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材料力学实验训练题1机测部分100题

一、 填空题

1. 对于铸铁试样,拉伸破坏发生在___________面上,是由___________应力造成的。压

缩破坏发生在___________面上,是由_______应力造成的。扭转破坏发生在___________

面上,是由_______应力造成的。

2. 下屈服点sl 是屈服阶段中,不计初始瞬时效应时的___________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—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_____________。

5. 在长期高温条件下,受恒定载荷作用时材料发生_____________和_____________现象。

6.低碳钢抗拉能力_________抗剪能力。

7.铸铁钢抗拉能力_________抗剪能力。

8.铸铁压缩受_________ 应力破坏。

9. 压缩实验时,试件两端面涂油的目的是 ;低碳钢压缩后成鼓形的原因 。

10. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因

11.已知某低碳钢材料的屈服极限为s σ,单向受拉,在力F 作用下,横截面上的轴向线应变

为1ε,正应力为σ,且s σσ>;当拉力F 卸去后,横截面上轴向线应变为2ε。问此低碳钢

的弹性模量E 是多少?( )

12.在材料的拉伸试验中,对于没有明显的屈服阶段的材料,以 作为屈

服极限。

13.试列举出三种应力或应变测试方法: 、 、 。

14.塑性材料试样拉伸时,颈缩处断口呈 状,首先 部分 破坏,然后

部分 破坏。

15.等直杆受轴向拉伸,材料为低碳钢,弹性模量E =200GPa ,杆的横截面面积为 A =5cm 2

,杆

长 l =1m 。加拉力F =150kN 后,测得 ∆l = 4mm ,则卸载后杆的残余应变为 。

16.如图所示为低碳钢的σ-ε曲线。与a 点对应的应力称为 ,与屈服阶段b 点对应

的应力称为,与最高点c相对应的应力称为。

17.三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。

18.通常对标准差进行点估计的方法有、、、

和。

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()。而在三个截面平均直径中取其最小值的意义是()。20.在拉伸实验中引起低碳钢断裂的主要原因是()而引起铸铁断裂的主要原因是(),这说明低碳钢的()能力大于()。而铸铁()能力大于()。21.低碳钢拉伸破坏具有明显的四个阶段分别是()、()、()和()阶段。在()阶段中,一般规定波动()值为屈服极限。

22、判断以下说法是否正确。

1.低碳钢受拉破坏时有屈服阶段,中碳钢和合金钢都没有屈服阶段。

2.铸铁扭转破坏沿45度螺旋面断裂是因剪应力先达到极限所致。

3.低碳钢扭转破坏沿轴横截面断裂是因剪应力先达到极限所致。

4.铸铁压缩实验时,试样表面与试验机之间的的摩擦力与试样受力方向成90度所以对测试结果无有影响。

5.低碳钢压缩实验曲线一直是上扬的,因此极限强度为无穷。

6.弹性极限是材料保持弹性的最大极限值,可以不保持线性。

7.比例极限是材料能保持线性的最大值,必在材料的弹性范围内。

23.材料的应力应变曲线如图所示,曲线上_____点的纵坐标为材料的条件屈服应力σ0.2;试样在e点拉断,横坐标上的线段_______代表材料延伸率。

23.一圆杆在轴向拉伸变形过程中,纵向伸长、横向收缩,但其体积不变。这种现象说明泊松比为。

24.对低碳钢试件进行拉伸试验,测得其弹性模量E=200GPa,屈放极限σs=240MPa;当试件检截面上的应力σ=300MPa时,测得轴向线应变ε=3.5×10-3,随即卸载至σ=0。此时,试件的轴向塑性应变(即残余应变)为。

25.右图为低碳钢拉伸时的σ—ε曲线。斜直线OA ∥CD ,

试样

的标距为100mm ,在F 点被拉断,请用规定的符号写出

材 料的比例极限 MPa ;屈服极限

MPa

;强度极限MPa 。

当应力为380 MPa 时,材料的弹性应变

为 ,

塑性应变为 。材料的延伸率为

( P σ=200, 235=s σ, 480=b σ, 002.0=P ε, 0003.0=e ε, %27=δ )

26.低碳钢试件在拉伸和压缩时,在屈服阶段以前,两曲线基本重合。因此拉伸和压缩时的 极限基本相同;线性阶段时,拉伸、压缩直线斜率近似相等,故其 也相同。

27. 铸铁的拉伸,压缩,扭转实验中,力学性能是 能力最强、 能力居

中、 能力最差。

(抗压,抗剪,抗拉)

28.对某金属材料进行拉伸试验时,测得其弹性模量 , GPa 200=E 若超过屈服极限后继续加载,当试件横截面上应力 GPa 200=σ时,测得其轴向线应变 105.33-⨯=ε,然后立即卸载至 0=σ。问该试件的轴向塑性线应变是 。

100.23-⨯)

29.材料性能试验时的温度一般在室温( )范围内进行。对温度要求严格的试验,试验温度应为( )。

30.当试验数据≤200MPa 时修约间隔为( ),当试验数据>1000 MPa 时修约间隔为( )。

二、 选择题

1. 伸长率公式1100%l l l 中的1l 是:

(A)断裂时试件的长度; (B)断裂后试件的长度;

(C)断裂时试验段(标距)的长度; (D)断裂后试验段(标距)的长度。

正确答案是______。

2. 拉伸试件进入屈服阶段后,表面会沿一特定面出现滑移线。关于以下结论,正确的是?

(A)横截面; (B)纵截面; (C) max 所在面; (D) max 所在面。

正确答案是______。 3. 对于没有明显屈服阶段的塑性材料,通常以

0.2

表示屈服极限。其定义有以下四个结论,正确的是哪一个?

(A)产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限;

(B)产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限;

(C)产生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限;

(D)产生0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。

正确答案是______。

4. 与常温相比,在低温环境下,碳钢的性能有所变化。关于以下结论,正确的是哪一个?

(A)强度提高、塑性降低; (B)降低、塑性提高;

(C)强度、塑性都提高; (D)强度、塑性都降低。

正确答案是______。

5. 关于测定材料性能指标时,应采用标距范围内的最小横截面尺寸。以下结论中,正确的是哪一个?

(A) ν,E ; (B)b s σσ,; (C)s E σ,; (D) s E σν,,。

正确答案是______。

6.一般指针仪表的分辨率规定为 ( )。

A 、指示度盘上的最小刻度

B 、指示度盘上指针所指示值的1%

C 、指示度盘上的最小刻度的一半

D 、视不同情况而定

7.试件材料相同,直径相同,长度不同测得的断后伸长率δ、截面收缩率ψ是( )。

A .不同的 B. 相同的

C. δ不同,ψ相同 D .δ相同,ψ不同

8.抗拉强度b σ是指试样在拉伸破坏试验过程中( )所对应的应力。

A 、屈服时拉力

B 、最大拉力

C 、进入塑性时的拉力

9.在图上画出低碳钢和铸铁扭转破坏时断口的形状。低碳钢是由( )破坏的,铸 铁是由( )破坏的。

A 、剪应力

B 、压应力

C 、拉应力

D 、弯曲应力

10、三根圆棒试样,其面积和长度均相同,进行拉伸试验得到的ε

σ-曲线如图所示,其中强度最高、刚度最大、塑性最好的试样分别是

( )。

A 、a , b , c

B 、 b , c , a

C 、 c , b , a

D 、 c , a , b

11.据图1所示三种材料拉伸时的应力应变曲线,得出如下结论,请判断哪种是正确的:

(A ) 强度极限)1(b σ=)2(b σ〉)3(b σ,弹性模量)1(E 〉)2(E 〉)3(E ,延伸率

)1(δ〉)2(δ〉)3(δ

(B )强度极限)2(b σ〉)1(b σ〉)3(b σ,弹性模量)2(E 〉)1(E 〉)3(E ,延伸率

)1(δ〉)2(δ〉)3(δ

(C )强度极限)2(b σ〉)1(b σ〉)3(b σ,弹性模量)3(E 〉)1(E 〉)2(E ,延伸率

)3(δ〉)2(δ〉)1(δ

(D )强度极限)1(b σ〉)2(b σ〉)3(b σ,弹性模量)2(E 〉)1(E 〉)3(E ,延伸率

)2(δ〉)1(δ〉)3(δ

12.低碳钢拉伸试件断口不在标距长度1/3的中间区段内时,如果不采用断口移中办法,测得的延伸率较实际值( )

A. 偏大

B. 偏小

C. 不变

D. 可能偏大、也可能偏小

13.在线弹性范围内,材料在拉伸和压缩过程中,________。

(A)E 相同,μ不同 (B)E 不同,μ相同 (C)E 相同,μ相同 (D)E 不同,μ不同。

14.电测E 和μ的实验,测得μεε1201=,μεε402-=,则该试件泊松比为 __________.

(A) 3=μ (B) 3-=μ (C) 31=μ (D) 31-=μ

15.低碳钢试棒破坏的两种断口a 、b 如图所示,它们_________。

(a) (b)

(A) a 为拉伸破坏,b 为扭转破坏。 (B) a 为扭转破坏, b 为拉伸破坏。

(C)a 、b 均为拉伸破坏 (D)a 、b 均为扭转破坏

16.低碳钢试棒扭转破坏是______________

(A)沿横截拉断 (B)沿横截剪断 (C) 沿45度螺旋面拉断(D)沿45度螺旋面剪断

17.铸铁试件扭转破坏是______

(A)沿横截拉断 (B) 沿横截剪断 (C) 沿45度螺旋面拉断(D)沿45度螺旋面剪断

18.用同样材料直径同为10mm ,标距分别为50mm 和100mm 的两种低碳钢试样进行拉伸试验,测得其下屈服极限分别为R eL1和R eL2,伸长率分别是A 50和A 100。比较两个试样的结果,则有以下结论:( )

A. R eL1A 100

B. R eL1

C. R eL1=R eL2 A 50>A 100

D. R eL1=R eL2 A 50

19.用标距50 mm 和100 mm 的两种拉伸试样,测得低碳钢的屈服极限分别为s1σ、s2σ,伸长率分别为5δ和10δ。比较两试样的结果,则有以下结论,其中正确的是( )。

A 2s 1s σσ<,5δ>10δ;

B 2s 1s σσ<,5δ=10δ;

C 2s 1s σσ=,5δ>10δ;

D 2s 1s σσ=,5δ=10δ。

20. 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( )。

21.有材料拉伸实验中下列说明不正确的是( )

A .没有屈服阶段的材料不属于塑性材料。

B .只有弹性阶段和强化阶段,没有屈服阶段和局部变形阶段的材料不属于塑性材料。

C .对没有明显屈服极限的塑性材料,用2.0σ来作为屈服指标。

22.低碳钢试样拉伸实验时下列描述错误的是( )

A :通常就把上屈服极限称为屈服极限或屈服点,用s σ来表示。

B :屈服现象的出现与横截面上最大正应力有直接关系。

C :表面磨光的低碳钢试样屈服时,表面将出现与轴线大致成

45倾角的条纹。

23.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( )。

24.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);

25.在某试验机上为某试样进行拉伸实验,试样材料为低碳钢,其M Pa 200p =σ,M Pa 240s =σ,M Pa 400b =σ。试验机最大拉力为100kN 。则用这一试验机作拉断实验时,从理论上讲,试样直径最大可达( )。

A. 25.5mm ;

B. 23.2mm ;

C. 22.0mm ;

D. 17.8mm

26.图示材料加载到B 点处卸载,其加载-卸载-再加载的路径为( )。

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 。

σεO

A B

27.扭转试件破坏的断口表明(……….)

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. 当断口与标距标记的距离小于原始标距的 1/3 时,一般应采用断口移中。

A.1/5、

B.1/4、

C.1/3、

D.2/5

29. 用相同材料制成标准的短试样和长试样,测得段后伸长率分别为A5.65和 A11.3,下列结论中,哪一种是正确的?

A. A5.65<A11.3,

B. A5.65> A11.3,

C. A5.65=A11.3,

30.关于低碳钢试样拉伸至屈服时,有以下结论,请判断哪一个是正确的:()

(A)应力和塑性变形很快增加,因而认为材料失效;

(B)应力和塑性变形虽然很快增加,但不意味着材料失效;

(C)应力不增加,塑性变形很快增加,因而认为材料失效;

(D)应力不增加,塑性变形很快增加,但不意味着材料失效。

30.下列说法中正确的是()

(1)工程中一般将δ≥5%的材料称为塑性材料,δ<5%的材料称为脆性材料。

(2)对低碳钢和铸铁进行压缩实验时,其强度极限均能测出。

(3)对低碳钢和铸铁进行扭转实验时,低碳钢是由剪应力而破坏,铸铁是由于拉应力而破坏。

(4)在金属拉伸实验中,屈服强度就是指在屈服阶段中最小应力值

A.(1)、(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(3)(4)

31.总延伸率:试验中任一时刻引伸计标距的总延伸包括( )与引伸计标距Le 之比的百分率。

(1)弹性延伸 (2)损伤 (3)标距 (4)塑性延伸

A .(1)、(2) B.(1)(3) C.(2)(4) D.(1)(4)

32.金属在拉伸时,其弹性变形阶段的性能指标有( )。

A.E

B. P0.2R

C. m R

D. gt A

33. 测量某零件的极限拉力,其抽样试验结果为:119KN ,124KN ,123KN ,128KN ,123KN ,121KN ,123KN ,122KN ,122KN ,120KN ,用贝塞尔方法计算标准偏差x S 为:( )

A 2.5 KN

B 2.1KN

C 1.9KN

D 2.9KN

34.同一材料在相同条件下测得的5δ要比10δ( )。

A .大

B .小

C .相等

D .无法判定。

35.在做低碳钢压缩实验时,试样会呈现出明显的鼓状,这是由于( )。

A. 正应力的作用

B. 切应力的作用

C. 正应力与切应力的综合作用

D. 试样上下端面所受摩擦力的作用

36.图示铸铁扭转试样,其扭转破坏断面为( B )。

A. 2-2纵截面

B. 1-1螺旋面

C. 4-4横截面

D. 3-3螺旋面 37、在低碳钢扭转试验中,根据公式b b t T W τ=确定的抗扭强度( A )。式中b T 为试样扭断前所承受的最大扭矩、t W 为试样的抗扭截面系数。

A. 要比材料真实的抗扭强度高

B. 要比材料真实的抗扭强度低

C. 就是材料真实的抗扭强度

D. 可能比材料真实的抗扭强度高,也可能比材料真实的抗扭强度低

38.低碳钢(等塑性金属材料)在拉伸与压缩时力学性能指标相同的是 。

A .比例极限

B .弹性极限

C .屈服极限

D .强度极限

E .弹性模量

T T 112233

44

39.CSS —1110电子万能试验机的载荷分为100KN ,50KN ,20KN ,10KN ,5KN 五个不同量程。现有圆截面试件,其直径为9.96mm ,材料的b σ值约为580Mpa ,应选用( )量程进行拉伸破坏实验。

(A ) 100KN (B) 50KN (C) 20KN (D) 10KN

40.图示拉伸试件。拉断后试件的总长度由0L 变为1L 。标距部分长度由0l 变为1l , 材料的延伸率为( )

(A) 01L L - (B) 01l l -

(C) %100001⨯-L L L (D) %1000

01⨯-l l l 41. 低碳钢试件拉伸过程中颈缩时,真实应力将( ) 。

A 增加

B 减小

C 先增后减

D 不变

42. σP 0.2表示的是无明显屈服点的塑性材料,产生( )对应的应力。

A 0.2%的弹性应变

B 0.2%的塑性应变

C 0.2%的应变

43.金属材料拉伸时,弹性模量E 是在( )测定的。

A 弹性阶段

B 线性弹性阶段

C 强化阶段

D 局部变形阶段

44.低碳钢试件拉伸过程中颈缩时,真实应力将( ) 。

A 增加

B 减小

C 先增后减

D 不变

45.圆轴扭转实验中,低碳钢和铸铁分别沿哪个截面破坏? ( )

(A )均为横截面 ; (B )均为450

斜截面 ;

(C )横截面和450斜截面; (D )450斜截面和横截面

三、问答题

1.一圆截面杆,材料的应力应变曲线如图2所示,若杆直径d=10mm,杆长l=200mm,杆端承受拉力F=12KN作用,试计算拉力作用时与卸去后,杆的轴向变形;若轴向拉力F=20KN,则当拉力作用时与卸去后,杆的轴向变形又分别为何值。

2.为什么拉伸试验必须采用标准试样或比例试样?材料和直径相同而长短不同的试样,它们的延伸率是否相同?

3.低碳钢圆试样拉断后,其断口形状大致为杯口状,试说明其断裂过程和形成杯状断口的原因。

4.采用两端平压法对圆试件进行压缩实验时,为什么对试件的高h o与直径d o之比限制在1~3 范围内。

5.试分别说明由铸铁和低碳钢制成的两根圆轴扭转破坏的断口形状及其原因。

6.某塑性材料拉伸试验采用的圆截面试样,直径10mm,标距100mm。在线弹性阶段,10kN 载荷作用下,测得试样50mm(引伸计夹角间距离)伸长0.0318mm。继续拉伸时测得下屈服极限载荷为22.8kN,最大载荷为34.0kN,破坏后的标距长131.24mm,破坏部分的最小直径为6.46mm。试求解及回答:

1)这种材料的E、s、b、、。另外该材料是什么方式失效?导致失效的是什么应力?

2)当载荷达到22kN时产生0.04的应变,此时对应的弹性应变和塑性应变各为多少?7.简述低碳钢拉伸的冷作硬化现象,其对材料的力学性能有何影响?

8.某材料采进行扭转试验,圆截面试样表面抛光,直径10mm,在开始阶段,每隔10N.m,标距100mm内测得相对扭转角分别为2

.1-

25

⨯和2

24

⨯。

.1-

10

10

.1-

26

10

⨯o/m、2

⨯o/m、2

10

.1-

28

发现在43.0N.m处,试样表面出现轴向线与横向线网格,且扭转图曲线出现平台,继续加载,在98.4N.m处试样断裂。试回答及求解:

1)该材料扭转失效方式是什么?试样表面网格是如何产生的?最后的断面应该如何?

2)根据给定试验数据求出其相关力学参量。

9.扭转试验计算极惯性矩和抗扭截面系数对测量圆轴直径要求是否一样?

10.低碳钢和灰铸铁扭转断裂时横截面真实切应力分布是否有区别,为什么?

11. 拉伸实验中,在什么情况下使用移位法测量断后延伸率,为什么?如何移?并作图说明。

12. 矩形截面的拉伸试样,截面尺寸为15×8.1mm ,问:试样的平行段长度L c 和短试样的原始标距长度L 0各等于多少?

13.低碳钢Q235的屈服极限235s MPa σ=。当拉伸应力达到320MPa σ=时,测得试件的应变为33.610ε⨯-=。然后卸载至应力260MPa σ=,此时测得试件的应变为33.310ε⨯-=。试求:

(1) 试件材料的弹性模量E ;

(2) 以上两种情形下试件的弹性应变e ε和塑性应变p ε。

14.根据材料在拉压试验时所表现出的力学性质的不同来论述塑性材料和脆性材料的区别。什么应力状态下塑性材料可以表现出脆性性质来?什么应力状态下脆性材料可以表现出塑性性质来?

15.试样直径d=10mm ,在弹性范围内拉伸试验,载荷p=12KN ,若使试件拉应力的测量精度小于1 MPa 。试确定载荷p 、试样直径d 的最大允许测量误差。

16.低碳钢拉伸试验中,已知实验前试件直径d 0=10.0mm ,标距L 0=100mm 。拉断后试件标距L 1=130.20mm, 缩颈处最小直径d 1=6.23mm ;并测得P s =21.8KN ,P b =33.1KN 。试计算其屈服点应力σs 、抗拉强度σb 、伸长率δ和断面收缩率ψ各项机械性能指标。

17.低碳钢拉伸、铸铁压缩的破坏原因?

18、金属材料接引伸计的拉伸曲线如图

所示,该种材料弹性模量E=200GPa ,上

屈服极限R eH =300MPa ,试件断裂时的应

力为R `=380MPa ,测得轴向应变ε

1=0.25,试求试件的断后伸长率A 。

R 1A

19.根据扭转试验方法规定,通常在进行低碳钢扭转试验时,材料屈服前的试验速度应控制在( b)范围内某个尽量恒定的值,屈服后不大于360°/min。速度的改变应无冲击。

a. 0.6~3°/min

b. 6~30°/min

c. 60~300°/min

d. 5~50°/ s

20.在扭转试验过程中,试样的平行长度L c会()。

a. 伸长

b. 缩短

c. 不变

21.在做低碳钢拉伸试验时,如果断口离标距端点的距离小于或等于l0/3时,由于试件夹持的影响,使延伸率的值偏,因此必须使用法来确定l1。

22.低碳钢扭转时,断口沿破坏;铸铁扭转时,断口沿破坏。

23.0.2是产生应变所对应的应力。

24.塑性材料的,脆性材料的。

25.低碳钢的极限应力为,铸铁的极限应力为。

材料力学练习

第1章 1- 1 什么是构件的强度、刚度和稳定性? 1-2 材料力学对变形固体有哪些假设? 第2章 2-1 试作图示各杆的轴力图,并确定最大轴力| FN |max 。 2-2 试求图示桁架各指定杆件的轴力。 2-3 试作图示各杆的扭矩图,并确定最大扭矩| T|max 。 2-4 图示一传动轴,转速n=200 r/min ,轮C为主动轮,输入功率P=60 kW ,轮A、B、D均为从动轮,输出功率为20 kW,15

kW,25 kW。 <1)试绘该轴的扭矩图。 <2)若将轮C与轮D对调,试分析对轴的受力是否有利。 b5E2RGbCAP 2-5 试列出图示各梁的剪力方程和弯矩方程。作剪力图和弯矩图, 并确定| Fs |max及| M |max值。p1EanqFDPw 2-6 试用简易法作图示各梁的剪力图和弯矩图,并确定| Fs |max 及| M|max值,并用微分关系对图形进行校核。DXDiTa9E3d

2-7 图示起重机横梁AB承受的最大吊重FP=12kN,试绘出横梁AB 的内力图。 2-8 图示处于水平位置的操纵手柄,在自由端C处受到一铅垂向下的集中力Fp作用。试画出AB段的内力图。RTCrpUDGiT 第3章

3-1图示圆截面阶梯杆,承受轴向荷载F1=50kN与F2的作用,AB 与BC段的直径分别为d1=20mm与d2=30mm,如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同,试求荷载F2之值。5PCzVD7HxA 3-2变截面直杆如图所示。已知A1=8cm2,A2=4cm2,E= 200GPa 。求杆的总伸长量。 3-3 在图示结构中,AB为刚性杆,CD为钢斜拉杆。已知FP1=5kN ,FP2=10kN ,l=1m ,杆CD的截面积A=100mm2 ,钢的弹性模量E=200GPa 。试求杆CD的轴向变形和刚性杆AB在端点B的 铅垂位移。jLBHrnAILg 3-4 一木柱受力如图所示。柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10GPa。如不计柱的自重, 试求:xHAQX74J0X

材料力学实验训练题1答案(机测部分100题)

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 2 12. 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 2 18.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 )。而铸铁( 抗剪 )能力大于(抗拉能力 )。 14.塑性材料试样拉伸时,颈缩处断口呈 环状,首先中间部分拉断 破坏,然后 四周部分_剪切_破坏。 15.等直杆受轴向拉伸, 材料为低碳钢, 2 弹性模量E =200GPa 杆的横截面面积为 A =5cm ,杆 长I =1m 。加拉力F =150kN 后,测得 l = 4mm ,则卸载后杆的残余应变为 16.如图所示为低碳钢的b - &曲线。与a 点对应的应力称为 比例极限 ,与屈服阶段 强度极限 17.三根不同材料的拉伸试件,所得的b £曲线如图所示,则塑性最好的是杆 3 ,刚 b 点对应的应力称为

材力习题册参考答案1

材力习题册参考答案(1 第一章绪论 一、选择题 1.根据均匀性假设,可认为构件的在各处相同。 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,刚度是指,稳定性是指。 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) ,图(b) ,图(c) 。 A.0 B.2r C.r D. 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。 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。 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件 - 1 - 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。

材料力学试的题目及答案

一、判断题(正确打“√”,错误打“X ”,本题满分为10分) 1、拉杆伸长后,横向会缩短,这是因为杆有横向应力的存在。( ) 2、圆截面杆件受扭时,横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。( ) 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同,但材料和横截面面积不同,因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( ) 4、交变应力是指构件内的应力,它随时间作周期性变化,而作用在构件上的载荷可能是动载荷,也可能是静载荷。( ) 5、弹性体的应变能与加载次序无关,只与载荷的最终值有关。( ) 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。( ) 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。( ) 8、动载荷作用下,构件内的动应力与材料的弹性模量有关。( ) 9、构件由突加载荷所引起的应力,是由相应的静载荷所引起应力的两倍。( ) 10、包围一个点一定有一个单元体,该单元体各个面上只有正应力而无切应力。( ) 二、选择题(每个2分,本题满分16分) 1.应用拉压正应力公式A F N =σ的条件是( )。 A 、应力小于比例极限; B 、外力的合力沿杆轴线; C 、应力小于弹性极限; D 、应力小于屈服极限。 2.梁拟用图示两种方式搁置,则两种情况下的最大弯曲正应力之比 ) (m ax )(m ax b a σσ 为 ( )。 A 、1/4; B 、1/16; C 、1/64; D 、16。 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述:正确的是 。 A 、有应力一定有应变,有应变不一定有应力; B 、有应力不一定有应变,有应变不一定有应力; C 、有应力不一定有应变,有应变一定有应力; D 、有应力一定有应变,有应变一定有应力。 4、火车运动时,其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法,正确的是 。 A :脉动循环应力: B :非对称的循环应力; C :不变的弯曲应力;D :对称循环应力 h 4h (a) h 4h (b)

材料力学实验训练题1机测部分100题

一、 填空题 1. 对于铸铁试样,拉伸破坏发生在___________面上,是由___________应力造成的。压 缩破坏发生在___________面上,是由_______应力造成的。扭转破坏发生在___________ 面上,是由_______应力造成的。 2. 下屈服点sl 是屈服阶段中,不计初始瞬时效应时的___________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—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_____________。 5. 在长期高温条件下,受恒定载荷作用时材料发生_____________和_____________现象。 6.低碳钢抗拉能力_________抗剪能力。 7.铸铁钢抗拉能力_________抗剪能力。 8.铸铁压缩受_________ 应力破坏。 9. 压缩实验时,试件两端面涂油的目的是 ;低碳钢压缩后成鼓形的原因 。 10. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因 11.已知某低碳钢材料的屈服极限为s σ,单向受拉,在力F 作用下,横截面上的轴向线应变 为1ε,正应力为σ,且s σσ>;当拉力F 卸去后,横截面上轴向线应变为2ε。问此低碳钢 的弹性模量E 是多少?( ) 12.在材料的拉伸试验中,对于没有明显的屈服阶段的材料,以 作为屈 服极限。 13.试列举出三种应力或应变测试方法: 、 、 。 14.塑性材料试样拉伸时,颈缩处断口呈 状,首先 部分 破坏,然后 部分 破坏。 15.等直杆受轴向拉伸,材料为低碳钢,弹性模量E =200GPa ,杆的横截面面积为 A =5cm 2 ,杆 长 l =1m 。加拉力F =150kN 后,测得 ∆l = 4mm ,则卸载后杆的残余应变为 。 16.如图所示为低碳钢的σ-ε曲线。与a 点对应的应力称为 ,与屈服阶段b 点对应

材料力学习题(00001)

材料力学习题

仿真习题 5.1 力学性能 时,试件将( )。 5-1 当低碳钢试件的试验应力σ=σ s (A)完全失去承载能力 (B)破断 (C)发生局部颈缩现象 (D)产生很大的塑性变形 5-2 图示为三种金属材料拉伸时的σ—ε曲线,则有( )。 (A)b强度高,c刚度大,a塑性好 (B)a强度高,b刚度大,c塑性好 (C)c强度高,b刚度大,a塑性好 (D)无法判断 5.2 拉伸和压缩 5-3 图示轴向受力杆件,杆内最大拉力为( )。 (A)8kN (B)4kN (C)5kN (D)3kN =400mm2,CD部分5-4 在图示阶梯形杆件中,BC及DE部分的横截面面积A 1 =200mm2,杆内最大正应力为( )。 的横截面面积A 2 (A)125MPa (B)100MPa (C)200MPa (D)150MPa 5-5 图示桁架,在外力P作用下,节点B的垂直位移和水平位移分别为( )。

5-6 如图,两根受拉杆件,若材料相同,杆长L 2=2L 1 ,横截面积A 2 =2A 1 ,则 两杆的伸长△L和轴向线应变ε之间的关系应为( )。 (A)△L 2=△L 1 ,ε 2 =ε 1 (B)△L 2 =2△L 1 ,ε 2 =ε 1 (C)△L 2=2△L 1 ,ε 2 =2ε 1 (D) 5-7 变截面杆受集中力P作用,如图所示。设F 1、F 2 和F 3 分别表示杆件中 截面1-1、2-2和3-3上沿轴线方向的内力值,则下列结论中正确的是( )。 (A)F 1=F 2 =F 3 (B)F 1 =F 2 ≠F 3 (C)F 1 ≠F 2 =F 3 (D)F 1 ≠F 2 ≠F 3 5-8 等截面直杆受力P作用发生轴向拉伸变形。已知横截面面积为A,则横截面上的正应力和45°斜截面上的正应力分别为( )。 5-9 图示受力杆件的轴力图有以下四种,其中正确的是( )。

材料力学习题

材料力学习题 2-2 求下列各杆内的最大正应力。 (2)图(b)为阶梯形杆,AB段杆横截面积为80mm2,BC段杆横截面积为20mm2,CD段杆横截面积为120mm2; 2-3 一起重架由100×100mm2的木杆BC和直径为30mm的钢拉杆AB组成,如图所示。现起吊一重物W=40kN。求杆AB和BC中的正应力。 2-7 图示等直杆AC,材料的容重为ρg,弹性模量为E,横截面积为A。求直杆B截面的位移ΔB。 2-9 求图示圆锥形杆,在轴向力F作用下的伸长量。弹性模量为E。

1 2-10 图示水塔结构,水和塔共重W =400kN ,同时还受侧向水平风力F =100kN 作用。若支杆①、②和③的容许压应力[σc ]=100MPa ,容许拉应力[σt ]=140MPa ,试求每根支杆所需要的面积。 2-12 图示结构中的CD 杆为刚性杆,AB 杆为钢杆,直径d =30mm ,容许应力[σ]=160MPa ,弹性模量E =2.0×105MPa 。试求结构的容许荷载F 。 2-14 图示AB 为刚性杆,长为3a 。A 端铰接于墙壁上,在C 、B 两处分别用同材料、同面积的①、②两杆拉住,使AB 杆保持水平。在D 点作用荷载F 后,求两杆内产生的应力。设弹性模量为E ,横截面面积为A 。 2-17 两块钢板塔接,铆钉直径为25mm ,排列如图所示。已知[τ]=100MPa ,[bs ]=280MPa ,板①的容许应力[σ]=160MPa ,板②的容许应力[σ]=140MPa ,求拉力F 的许可值,如果铆钉排列次序相反,即自上而下,第一排是两个铆钉,第二排是三个铆钉,则F 值如何改变?

材料力学练习题

材料力学练习题 一、选择填空题 1.构件的强度是指_______ ,刚度是指________,稳定性是指________。 A.在外力作用下构件抵抗变形的能力; B:在外力作用下构件抵抗破坏 的能力; B.在外力作用下构件保持其原有平衡形态的能力; 2.对塑性材料,极限应力σ°=;对脆性材料,极限应力σ°=。对于没有明显屈服阶段的塑性材料,通常用作为材料的屈服极限。b5E2RGbCAP 3.通过低碳钢拉伸破坏实验,可测定的强度指标有:和;塑性指标有和。 4.塑性材料经过冷作硬化处理后,它的比例极限<提高、不变、降低),它 的强度极限<提高、不变、降低)。p1EanqFDPw 5.图示销钉联结,销钉的切应力τ=, 最大挤压应力σbs=。 6.连接件的剪切实用计算是以_____________ A.剪应力不超过材料的剪切比例极限; B. 剪切面为圆形或方形; C. 剪应力在剪切面上均匀分布; D. 剪切面大于挤压面。 7.设计铸铁梁时,宜采用中性轴为的横截面。 A对称轴B靠近受拉边的非对称轴; C靠近受压边的非对称轴 D任意轴 8.设计钢梁时,宜采用中性轴为的横截面。 题5

A对称轴 B靠近受拉边的非对称轴; C靠近受压边的非对称轴 D 任意轴 9. 某拉伸试件,标矩mm,直径mm,拉断后标矩长度变为 mm,断口处最小直径mm,则此材料的伸长率________;断面收 缩率_______。_________称为塑性材料,_________称为脆性材料。DXDiTa9E3d 10. 表面磨光的低碳钢试件拉伸到屈服阶段时,表面将出现与轴线大致成 倾角的滑移线,因为拉伸时在与轴线成倾角的斜截面上,_______应力为 最大值,可见屈服现象与最大______应力有关。RTCrpUDGiT 11.压杆失稳将在_________的纵向平面内发生。 A. 长度系数最大; B.截面惯性半径最小; C. 柔度最大; D. 柔度最小。 12.压杆属于细长杆、中长杆还是短粗杆,是根据压杆的__________来判断的。 A. 长度; B. 横截面尺寸; C. 柔度 (长细比>; D. 临界应力。 13.铸铁试件扭转破坏是__________________。 A. 沿横截面拉断。 B. 沿横截面剪断。 C.沿与轴线成450螺旋面拉断。 D.沿与轴线成450螺旋面剪断。5PCzVD7HxA 14.采用______________措施,并不能提高细长压杆的稳定性。 A.增加压杆的横截面面积;B.增加压杆的表面光洁度; C.选用弹性模量E值大的材料。 D.减小压杆的柔度;

材料力学实验训练题1(机测部分100题)

填空题 1. _______________________________________ 对于铸铁试样,拉伸破坏发生在 面上,是由 ______________________________________________ 应力造成的。压 缩破坏发生在 ______________ 面上,是由 _________ 应力造成的。扭转破坏发生在 ______________ 面上,是由 _________ 应力造成的。 2. 下屈服点S s i 是屈服阶段中,不计初始瞬时效应时的 ________________ 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 ____________________ 。 5. 在长期高温条件下,受恒定载荷作用时材料发生 ___________________ 和 ______________ 现象。 6. 低碳钢抗拉能力 __________ 抗剪能力。 7. 铸铁钢抗拉能力 __________ 抗剪能力。 8. 铸铁压缩受 ________ 应力破坏。 9. 压缩实验时,试件两端面涂油的目的是 ________ ;低碳钢压缩后成鼓形的原因 _____________ < 10. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因 ______________ 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?( ) 12. 在材料的拉伸试验中,对于没有明显的屈服阶段的材料,以 ___________________ 作为屈 服极限。 13. 试列举出三种应力或应变测试方法: 14. 塑性材料试样拉伸时,颈缩处断口呈 部分 _______ 破坏。 2 材料为低碳钢,弹性模量E =200GPa 杆的横截面面积为 A =5cm ,杆 、 、 。 _________ 状,首先 ________ 部分 _____ 破坏,然后 15.等直杆受轴向拉伸,

材料力学试卷及答案

一、 低碳钢试件的拉伸图分为 __________ 、 __________ 、 _________ 、 ______ 四个阶段。(10分) 二、 三角架受力如图所示。已知 F=20kN,拉杆BC 采用Q235圆钢,[钢]=140MPa 压杆AB 采用横截 面为正方形的松木,[木]=10MPa ,试用强度条件选择拉杆 BC 的直径d 和压杆AB 的横截面边长a 。 (15 分) F 三、 实心圆轴的直径 D = 60 mm 。传递功率P = 70 kW ,轴的转速n = 180 r/min ,材料的许用切应 力[]=100 MPa,试校核该轴的强度。(10分) 四、 试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图,q 、a 均为已知。(15分) 五、 图示为一外伸梁,l=2m ,荷载F=8kN,材料的许用应力[]=150MPa,试校核该梁的正应力强 度。(15分) 六、单元体应力如图所示,试计算主应力,并求第四强度理论的相当应力m m (10分) 《材料力学》试卷(1 )答案及评分标准 100mm 七、图示矩形截面柱承受压力 F 1=100kN 和F 2=45kN 的作用,F 2与轴线的偏心距 e=200mm 。 b=180mm , h=300mm 。求 max 和 min 。 (15 分) 八、图示圆杆直径 d=100mm ,材料为Q235钢,E=200GPa 分) p =100,试求压杆的临界力F cr 。( 10

一、弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。评分标准:各2.5分。 二、d=15mm; a=34mm. 评分标准:轴力5分,d结果5分,a结果5分。 三、=87. 5MP a,强度足够. 评分标准:T 3分,公式4分,结果3分。 四、 评分标准:受力图、支座反力5分,剪力图5q分,弯矩图5分。 五、max =155.81图pa>[ : =100 MPa,但没超过许用应力甲| 5%,安全. 评分标准:弯矩图5分,截面几何参数3分,,正应力公式5分,结果2分。 六、(1)1=14 1 .42 MPa, =Q qa2/^2=14 1 .42 MPa;(2) r4=245 MPa。评分标准:主应力5分,相当应力5分。 七、max= 0 .64 MPa , min=-6.04 MPa。 评分标准:内力5分,公式6分,结果4分。 八、F c r=53.39kN 评分标准:柔度3分,公式5分,结果2分。 一、什么是强度失效、刚度失效和稳定性失效 二、如图中实线所示构件内正方形微元,受力后变形 为图中虚线的菱形,则微元的剪应变为_____________ A、B、90° C、90° 2 D、2 答案:D 三、材料力学中的内力是指()。 A、物体内部的力。 B、物体内部各质点间的相互作用力。 C 由外力作用引起的各质点间相互作用力的改变量。 D、由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量。 答案:B 四、为保证机械和工程结构的正常工作,其中各构件一般应满足 _______________________________________________________________________ _______________ 和_______________ 三方面的要求。 答案:强度、刚度、稳定性 五、截面上任一点处的全应力一般可分解为 方向和方向的分量。前者 称为该点 的 ________ ,用_________ 表示;后者称为该点的____________ ,用 __________ 表示。 答案:略 F S 图 F s图 1..5qa

材料力学精选练习题

材料力学精选练习题 材料力学精选练习题 1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。 4 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。已知Iz=60125000mm,yC=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知Fr=2KN,Ft=5KN,M=1KN·m,l=600mm,齿轮直径D=400mm,轴的[σ]=100MPa。试求:①力偶M的大小;②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。 4.图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。已知Iz=4500cm,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[σc]=120MPa,4 许用拉应力[σt]=35MPa,a=1m。试求:①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 5.如图6所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力F2,实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。试求:①作AB轴各基本变形的内力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。 6.图所示结构,载荷P=50KkN,AB?a href=“http:///fanwen/shuoshuodaquan/” target=“_blank” class=“keylink”>说闹本禿=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数nst=2.0,[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。 7.铸铁梁如图5,单位为mm,已知Iz=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa,试求:①画梁的剪力

材料力学习题及答案

材料力学-学习指导及习题答案 第一章绪论 1-1 图示圆截面杆,两端承受一对方向相反、力偶矩矢量沿轴线且大小均为M的力偶作用。试问在杆件的任一横截面m-m上存在何种内力分量,并确定其大小。 解:从横截面m-m将杆切开,横截面上存在沿轴线的内力偶矩分量M x,即扭矩,其大小等于M。 1-2 如图所示,在杆件的斜截面m-m上,任一点A处的应力p=120 MPa,其方位角θ=20°,试求该点处的正应力σ与切应力τ。 解:应力p与斜截面m-m的法线的夹角α=10°,故 σ=p cosα=120×cos10°=118.2MPa τ=p sinα=120×sin10°=20.8MPa 1-3 图示矩形截面杆,横截面上的正应力沿截面高度线性分布,截面顶边各点处的正应力均为σmax=100 MPa,底边各点处的正应力均为零。试问杆件横截面上存在何种内力分量,并确定其大小。图中之C点为截面形心。

解:将横截面上的正应力向截面形心C简化,得一合力和一合力偶,其力即为轴力 F N=100×106×0.04×0.1/2=200×103 N =200 kN 其力偶即为弯矩 M z=200×(50-33.33)×10-3 =3.33 kN·m 1-4 板件的变形如图中虚线所示。试求棱边AB与AD的平均正应变及A点处直角BAD的切应变。 解: 第二章轴向拉压应力 2-1试计算图示各杆的轴力,并指出其最大值。

解:(a) F N AB=F, F N BC=0, F N,max=F (b) F N AB=F, F N BC=-F, F N,max=F (c) F N AB=-2 kN, F N2BC=1 kN, F N CD=3 kN, F N,max=3 kN (d) F N AB=1 kN, F N BC=-1 kN, F N,max=1 kN 2-2 图示阶梯形截面杆AC,承受轴向载荷F1=200 kN与F2=100 kN,AB段的直径d1=40 mm。如欲使BC与AB段的正应力相同,试求BC段的直径。 解:因BC与AB段的正应力相同,故 2-3 图示轴向受拉等截面杆,横截面面积A=500 mm2,载荷F=50 kN。试求图示斜截面m-m上的正应力与切

材料力学阶段练习一及答案

材料力学阶段练习一及答案 华东理工大学 网络教育学院材料力学课程阶段练习一 一、单项选择题 1.如图所示的结构在平衡状态下,不计自重。对于CD折杆的受力图,正确的是 ( ) A. B. C. D.无法确定 2.如图所示的结构在平衡状态下,不计自重。对于AB杆的受力图,正确的是( ) A. B. C. D.无法确定 3.如图所示悬臂梁,受到分布载荷和集中力偶作用下平衡。插入端的约束反力为( ) A.竖直向上的力,大小为2qa;逆时针的力偶,大小为qa2 B.竖直向上的力,大小为2qa;顺时针的力偶,大小为qa2

C.竖直向下的力,大小为2qa;逆时针的力偶,大小为qa2 D.竖直向下的力,大小为2qa;顺时针的力偶,大小为qa2 4.简支梁在力F的作用下平衡时,如图所示,支座B的约束反力为 ( ) A.F,竖直向上 B.F/2,竖直向上 C.F/2,竖直向下 D.2F,竖直向上 5.简支梁,在如图所示载荷作用下平衡时,固定铰链支座的约束反力为 ( ) A.P,竖直向上 B.P/3,竖直向上 C.4P/3,竖直向上 D.5P/3,竖直向上 6.外伸梁,在如图所示的力和力偶作用下平衡时,支座B的约束反力为 ( ) A.F,竖直向上 B.3F/2,竖直向上 C.3F/2,竖直向下 D.2F,竖直向上

7.如图所示的梁,平衡时,支座B的约束反力为 ( ) A. qa,竖直向上 B. qa,竖直向下 C. 2qa,竖直向上 D. 4qa,竖直向上 8.关于确定截面内力的截面法的适用范围有下列说法,正确的是( )。 A.适用于等截面直杆 B.适用于直杆承受基本变形 C.适用于不论基本变形还是组合变形,但限于直杆的横截面 D.适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况 9.下列结论中正确的是( )。 A.若物体产生位移,则必定同时产生变形 B.若物体各点均无位移,则该物体必定无变形 C.若物体无变形,则必定物体内各点均无位移 D.若物体产生变形,则必定物体内各点均有位移 10.材料力学根据材料的主要性能作如下基本假设,错误的是( )。 A.连续性 B.均匀性 C.各向同性 D.弹性

材料力学练习

第1章 1-1 什么是构件的强度、刚度和稳定性? 1-2 材料力学对变形固体有哪些假设? 第2章 2-1 试作图示各杆的轴力图,并确定最大轴力| FN |max 。 2-2 试求图示桁架各指定杆件的轴力。 2-3 试作图示各杆的扭矩图,并确定最大扭矩| T|max 。 2-4 图示一传动轴,转速n=200 r/min ,轮C为主动轮,输入功率P=60 kW ,轮A、B、D均为从动轮,输出功率为20 kW,15 kW,25 kW。 (1)试绘该轴的扭矩图。 (2)若将轮C与轮D对调,试分析对轴的受力是否有利。 2-5 试列出图示各梁的剪力方程和弯矩方程。作剪力图和弯矩图,并确定| Fs |max及| M

|max值。 2-6 试用简易法作图示各梁的剪力图和弯矩图,并确定| F s |max及| M|max值,并用微分关系对图形进行校核。 2-7 图示起重机横梁AB承受的最大吊重F P=12kN,试绘出横梁A B的内力图。 2-8 图示处于水平位置的操纵手柄,在自由端C处受到一铅垂向下的集中力F p作用。试画出AB段的内力图。

第3章 3-1图示圆截面阶梯杆,承受轴向荷载F1=50kN与F2的作用,AB与BC段的直径分别为d1=20mm与d2=30mm,如欲使AB与BC段横截面上的正应力相同,试求荷载F2之值。 3-2变截面直杆如图所示。已知A1=8cm2,A2=4cm2,E=200GPa 。求杆的总伸长量。 3-3 在图示结构中,AB为刚性杆,CD为钢斜拉杆。已知F P1=5kN ,F P2=10kN ,l=1m ,杆CD的截面积A=100mm2 ,钢的弹性模量E=200GPa 。试求杆CD的轴向变形和刚性杆AB在端点B的铅垂位移。 3-4 一木柱受力如图所示。柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10GPa。如不计柱的自重,试求:

材料力学性能试题集

判断 1.由内力引起的内力集度称为应力。(×) 2.当应变为一个单位时,弹性模量即等于弹性应力,即弹性模量是产生100%弹性变形所需的应力。(√) 3.工程上弹性模量被称为材料的刚度,表征金属材料对弹性变形的抗力,其值越大,则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。(×) 4.弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。(√) 5.滑移面和滑移方向的组合称为滑移系,滑移系越少金属的塑性越好。(×) 6.高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。(×) 7.固溶强化的效果是溶质原子与位错交互作用及溶质浓度的函数,因而它不受单相固溶合金(或多项合金中的基体相)中溶质量所限制。(×) 8.随着绕过质点的位错数量增加,留下的位错环增多,相当于质点的间距减小,流变应力就增大。(√) 9.层错能低的材料应变硬度程度小。(×) 10.磨损、腐蚀和断裂是机件的三种主要失效形式,其中以腐蚀的危害最大。(×) 11.韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色,颗粒状。(×) 12.脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直,断口平齐而光亮,长呈放射状或结晶状。(√) 13.决定材料强度的最基本因素是原子间接合力,原子间结合力越高,则弹性模量、熔点就越小。(×) 14.脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断,塑性变形量几乎为零。(√) 15.脆性金属材料在压缩时除产生一定的压缩变形外,常沿与轴线呈45°方向产生断裂具有切断特征。(√) 16.弯曲试验主要测定非脆性或低塑性材料的抗弯强度。(×) 17.可根据断口宏观特征,来判断承受扭矩而断裂的机件性能。(√) 18.缺口截面上的应力分布是均匀的。(×) 19.硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能。(√) 20.于降低温度不同,提高应变速率将使金属材料的变脆倾向增大。(×) 21.低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。(×) 22.体心立方金属及其合金存在低温脆性。(√) 23.无论第二相分布于晶界上还是独立在基体中,当其尺寸增大时均使材料韧性下降,韧脆转变温度升高。(√) 24.细化晶粒的合金元素因提高强度和塑性使断裂韧度K IC下降。(×) 25.残余奥氏体是一种韧性第二相,分布于马氏体中,可以松弛裂纹尖端的应力峰,增大裂纹扩展的阻力,提高断裂韧度K IC。(√) 26.一般大多数结构钢的断裂韧度K IC都随温度降低而升高。(×) 27.金属材料的抗拉强度越大,其疲劳极限也越大。(√) 28.宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的形成、长大及连接而成的。(√) 29.材料的疲劳强度仅与材料成分、组织结构及夹杂物有关,而不受载荷条件、工作环境及表面处理条件的影响。(×) 30.应力腐蚀断裂并是金属在应力作用下的机械破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的叠加所造成的。(×) 31.氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色,颗粒状。(√) 32.含碳量较低且硫、磷含量较高的钢,氢脆敏感性低。(×)

基础力学实验竞赛培训题I-材料机械性能(答案)

基础力学实验竞赛基本理论培训题 材料机械力学性能 一、判断题 1、在金属拉伸实验中,如试件出现两个或两个以上的颈缩,则试验结果无效,应重做试验。(×) 2、应变片测得的是应变片长度范围的平均应变。(×) 3、拉伸试件可以是圆截面,也可做成矩形截面.(√) 4、低碳钢拉伸试件断口不在标距长度三分之一的中间区段内时,如果不采用断口移中的方法,则测得的延伸率较实际值大。(×) 5、低碳钢拉伸试件断口不在标距1/3的中间区段内时,如果不采用断口移中办法,测得延伸率较实际值可能偏大,也可能偏小。(×) 6、低碳钢拉伸试样的标距对其伸长率没有影响。(×) 二、填空题 1、低碳钢试件在拉伸和压缩时,在屈服阶段以前,两曲线基本重合。因此拉伸和压缩时的屈服极限基本相同;线性阶段时,拉伸、压缩直线斜率近似相等,故其弹性模量也相同。 2、铸铁的拉伸,压缩,扭转实验中,力学性能是抗压能力最强、抗剪能力居中、抗拉能力最差。 3、梁一端固定,另一端受可沿轴线滑动的铰支座约束。当环境温度升高时,梁上各点的应力__为零_____,应变____增大______。 4、低碳钢拉伸实验,表面磨光的试件出现与轴线大致成45°角的滑移线,说明低碳钢的屈服现象与切应力有关。 5、材料受扭转作用破坏时,低碳钢是因切应力而破坏,铸铁是因拉应力而破坏。 6、工程上通常把伸长率大于5%的材料称为塑性材料。 7、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。 8、衡量强度时,塑性材料采用屈服极限,脆性材料采用强度极限 . 9、当试验数据≤200MPa时修约间隔为1N/mm2 ,当试验数据>1000 MPa时修约间隔为10 N/mm2。 10、当试件横截面尺寸在0。5~2。0mm时,所使用的量具分辨力应不大于0。005 ,当试件横截面尺寸>10mm时,所使用的量具分辨力应不大于0。05。 11、压缩圆柱形试件的直径测量须在原始标距中点处两个相互垂直的方向上测量直径,取其算术平均值. 12、圆柱形扭转试件推荐采用直径为10mm,标距分别为50mm和100mm,平行长度分别为70mm和120mm 的试样。 13、扭转计标距相对误差不大于±0。5%,示值分辨力不大于0.001°。 14、在弹性范围至屈服强度段拉伸时,当材料弹性模量E小于150000N/mm2时,应力速率选择,最小为2N/mm2。s-1,最大为20 N/mm2。s-1;弹性模量E大于等于150000N/mm2时,最小为6 N/mm2.s—1,最大为60 N/mm2。s—1。 15、材料性能试验时的温度一般在室温10~35℃范围内进行。对温度要求严格的试验,试验温度应为23℃±5℃。 16、压缩试件测定R eHc、R eLc的侧向无约束圆柱形试样的L为2.5~3。5d,仅测定R mc的侧向无约束圆柱形试样的L为1~2d,测定R pc0。01的侧向无约束圆柱形试样的L为5~8d. 17、圆柱形扭转试件推荐采用直径为10mm,标距分别为50mm和100mm,平行长度分别为70mm和120mm 的试样。

材料力学训练题集

材料力学训练题集山东科技大学理论与应用力学系编 姓名: 班级: 学号:

轴向拉伸和压缩 一、选择题 1、等直杆受力如图,其横截面面积A =1002mm 则横截 面mk 上的正应力有四种答案:( ) (A )50MPa (压应力); (B )40Mpa (压应力); (C )90Mpa (压应力); (D )90Mpa (拉应力)。 2. 低碳钢拉伸经过冷作硬化后,以下四种指标中哪种得到提高:( ) (A )强度极限; (B )比例极限; (C )断面收缩率; (D )伸长率(延伸率)。 3. 图示等直杆,杆长为3a ,材料的抗拉刚度为EA ,受力如图。杆中点横截面的铅垂位移有四种答案:( ) (A )0; (B )Fa/(EA); (C )2 Fa/(EA);(D )3 Fa/(EA) 4. 刚性杆AB 的左端铰支,○ 1、○2两杆为长度相等、横截面面积相等的直杆,其弹性横量分别为21E E 和,且有1E = 22E ,平衡方程与补充方程可能有以下四种:( ) (A );,2121N N N N F F F F F ==+ (B )12212,32N N N N F F F F F ==+; (C )2121,32N N N N F F F F F ==+; (D )12212,N N N N F F F F F ==+。 5.图示平板,两端受均布载荷q 作用,若变形前 在板面划上两条平行线段AB 和CD ,则变形后( ) (A )AB ∥CD ,α角减小; (B )AB ∥CD ,α角不变; (C )AB ∥CD ,α角增大; (D )AB 不平行于CD 。 6.一块等厚板通过三个铆钉与另一块板连接,从 拉伸强度和减轻自重两方面考虑,该板做成图 所示形状较合理。

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