材料力學(xué)實驗試題

1、材料力學(xué)實驗試題、拉伸實驗預(yù)習(xí)報告問題問題 序號提出的問題考核點錯誤（勉強）的 回答錯誤的原因既反映的問題正確的解釋1在測量試件直徑時每測點需垂直測量兩次， 其目的在于減小何種誤差？問題的焦點在于 減小何種誤差？1、兩次測量平均可 減小誤差。1、簡單的兩次測量的平均效應(yīng)，不 足以達(dá)到減小誤差的目的。2、對問題的實質(zhì)不求甚解，簡單籠 統(tǒng)地回答問題，實質(zhì)上是對問題的不 理解，不假思索地應(yīng)付。1、垂直測量的原因是為了減小由于試 件幾何形狀非真圓的原因?qū)е碌恼`差， 一般認(rèn)為試件的截形狀為橢圓，經(jīng)過這 樣的測量就可以得到較為接近的截面 面積。2在測量試件直徑時要進(jìn)行三點測量，取三次 測量的平均值作為試件

2、直徑的判定值是否 可行？應(yīng)如何確定試件直徑的判定值？問題的焦點在于 緩變加載時，試件 的破壞準(zhǔn)則。1、應(yīng)該取三次的平 均值，因為平均值 可減小試驗誤差。1、不明確三點測量的目的是在于想 找到試件的最小截面。1、多次測量的目的是為了找到接近于 最小的截面。對于材質(zhì)均勻的試件，在 不考慮其他影響因素的情況下，試件應(yīng) 該在截面面積最小處斷裂，取最小的截 面積作為評定的面積，有利于得到較為 正確的os、ob。3巳知所用游標(biāo)卡尺最小單位為0.02mm，一同 學(xué)測得某測點的最小平均直徑為9.85mm，判 斷該值是否可能，若認(rèn)為可能請舉例說明。 并確定當(dāng)該試件為短試件時的標(biāo)距LO及每 個分格的長度。明確標(biāo)注

3、的確定 及如何制作。1、不可能，因為所 測得數(shù)最后一位均 為偶數(shù)。2、L0=5do=49.25mm， 每個分格長4.925mm。1、給出的9.85mm位平均直徑，而非 直接測得的讀數(shù)。1、由于LO最終是以分格的形式體現(xiàn) 的，為有利于分格的進(jìn)行，通常將其圓 整至10mm的整數(shù)倍。查相關(guān)資料明確低碳鋼牌號Q235及灰鑄鐵 牌號HT200的力學(xué)參數(shù)。1、明確鋼材牌號 的命名方式。2、學(xué)會專業(yè)文獻(xiàn) 的檢索。Q235 as=/ R / N235MPa對材料性能的特點不了解。1、材料的強度為工程名義值，不僅與 材質(zhì)有關(guān)，且與材料的幾何尺寸有關(guān)， 如相同材質(zhì)的Q235試件，隨著直徑的 增大，其屈服強度下降。

4、2、材料的強度為實驗統(tǒng)計值，也即為 一范圍值，而非確定值。4預(yù)估直徑為10mm低碳鋼Q235及灰鑄鐵HT200的極限承載力，并陳述理由。學(xué)會對檢索數(shù)據(jù) 的應(yīng)用。1、預(yù)估承載力時強 度值按10mm厚度 計算。2、何在單位為N。3、計算值與強度極 限無關(guān)。1、為正確理解不同強度的原因。2、荷載在不同的行業(yè)有不同的習(xí)慣工程單位，在土木行業(yè)一般用kN。3、沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)。1、相同材質(zhì)不同厚度材料強度不同的 原因主要是由于材料成型過程的不同 導(dǎo)致的，而非指由于采用不同厚度的試 件進(jìn)行試驗導(dǎo)致的。5試驗采集過程中對采集通道平衡、清零時， 試件及油缸應(yīng)處于何種狀態(tài)？明確平衡、清零的 定義。1、試件處于契形夾

5、 片夾緊的狀態(tài)。1、這里我們關(guān)心的試試件的力學(xué)狀 態(tài)。2、對實驗過程的不清晰。1、試件在加載測試儀前應(yīng)處于自由狀 態(tài)。6在進(jìn)行正式試驗加載時，在按下油缸下行按 鈕前進(jìn)油首輪及回油手輪應(yīng)處于何種狀 態(tài)？為何？了解試驗機的基 本操作，了解試驗 機是如何控制加 載速度的。1、進(jìn)油手輪關(guān)閉的原因是為了較好的 控制加載速度，以免在初始加載階段進(jìn) 油手輪開得過大導(dǎo)致加載速度過快。7在測量斷裂后標(biāo)距l(xiāng)k時，當(dāng)斷口較靠近標(biāo) 距的端部時，為何要進(jìn)行移位處理？其依據(jù) 是什么？了解移位處理的 目的。1、低碳鋼具有變形 不均勻性和梯次遞 減的特性。1、低碳鋼的變形不均勻性和梯次遞 減的特性只是在斷口附近的情形。1、以

6、斷點為中心，利用長段上相對應(yīng) 的變形格的長度加到短段巳有的變形 格上，其更接近于斷點在試件中間的情 形，這樣有利于提高試驗結(jié)果的相符性 及可比性。8一 Q235低碳鋼長試件，選擇長標(biāo)距或選擇 短標(biāo)距進(jìn)行評定時對被測試件的哪些實驗 指標(biāo)有影響？有何影響（增大還是減?。?？明確頸縮部分延 長不均勻性對延 伸率的影響。1、長試件的極限承 載力低。1、長試件或短試件是評價材料伸長率 的兩種標(biāo)準(zhǔn)，試件的長短不會影響到其 強度指標(biāo)，但由于試件在斷口附近變形 的不均勻性，同樣材料長試件的6會小 于其短時間的6。9在進(jìn)行測試結(jié)果分析時，你認(rèn)為對計算結(jié)果 按有效數(shù)字的位數(shù)進(jìn)行保留還是按小數(shù)點 后保留幾位小數(shù)進(jìn)行？

7、明確有效數(shù)字的 大小是如何反映 測試精度的。1、應(yīng)按小數(shù)點后保 留三位小數(shù)進(jìn)行， 這樣有利于提高試 驗精度，但L0應(yīng)保 留至整數(shù)。2、1、不理解實驗數(shù)據(jù)應(yīng)反映試驗精度， 及如何反映試驗精度。2、在正確使用測量儀器的前提下， 試驗精度是由測試設(shè)備本身的精度 決定的，記錄數(shù)據(jù)位數(shù)的不同會導(dǎo)致 不能正確反映試驗的精度，但不會因 此而提高試驗精度。，3、L0位原始標(biāo)距，其雖由試件的截 面面積計算而來，但對于該試驗而 言，其仍為原始值而非試驗結(jié)果。1、實驗結(jié)果應(yīng)能也必須反映試驗精度， 小數(shù)點后面有幾位數(shù)主要是由工程單 位決定的，與實驗精度沒有必然的聯(lián) 系。有效數(shù)字的位數(shù)能夠反映而且必須 反映試驗的精度。

8、有效數(shù)字倒數(shù)二位必 須是準(zhǔn)確的。10低碳鋼試件在斷裂時，試件巳頸縮，其所承 受的荷載巳開始下降，此時在頸縮點的最大 應(yīng)力。k與抗拉強度。b相比你認(rèn)為那一個更 大？并陳述理由。1、能區(qū)別工程名 義應(yīng)力與真實應(yīng) 力。2、明確應(yīng)力與應(yīng) 變的關(guān)系。1、抗拉強度是指整 個拉伸實驗過程中 的最大應(yīng)力，故。kV。；b2、荷載下降、面積 也縮小，不一定。1、不理解抗拉強度本質(zhì)是工程定義， b=Fb/A0，其中，A。為原始截面面積， 而非最大荷時的面積；2、在沒有得到具體的試驗數(shù)據(jù)的情 況下，有些試驗的結(jié)論是無法通過數(shù) 學(xué)公式就能明確得到的，實驗中更多 的概念需要通過物理分析的方式得 到U。1、試件的變形是由應(yīng)

9、力引起的，在試 件斷裂前的任何一個時刻停止加載，試 件都不會自行斷裂，也即在沒有應(yīng)力增 加的前提下，變形是不會增加的。二、壓縮實驗預(yù)習(xí)報告問題問題序號提出的問題考核點錯誤的回答錯誤的原因及反映的問題正確的解釋1預(yù)估直徑為10mm低碳鋼Q235的屈服承 載力，并陳述依據(jù)。低碳鋼在壓縮過程 中是否有極限承載力？若有，如何計 算？若無，則最大實驗荷載如何確定？1、低碳鋼抗拉、拉 壓屈服點的關(guān)系。2、對塑性材料抗壓 極限承載力的理解。1、低碳鋼的軸向壓縮許用應(yīng) 力。=170MPa，則極限壓 縮承載力F= 。 *S0 .2、由學(xué)過的知識可得低碳鋼Q235的極限強度。b=390MPa, 灰鑄鐵HT200極

10、限強度o =450MPa,b3、壓縮過程中試件的面積不 斷的增加，承載力也持續(xù)增 加，具有無窮大承載力。1、不明白工程上許用應(yīng)力與試驗極限 承載力的準(zhǔn)確定義及相互關(guān)系。2、一種材料的試驗強度極限為一個范 圍值，而非一個確定值。3、預(yù)估最大值的是為了對試驗概念有 一個正確的理解，我們所做的試驗大 多是驗證性試驗，對試驗數(shù)據(jù)的范圍 不了解，如何去驗證。1、可以利用低碳鋼抗拉、抗壓 基本相同的的前提，查資料或直 接調(diào)用拉伸時的抗拉屈服強度。2、通常塑性材料的抗壓極限承 載力是以屈服荷載定義的。3、為充分展示試件的塑性變形， 在確保實驗安全的前提下實驗 的最大荷載可根據(jù)試驗機所能 提供的最大荷載確定，

11、可選試驗 機試驗機最大荷載的80%。2預(yù)估直徑為10mm灰鑄鐵HT200極限壓縮 承載力，并陳述依據(jù)。1、鑄鐵抗拉、抗壓 屈服點的關(guān)系。1、預(yù)估荷載的目的在于合理地 選擇及使用設(shè)備。3畫出在單向壓應(yīng)力狀態(tài)下單元體應(yīng)力狀 態(tài)，并給出不同角度應(yīng)力的計算公式（需 有推導(dǎo)步驟），計算直徑為12mm圓柱體 鑄鐵試件在壓力為20kN時最大切應(yīng)力及 其方向。1、學(xué)會單元體應(yīng)力 分析。2、能根據(jù)破壞的特 點準(zhǔn)確找到破壞應(yīng) 力。3、剪應(yīng)力的方向性。1、單元體應(yīng)力狀態(tài)不全，只 給出單一角度。2、按整體截面法進(jìn)行分析。1、不善于進(jìn)行單元體應(yīng)力狀態(tài)分析。1、試件在壓縮時，在與壓應(yīng)力 成45方向截面上有最大剪應(yīng) 力，剪

12、應(yīng)力的大小為壓應(yīng)力的 1/2，方向沒有正負(fù)。4在壓縮鑄鐵的試驗中，當(dāng)試件斷裂時為 使巳斷裂的試件不再受到進(jìn)一步的壓 縮，你認(rèn)為應(yīng)按哪個按鈕最為有效？1、了解試驗機的工 作原理。1、按“急停按鈕”。1、急停按鈕非常用按鈕，正常操作時 不應(yīng)按此按鈕，此時按“急停按鈕” 等同于“油缸停止”按鈕。1、我們所有操作的目的在于保 護(hù)巳破壞的試件，選擇“油缸下 行”或“油缸停止”可減小試件 的進(jìn)一步變形。5低碳鋼試件有很好的延性，在壓縮的過 程中隨著荷載的增加，試件的面積不斷 增大，且可持續(xù)穩(wěn)定承載，你認(rèn)為此試 件上的應(yīng)力是如何變化的。1、進(jìn)一步認(rèn)識工程 強度的實質(zhì)，初步引 入破壞強度的概念。1、屈服段過后

13、一直較快持續(xù) 增加。1、不能區(qū)分抗壓強度與極限壓應(yīng)力的 關(guān)系。1、壓縮過程中雖荷載可持續(xù)增 加，但應(yīng)力增加到一定程度后應(yīng) 基本保持穩(wěn)定，增加緩慢。三、扭轉(zhuǎn)實驗預(yù)習(xí)報告問題問題序號提出的問題考核點錯誤或勉強的回答錯誤的原因及反映 的問題正確的解釋1畫出在扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下單元體應(yīng) 力狀態(tài)，并給出不同角度應(yīng) 力的計算公式（需有推導(dǎo)過 程），并計算出最大拉、壓、 剪切主應(yīng)力及主應(yīng)力方向， 并畫出主應(yīng)力方向的單元 體。1、學(xué)會單元體應(yīng)力分 析的方法。1、畫出單元體后用應(yīng)力 元的方法進(jìn)行分析。1、不愿從底層正了解 單元體分析。應(yīng)力原是 數(shù)學(xué)化的單元體，不利 于對單元體原理的理 解。1、扭轉(zhuǎn)實驗時，出現(xiàn)了單元體不

14、同截面上剪力、拉應(yīng)力、 壓應(yīng)力等值的情況。對材料不同強度間相互比較提供了一個 很好的條件，也為強度理論適用性的驗證提供了素材。2根據(jù)不同材料性質(zhì)，選擇合 適的強度理論，結(jié)合扭轉(zhuǎn)時 單元體應(yīng)力狀態(tài)，分析低碳 鋼Q235的抗扭屈服強度與 抗拉屈服強度的關(guān)系，及灰 鑄鐵HT200的抗扭強度與抗 拉強度的關(guān)系，并陳述依據(jù)。1、學(xué)會運用強度理論 進(jìn)行相當(dāng)應(yīng)力分析。2、學(xué)會如何通過實驗 結(jié)果驗證假定。1、對低碳鋼用第二強度 理論進(jìn)行分析。1、對強度理論應(yīng)用的 前提條件不清晰。1、通過對扭轉(zhuǎn)實驗單元體應(yīng)力分析結(jié)合各強度理論得到扭 轉(zhuǎn)最大剪應(yīng)力與拉伸對應(yīng)指標(biāo)的關(guān)系。例1：對低碳鋼利用第三強度理論，可得t s=0.5。/對低碳 鋼試件扭轉(zhuǎn)實驗單元體利用第四強度理論進(jìn)行分析，則有t s=0.577。/可通過實測數(shù)據(jù)驗證兩強度理論在低碳鋼屈服 判斷的適用性。例2：對鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)實驗單元體利用第二強度理論進(jìn)行分 析，可得t =0.8。，亦可通過實測數(shù)據(jù)驗證其適用性。3簡述脈沖計數(shù)通道無法清零 的處理方法。1、學(xué)會脈沖計數(shù)的原 理。bb1、脈沖計數(shù)時在平衡清零時，由于脈沖信號在高電平時，其電壓值超過儀器的平衡范圍，因此，儀器的平衡時須確保 脈沖計數(shù)通道除在低電平狀態(tài)。通過啟停扭轉(zhuǎn)電機，選擇脈 沖信號在低電平時平衡。2、新儀器的平衡范圍為滿量程值，不存在問題。