選用( A )量程進行拉伸破壞實驗。(A) 100KN (B) 50KN (C) 20KN (D) 10KN40圖示拉伸試件。拉斷后試件的總長度由變?yōu)?。標距部分長度由變?yōu)?，材料的延伸率? D )(A) (B) (C) (D) 41. 低碳鋼試件拉伸過程中頸縮時，真實應力將( A ) 。A 增加 B 減小 C 先增后減  D 不變42. P 0.2表示的是無明顯屈服點的塑性材料，產生（ B ）對應的應力。A  0.2的彈性應變   B 0.2的塑性應變  C 0.2的應

22、變  43.金屬材料拉伸時，彈性模量E是在（ B ）測定的。 A 彈性階段 B 線性彈性階段C 強化階段 D 局部變形階段44.低碳鋼試件拉伸過程中頸縮時，真實應力將( A ) 。A 增加 B 減小 C 先增后減  D 不變45圓軸扭轉實驗中，低碳鋼和鑄鐵分別沿哪個截面破壞？ （C ）（A）均為橫截面 ； （B）均為450斜截面 ；（C）橫截面和450斜截面； （D）450斜截面和橫截面三、問答題1一圓截面桿，材料的應力應變曲線如圖2所示，若桿直徑d=10mm，桿長=200mm，桿端承受拉力F=12KN作用，試計算拉力作用時與卸去后，桿的軸向變形；若軸向拉力F=2

23、0KN，則當拉力作用時與卸去后，桿的軸向變形又分別為何值。2.為什么拉伸試驗必須采用標準試樣或比例試樣？材料和直徑相同而長短不同的試樣，它們的延伸率是否相同？3.低碳鋼圓試樣拉斷后，其斷口形狀大致為杯口狀，試說明其斷裂過程和形成杯狀斷口的原因。4.采用兩端平壓法對圓試件進行壓縮實驗時，為什么對試件的高ho與直徑do之比限制在13 范圍內。5.試分別說明由鑄鐵和低碳鋼制成的兩根圓軸扭轉破壞的斷口形狀及其原因。6某塑性材料拉伸試驗采用的圓截面試樣，直徑10mm，標距100mm。在線彈性階段，10kN載荷作用下，測得試樣50mm(引伸計夾角間距離)伸長0.0318mm。繼續(xù)拉伸時測得下屈服極限載荷為

24、22.8kN，最大載荷為34.0kN，破壞后的標距長131.24mm，破壞部分的最小直徑為6.46mm。試求解及回答：1)這種材料的E、ss、sb、d、y。另外該材料是什么方式失效？導致失效的是什么應力？2)當載荷達到22kN時產生0.04的應變，此時對應的彈性應變和塑性應變各為多少？7簡述低碳鋼拉伸的冷作硬化現象，其對材料的力學性能有何影響？8某材料采進行扭轉試驗，圓截面試樣表面拋光，直徑10mm，在開始階段，每隔10N.m，標距100mm內測得相對扭轉角分別為o/m、o/m、和。發(fā)現在43.0N.m處，試樣表面出現軸向線與橫向線網格，且扭轉圖曲線出現平臺，繼續(xù)加載，在98.4N.m處試樣斷裂。試回答及求解：1)該材料扭轉失效方式是什么？試樣表面網格是如何產生的？最后的斷面應該如何？2)根據給定試驗數據求出其相關力學參量。9扭轉試驗計算極慣性矩和抗扭截面系數對測量圓軸直徑要求是否一樣？10低碳鋼和灰鑄鐵扭轉斷裂時橫截面真實切應力分布是否有區(qū)別，為什么？11. 拉伸實驗中，在什么情況下使用移位法測量斷后延伸率，為什么？如何移？并作圖說明。12. 矩形截面的拉伸試樣，截面尺寸為15×8.1mm，問：試樣的平行段長度Lc和短試樣的原始標距長度L0各等于多少？13.低碳鋼Q235的屈服極限。當拉伸應力達到時，測得試件的應變?yōu)椤Ｈ缓笮遁d至應力，此時測得試件的應變?yōu)?。試求?