材料力学实验思考题

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1.低碳钢拉伸和扭转的断口形状是否一样？分析其破坏原因。

拉伸为平断口，扭转为45度的螺旋断口。

拉伸时的破坏原因是拉应力

扭转时，由于低碳钢抗拉能力大于抗剪能力，所以剪应力先于拉应力达到最大值；故破坏原因是最大剪应力.

2.安装试件时，为什么试件的纵轴线与试验机夹头的轴线要重合？

试件所受扭矩的中心线就是试件的轴线。所加的外力矩的中心线是试验机夹头的轴线。若两者不重回，则加在试件上的外力矩就不等于试验机所显示的力矩大小，所测出的值就是错误的。

3.试件受扭时，表层的材料处于什么应力状态

处于扭转切应力状态。

4.低碳钢拉伸和扭转的断裂方式是否一样？破坏原因是否相同？

低碳钢拉伸和扭转时断裂方式不一样。拉伸的断裂方式是拉断，试件受正应力。表现为断裂截面收缩、断裂后试件总长大于原试件长度。扭转的断裂方式是剪断，试件受切应力。表现为试样表面的横向与纵向出现滑移线，最后沿横截面被剪断，断裂截面面积不变，试件总长不变。

5.低碳钢与铸铁扭转时的破坏情况有什么不同?

低碳钢试件受扭转时沿横截面破坏，此破坏是由横截面上的切应力造成的，说明低碳钢的抗剪强度较差；

铸铁试件受扭转时沿大约45度斜截面破坏，断口粗糙，此破坏是由斜截面上的拉应力造成的，说明铸铁的抗拉强度较差。

6.低碳钢和铸铁在拉伸试验中的性能和特点有什么不同?

低碳钢属于塑性材料，拉伸过程中有明显的屈服阶段，有明显的颈缩间断（又称断裂阶段）。（白口）铸铁属于脆性材料，拉伸过程中没有明显的屈服阶段，没有明显的颈缩间断。

：低碳钢是典型的塑性材料，拉伸时会发生屈服，会产生很大的塑性变形，断裂前

有明显的颈缩现象，拉断后断口呈凸凹状，而铸铁拉伸时没有屈服现象，变形也不明

显，拉断后断口基本沿横截面，较粗糙。

7.低碳钢试样在最大载荷D点不断裂，在载荷下降至E点时反而断裂，为什么？答：低碳钢在载荷下降至E点时反而断裂，是因为此时实际受载截面已经大大减小，

实际应力达到材料所能承受的极限，在最大载荷D点实际应力比E

点时小。

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