材料力学性能试题集
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。（某）
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。（某）
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。（某）
6.高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。（某）
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。（某）
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。（某）
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。（某）11.韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色，颗粒状。（某）
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。（某）
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。（某）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。（某）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。（某）21.低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。（某）
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KIC下降。（某）
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KIC。（√）
26.一般大多数结构钢的断裂韧度KIC都随温度降低而升高。（某）
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。（某）
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。（某）
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。（某）
33.在磨损过程中，磨屑的形成也是一个变形和断裂的过程。（√）
34.马氏体耐磨性最好，铁素体因硬度高，耐磨性最差。（某）35.在相同
硬度下，下贝氏体比回火马氏体具有更高的耐磨性。（√）
36.随着实验温度升高，金属的断裂由常温下常见的沿晶断裂过渡到
传晶断裂。（某）37.蠕变断裂的微观断口特征，主要为冰糖状花样的传
晶断裂形貌。（某）38.晶粒大小对金属材料高温力学性能的影响很大。（√）39.聚合物的性能主要取决于其巨型分子的组成与结构。（√）40.
三种状态下的聚合物的变形能力不同，弹性模量几乎相同。（某）41.再
高弹态时聚合物的变形量很大，且几乎与温度无关。（√）42.聚合物的
疲劳强度高于金属。（某）
43.对机床的底座等构件，为保证机器的平稳运转，材料的弹性滞后
环越大越好；而对弹簧片、钟表等材料，要求材料的弹性滞后环越小越好。（√）
44.鉴于弯曲试验的特点，弯曲试验常用于铸铁、硬质合金等韧性材
料的性能测试。（某）45.奥氏体不锈钢在硝酸盐溶液溶液中容易发生应
力腐蚀开裂。（某）46.晶粒与晶界两者强度相等的温度，称为等强温度。（√）47.材料的硬度与抗拉强度之间为严格的线性关系。（某）48.裂纹
扩展方向与疲劳条带的方向垂直。（√）49.金属只有在特定介质中才能
发生腐蚀疲劳。（某）50.适量的微裂纹存在于陶瓷材料中将提高热震损
伤性。（√）
填空
1-1、金属弹性变形是一种“可逆性变形”，它是金属晶格中原子自
平衡位置产生“可逆位移”的反映。
1-2、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。
1-3、弹性比功表示金属材料吸收“弹性变形功”的能力。1-4、金属
材料常见的塑性变形方式主要为“滑移”和“孪生”。1-5、滑移面和滑
移方向的组合称为“滑移系”。1-6、影响屈服强度的外在因素有“温度”、“应变速率”和“应力状态”。1-7、应变硬化是“位错增殖”、“运动受阻”所致。
1-8、缩颈是“应变硬化”与“截面减小”共同作用的结果。
1-9、金属材料断裂前所产生的塑性变形由“均匀塑性变形”和“集
中塑性变形”两部分构成。
1-10、金属材料常用的塑性指标为“断后伸长率”和“断面收缩率”。1-11、韧度是度量材料韧性的力学指标，又分为“静力韧度”、“冲击韧度”、“断裂韧度”。
1-12、机件的三种主要失效形式分别为“磨损”、“腐蚀”和“断裂”。1-13、断口特征三要素为“纤维区”、“放射区”、“剪切唇”。
1-14、微孔聚集断裂过程包括“微孔成核”、“长大”、“聚合”，直至
断裂。1-15、决定材料强度的最基本因素是“原子间结合力”。
2-1、金属材料在静载荷下失效的主要形式为“塑性变形”和“断裂”。2-2、扭转试验测定的主要性能指标有“切变模量”、“扭转屈服
点τ”、“抗扭强度τb”。2-3、缺口试样拉伸试验分为“轴向拉伸”、“偏斜拉伸”。2-5、压入法硬度试验分为“布氏硬度”、“洛氏硬度”
和“维氏硬度”。2-7、洛氏硬度的表示方法为“硬度值”、符号“HR”、和“标尺字母”。
3-1、冲击载荷与静载荷的主要区别是“加载速率不同”。3-2、金属
材料的韧性指标是“韧脆转变温度tk
4-1、裂纹扩展的基本形式为“张开型”、“滑开型”和“撕开型”。4-2、机件最危险的一种失效形式为“断裂”，尤其是“脆性断裂”极易
造成安全事故和经济损失。
4-3、裂纹失稳扩展脆断的断裂K判据：KI≥KIC4-4、断裂G判据：
GI≥GIC
4-7、断裂J判据：JI≥JIC
5-1、变动应力可分为“规则周期变动应力”和“无规则随机变动应力”两种。5-2、规则周期变动应力也称循环应力，循环应力的波形有
“正弦波”、“矩形波”和“三角形波”。
5-4、典型疲劳断口具有三个形貌不同的区域，分别为“疲劳源”、“疲劳区”和“瞬断区”。
5-6、疲劳断裂应力判据：对称应力循环下：σ≥σ-1非对称应力循
环下：σ≥σr5-7、疲劳过程是由“裂纹萌生”、“亚稳扩展”及最后
“失稳扩展”所组成的。5-8、宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的“形成”、“长大”及“连接”而成的。
5-10、疲劳微观裂纹都是由不均匀的“局部滑移”和“显微开裂”引
起的。5-11、疲劳断裂一般是从机件表面“应力集中处”或“材料缺陷处”开始的，或是从二者结合处发生的。”。
6-1、产生应力腐蚀的三个条件为“应力”、“化学介质”和“金属
材料”。6-2、应力腐蚀断裂最基本的机理是“滑移溶解理论”和“氢脆
理论”。
6-5、防止氢脆的三个方面为“环境因素”、“力学因素”及“材质
因素”。
7-4、脆性材料冲蚀磨损是“裂纹形成”与“快速扩展”的过程。7-5、影响冲蚀磨损的主要因素有：“环境因素”、“粒子性能”、“材料性能”。7-6、磨损的试验方法分为“实物试验”与“实验室试验”。
8-1、晶粒与晶界两者强度相等的温度称为“等强温度”。
8-2、金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢的产生塑性变形的现
象称为“蠕变”。
8-3、金属的蠕变变形主要是通过“位错滑移”、“原子扩散”等机
理进行的。9-3、聚合物的聚集态结构包括“静态结构”、“非晶态结构”和“取向”。9-5、静态粘弹性一般的变现形式为“蠕变”、“应力松弛”。9-6、聚合物具有独特的“摩擦特性”、“磨损规律”。10-2、热
震破坏包括“热震断裂”、“热震损伤”。
11-1、复合材料是由两种或两种以上“异质”、“异形”、“异性”
的材料复合形成的新型材料。
11-2、复合材料中通常包括“基体”、“增强体”。11-3、单向复合
材料产生屈曲的形式有“拉压型”、“剪切型”。11-4、单向连续纤维增
强复合材料的一个显著特点是沿纤维方向有较高的“强度”和“模量”。
名词解释
1滞弹性
在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象叫做滞弹性2包申格效应
金属材料经过预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%---4%）,卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余伸长应力降低（特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零）的现象，称为包申格效应3解理刻面
大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面4缺口效应
由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的缺口效应5缺口敏感度
金属材料的缺口敏感性指标用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉轻度比值表示，称为缺口敏感度，记为NSR6布氏硬度值布氏硬度值（HBW）就是实验力F除以压痕球形表面积A所得的商，F 以N为单位时，其计算公式为
HBW=0.102F/A7冲击韧度
U形缺口冲击吸收功AKU除以冲击试样缺口底部截面积所得之商，称为冲击韧度，αku=Aku/S（J/cm2）,反应了材料抵抗冲击载荷的能力,用aKU表示。8冲击吸收功
缺口试样冲击弯曲试验中，摆锤冲断试样失去的位能为mgH1-mgH2。此即为试样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功，以AK表示，单位为J。9低温脆性
体心立方晶体金属及合金或某些密排六方晶体金属及其合金，特别是工程上常用的中、低强度结构钢（铁素体-珠光体钢），在试验温度低于某一温度tk时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性10张开型裂纹（I型）裂纹
拉应力垂直作用于裂纹扩展面，裂纹沿作用力方向张开，沿裂纹面扩展的裂纹。
11低应力脆断
高强度、超高强度钢的机件，中低强度钢的大型、重型机件在屈服应力以下发生的断裂。
12应力场强度因子K
在裂纹尖端区域各点的应力分量除了决定于位置外，尚与强度因子K 有关，对于某一确定的点，其应力分量由K确定，K越大，则应力场各点应力分量也越大，这样K就可以表示应力场的强弱程度，称K为应力场强度因子。“I”表示I型裂纹。
13裂纹扩展能量释放率GI
I型裂纹扩展单位面积时系统释放势能的数值。14裂纹扩展G判据GIGIC，当ＧＩ满足上述条件时裂纹失稳扩展断裂。15疲劳源
疲劳裂纹萌生的策源地，一般在机件表面常和缺口，裂纹，刀痕，蚀坑相连16疲劳贝纹线
是疲劳区的最大特征，一般认为它是由载荷变动引起的，是裂纹前沿线留下的弧状台阶痕迹。17疲劳条带
疲劳裂纹扩展的第二阶段的断口特征是具有略程弯曲并相互平行的沟
槽花样，称为疲劳条带（疲劳辉纹，疲劳条纹）18驻留滑移带用电解抛光的方法很难将已产生的表面循环滑移带去除，当对式样重
新循环加载时，则循环滑移带又会在原处再现，这种永留或再现的循环滑
移带称为驻留滑移带。19疲劳寿命
试样在交变循环应力或应变作用下直至发生破坏前所经受应力或应变
的循环次数20应力腐蚀
金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生
的低应力脆断现象。21氢致延滞断裂
这种由于氢的作用而产生的延滞断裂现象称为氢致延滞断裂22磨损
机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形
成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。23接触疲劳两接触面做滚动或滚动加滑动摩擦时，在交变接触压应力长期作用下，材料表面因疲劳损伤，导致局部区域产生小片金属剥落而使材料损失的现象。24蠕变
在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象
25等强温度（TE）
晶粒强度与晶界强度相等的温度
选择题
1、蠕变过程可以用蠕变曲线来描述，按照蠕变速率的变化，可将蠕
变过程分为三个阶段：（C）、恒速阶段和加速阶段。
A、磨合阶段；
B、疲劳磨损阶段；
C、减速阶段；
D、不稳定阶段。
2、不对称循环疲劳强度、耐久强度、疲劳裂纹扩展门槛值、接触疲
劳强度都属于（C）产生的力学性能。
A、接触载荷；
B、冲击载荷；
C、交变载荷；
D、化学载荷。
3、生产上为了降低机械噪声，对有些机件应选用（A）高的材料制造，以保证机器稳定运转。
A、循环韧性；
B、冲击韧性；
C、弹性比功；
D、比弹性模数。
4、拉伸断口一般成杯锥状，由纤维区、放射区和（A）三个区域组成。
A、剪切唇；
B、瞬断区；
C、韧断区；
D、脆断区。
5、根据剥落裂纹起始位置及形态的差异，接触疲劳破坏分为点蚀、
浅层剥落和（B）三类。
A、麻点剥落；
B、深层剥落；
C、针状剥落；
D、表面剥落。
6、应力状态软性系数表示最大切应力和最大正应力的比值，单向压
缩时软性系数（ν=0.25）的值是（D）。
A、0.8；
B、0.5；
C、1；
D、2。
7、韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标，是指材料断裂前吸收（A）和断裂功的能力。
A、塑性变形功；
B、弹性变形功；
C、弹性变形功和塑性变形功；
D、
冲击变形功
8、金属具有应变硬化能力，表述应变硬化行为的Hollomon公式，目
前得到比较广泛的应用，它是针对真
实应力-应变曲线上的（C）阶段。
A、弹性；
B、屈服；
C、均匀塑性变形；
D、断裂。
9、因相对运动而产生的磨损分为三个阶段：（A）、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。
A、磨合阶段；
B、疲劳磨损阶段；
C、跑合阶段；
D、不稳定磨损阶段
10、应力松弛是材料的高温力学性能，是在规定的温度和初始应力条件下，金属材料中的（C）随时
间增加而减小的现象。
A、弹性变形；
B、塑性变形；
C、应力；
D、屈服强度。11、形变强化是材料的一种特性，是下列（C）阶段产生的现象。
A、弹性变形；
B、冲击变形；
C、均匀塑性变形；
D、屈服变形。
12、缺口引起的应力集中程度通常用应力集中系数表示，应力集中系数定义为缺口净截面上的（A）与平均应力之比。
A、最大应力；
B、最小应力；
C、屈服强度；
D、抗拉强度。
13、因相对运动而产生的磨损分为三个阶段：（A）、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。
A、磨合阶段；
B、疲劳磨损阶段；
C、轻微磨损阶段；
D、不稳定磨损阶段。14、在拉伸过程中，在工程应用中非常重要的曲线是（B）。
A、力—伸长曲线；
B、工程应力—应变曲线；
C、真应力—真应变曲线。15、韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标，是指材料断裂前吸收（A）的能力。
A、塑性变形功和断裂功；
B、弹性变形功和断裂功；
C、弹性变形功
和塑性变形功；D、塑性变形功。
16、蠕变是材料的高温力学性能，是缓慢产生（B）直至断裂的现象。
A、弹性变形；
B、塑性变形；
C、磨损；
D、疲劳。
17、缺口试样中的缺口包括的范围非常广泛，下列（C）可以称为缺口。
A、材料均匀组织；
B、光滑试样；
C、内部裂纹；
D、化学成分不均匀。
18、最容易产生脆性断裂的裂纹是（A）裂纹。
A、张开；
B、表面；
C、内部不均匀；
D、闭合。
19、空间飞行器用的材料，既要保证结构的刚度，又要求有较轻的质量，一般情况下使用（C）的概念来作为衡量材料弹性性能的指标。
A、杨氏模数；
B、切变模数；
C、弹性比功；
D、比弹性模数。20、
KⅠ的脚标表示I型裂纹，I型裂纹表示（A）裂纹。
A、张开型；
B、滑开型；
C、撕开型；
D、组合型。21.下列哪项不是
陶瓷材料的优点（D）
a）耐高温b)耐腐蚀c)耐磨损d)塑性好
22.对于脆性材料，其抗压强度一般比抗拉强度（A）
a)高b)低c)相等d)不确定
23.今欲用冲床从某薄钢板上冲剪出一定直径的孔，在确定需多大冲
剪力时应采用材料的力学性能
指标为（C）
a)抗压性能b)弯曲性能c)抗剪切性能d)疲劳性能
24.工程中测定材料的硬度最常用（B）
a)刻划法b)压入法c)回跳法d)不确定
25.细晶强化是非常好的强化方法，但不适用于（A）
a)高温b)中温c)常温d)低温
26.机床底座常用铸铁制造的主要原因是（C）
a)价格低，内耗小，模量小b)价格低，内耗小，模量高
c)价格低，内耗大，模量大d)价格高，内耗大，模量高
27.应力状态柔度系数越小时，材料容易会发生（B）
a)韧性断裂b)脆性断裂c)塑性变形d)最大正应力增大
29.裂纹体变形的最危险形式是（A）
a)张开型b)滑开型c)撕开型d)混合型
30.韧性材料在什么样的条件下可能变成脆性材料（B）
a)增大缺口半径b)增大加载速度c)升高温度d)减小晶粒尺寸31．腐蚀疲劳正确的简称为（B）
a)SCCb)CFc)AEd)HE
32．高强度材料的切口敏感度比低强度材料的切口敏感度（A）a)高b)低c)相等d)无法确定
33．为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施（B）
a)引入表面拉应力b)引入表面压应力c)引入内部压应力d)引入内部
拉应力
34．工程上产生疲劳断裂时的应力水平一般都比条件屈服强度（B）
a)高b)低c)一样d)不一定
36、下列不是金属力学性能的是（D）
A、强度
B、硬度
C、韧性
D、压力加工性能
（B）
A、强度和硬度
B、强度和塑性
C、强度和韧性
D、塑性和韧性
38、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为（D）
A、抗压强度
B、屈服强度
C、疲劳强度
D、抗拉强度
39、拉伸实验中，试样所受的力为（D）
A、冲击
B、多次冲击
C、交变载荷
D、静态力
40、属于材料物理性能的是（C）
A、强度
B、硬度
C、热膨胀性
D、耐腐蚀性
40、常用的塑性判断依据是（A）
A、断后伸长率和断面收缩率
B、塑性和韧性
C、断面收缩率和塑性
D、断后伸长率和塑性
42、工程上所用的材料，一般要求其屈强比（C）
A、越大越好
B、越小越好
C、大些，但不可过大
D、小些，但不可过
小
43、工程上一般规定，塑性材料的δ为（B）
A、≥1%
B、≥5%
C、≥10%
D、≥15%
44、适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是（B）
A、布氏硬度
B、洛氏硬度
C、维氏硬度
D、以上方法都可以
45、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法（A）
A、布氏硬度
B、洛氏硬度
C、维氏硬度
D、以上方法都不宜
46、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（b）
A、布氏硬度
B、洛氏硬度
C、维氏硬度
D、以上都可以
47、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而（b）
37、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力——伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的
A、变好
B、变差
C、无影响
D、难以判断
48、判断韧性的依据是（c）
A、强度和塑性
B、冲击韧度和塑性
C、冲击韧度和多冲抗力
D、冲击韧度和强度
49、金属疲劳的判断依据是（d）
A、强度
B、塑性
C、抗拉强度
D、疲劳强度
50、材料的冲击韧度越大，其韧性就（a）
A、越好
B、越差
C、无影响
D、难以确定
51.通常用来评价材料的塑性高低的指标是（A）A比例极限B抗拉强
度C延伸率D杨氏模量
52.在测量材料的硬度实验方法中，（C）是直接测量压痕深度并以压
痕深浅表示材料的硬度A布氏硬度B洛氏硬度C维氏硬度D肖氏硬度
53.下列关于断裂的基本术语中，哪一种是指断裂的缘由和断裂面的
取向（B）A解理断裂、沿晶断裂和延性断裂B正断和切断
C穿晶断裂和沿晶断裂D韧性断裂和脆性断裂54.金属材料在载荷作
用下抵抗变形和破坏的能力叫（B）A强度B硬度C塑性D弹性
55、金属的弹性变形是晶格中---------------。（A）A、原子自平
衡位置产生可逆位移的反应。B、原子自平衡位置产生不可逆位移的反应。
C、原子自非平衡位置产生可逆位移的反应。
D、原子自非平衡位置产生不
可逆位移的反应。
56、在没当原子间相互平衡力受外力作用而受到破坏时，原子的位置
必须作相应调整，即产生位移，以期外力、引力和（C）三者达到新的平衡。A、作用力B、平衡力C、斥力D、张力
５７、金属的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标。温度、
加载速率等外在因素对其影响也(a)。A、不大、b、不确定c、很大５８、金属产生滞弹性的原因可能与（a）有关。
A、晶体中点缺陷的移动b、晶体中线缺陷的移动c、晶体中点阵滑移d、晶体晶界缺陷５９、根据应力-应变曲线的特征，可将屈服分为（ｃ）
三种。（１）非均匀屈服（２）均匀屈服（３）连续屈服（４）间隔屈服
ａ、（１）（３）（４）ｂ（１）（２）（４）ｃ、（１）（２）（３）ｄ、（２）（３）（４）
６０、影响屈服强度的内因（Ｄ）
(1)基体金属的本性及晶格类型(2)溶质原子(3)晶粒大小和亚结构(4)
第二相
ａ、（１）（３）（４）ｂ、（１）（２）（４）ｃ、（２）（３）（４）ｄ、（１）（２）（３）（４）６１、2、影响屈服强度的外因（ａ）(1)温度(2)应变速率增大(3)应力状态
ａ、（１）（２）（３）ｂ、（１）（３）ｃ、（１）（２）ｄ、（２）（３）62、应变硬化指数n：反映（b）A、金属材料抵抗均匀脆性
变形的能力。B、金属材料抵抗均匀塑性变形的能力。C、金属材料抵抗不
均匀塑性变形的能力。D、金属材料抵抗不均匀脆性变形的能力。63、应
变硬化指数n的意义（c）
(1)n较大，抗偶然过载能力较强；安全性相对较好；
(2)反映了金属材料抵抗、阻止继续塑性变形的能力，表征金属材料
应变硬化的性能指标；
(3)应变硬化是强化金属材料的重要手段之一，特别是对不能热处理
强化的材料；(4)提高强度，降低塑性，改善低碳钢的切削加工性能。
A、（１）（２）（３）b、（１）（２）（4）c、（１）（２）（３）（4）d、（2）（3）（4）
64、影响塑性的因素（a）(1)细化晶粒，塑性提高
(2)软的第二相塑性提高；固溶、硬的第二相等，塑性降低。(3)温度提高，塑性提高
A、（１）（２）（３）b、（１）（２）c、（１）（3）d、（２）（３）65、韧性断裂的断裂特点（b）
①断裂前发生明显宏观塑性变形ψ>5%，断裂面一般平行于最大切应力，并与主应力成45°，断口呈纤维状，暗灰色；
②断裂时的名义应力高于屈服强度；③裂纹扩展慢，消耗大量塑性变形能。
A、（１）（２）b、（１）（２）（３）c、（１）（３）d、（２）（３）66、脆性断裂的断裂特点（B）
①断裂前不发生明显塑性变形ψ<5%，断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状；
②断裂时材料承受的工作应力往往低于屈服强度—低应力断裂；③裂纹扩展快速、突然。
A、（１）（２）b、（１）（２）（３）c、（１）（３）d、（２）（３）
67、解理裂纹扩展的条件：（b）
（1）存在拉应力；（2）表面能γ较低；（3）裂纹长度大于临界尺寸。A、（１）（２）b、（１）（２）（３）c、（１）（３）d、（２）（３）
68、应力状态软性系数（c）
单向拉伸：α=（）扭转：α=（）单向压缩：α=（）A、0.50.71.0B、
0.50.81.0
C、0.50.82.0
D、0.80.82.0
69、脆性金属材料在拉伸时产生正断，塑性变形几乎为零，而在压缩时除能产生一定的塑性变形外，常沿与轴线（d）°方向产生切断。A、30；b、35；c、40；d、45
70、为防止压缩时试件失稳，试件的高度和直径之比应取（b）A、
0.5~2.0B、1.5~2.0C、1.5~2.5D、1.0~2.0
71、扭转试验具有如下特点:（a）
（1）.扭转的应力状态软性系数0.8，比拉伸时的大，易于显示金属
的塑性行为。
（2）.试样扭转时，塑性变形均匀，没有缩颈现象。能精确地反映出
高塑性材料，直至断裂前的变形能力和强度。
（3）.表面切应力最大，能较敏感地反映出金属表面缺陷及表面硬化
层的性能。
（4）.不仅适用于脆性也适用于塑性金属材料。A、（１）（２）（３）（4）B、（１）（２）（３）C、（１）（３）（4）D、（２）（３）（4）
72、缺口使塑性材料强度（），塑性（），这是缺口的第二个效应。（c）A、提高提高B、提高不变C、提高降低D、不变降低
73、冲击载荷与静载的主要差异：（b）A、应力大小不同B、加载速
率不同C、应力方向不同D、加载方向不同
74、如果在一定加载条件及温度下：（b）
材料产生正断，则断裂应力变化不大，随应变率的增加塑性（）；
如果材料产生切断，则断裂应力随着应变率提高显著（），塑性的变化（）A、增大增加变大B、减小增加变大C、减小增加变小D、减小减小变大
75、新标准冲击吸收能量K的表示方法：KV2的意义(D)A、U型缺口试样在2mm摆锤刀刃下的冲击吸收能量，表示为KV2；
B、V型缺口试样在2m摆锤刀刃下的冲击吸收能量，表示为KV2；
C、V型缺口试样在2cm摆锤刀刃下的冲击吸收能量，表示为KV2；
D、V型缺口试样在2mm摆锤刀刃下的冲击吸收能量，表示为KV2；
76、断裂是工程上最危险的换效形式。不是其特点的是：（b）
（a）突然性或不可预见性；（b）有一定的塑性
（c）低于屈服力，发生断裂；（d）由宏观裂扩展引起。
77、不是裂纹扩展的基本形式的是（d）
A、张开型
B、滑开型
C、撕开型
D、撕张型
78、断裂判据正确地（a）
A、KI B、KI C、KI=KIC发生裂纹扩展，直至断裂 D、KI＞KIC有裂纹，但不会扩展（破损安全） 79、疲劳现象及特点错误的（c） 绪 论 一、 是非题 1.1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。 （ ） 1.2 内力只能是力。 （ ） 1.3 若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。 （ ） 1.4 截面法是分析应力的基本方法。 （ ） 二、选择题 1.5 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其原有的平衡状态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 1.6 根据均匀性假设，可认为构件的（ ）在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移 1.7 下列结论中正确的是（ ） 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 参考答案：1.1 √ 1.2 × 1.3 √ 1.4 × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C 轴向拉压 一、选择题 1. 等截面直杆CD 位于两块夹板之间，如图示。杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。设杆CD 两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布，且两侧摩擦力的集度均为q ，杆CD 的横截面面积为A ，质量密度为ρ，试问下列结论中哪一个是正确的？ (A) q gA ρ=； (B) 杆内最大轴力Nmax F ql =； (C) 杆内各横截面上的轴力N 2 gAl F ρ= ； (D) 杆内各横截面上的轴力N 0F =。 2. 低碳钢试样拉伸时，横截面上的应力公式N F A σ=适用于以下哪一种情况? (A) 只适用于σ≤p σ； (B) 只适用于σ≤e σ； (C) 3. 在A 和B 和点B 的距离保持不变，绳索的许用拉应力为[]σ 取何值时，绳索的用料最省？ (A) 0； (B) 30； (C) 45； (D) 60。 4. 桁架如图示，载荷F 可在横梁（刚性杆）DE 为A ，许用应力均为[]σ（拉和压相同）。求载荷F 的许用值。以下四种答案中哪一种是正确的？ (A) []2 A σ； (B) 2[]3A σ； (C) []A σ； (D) 2[]A σ。 5. 一种是正确的？ (A) 外径和壁厚都增大； (B) 外径和壁厚都减小； (C) 外径减小，壁厚增大； (D) 外径增大，壁厚减小。 6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施？ (A) 加大杆3的横截面面积； (B) 减小杆3的横截面面积； (C) 三杆的横截面面积一起加大； (D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中，梁AB 为刚性梁。设l ?示杆1的伸长和杆2的正确答案是下列四种答案中的哪一种? (A) 12sin 2sin l l αβ?=?； (B) 12cos 2cos l l αβ?=?； (C) 12sin 2sin l l βα?=?； (D) 12cos 2cos l l βα?=?。 8. 图示结构，AC 为刚性杆，杆1和杆2力变化可能有以下四种情况，问哪一种正确？ (A) 两杆轴力均减小； (B) 两杆轴力均增大； (C) 杆1轴力减小，杆2轴力增大； (D) 杆1轴力增大，杆2轴力减小。 9. 结构由于温度变化，则： (A) (B) (C) 《材料力学》考试题集 一、单选题 1.构件的强度、刚度和稳定性________。 (A)只与材料的力学性质有关(B)只与构件的形状尺寸有关 (C)与二者都有关(D)与二者都无关 2.一直拉杆如图所示，在P力作用下。 (A) 横截面a上的轴力最大(B) 横截面b上的轴力最大 (C) 横截面c上的轴力最大(D) 三个截面上的轴力一样大 3.在杆件的某一截面上，各点的剪应力。 (A)大小一定相等(B)方向一定平行 (C)均作用在同一平面内(D)—定为零 4.在下列杆件中，图所示杆是轴向拉伸杆。 (A) (B) (C) (D) 5.图示拉杆承受轴向拉力P的作用，斜截面m-m的面积为A，则σ=P/A为。 (A)横截面上的正应力(B)斜截面上的剪应力 (C)斜截面上的正应力(D)斜截面上的应力 P 6.解除外力后，消失的变形和遗留的变形 。 (A)分别称为弹性变形、塑性变形(B)通称为塑性变形 (C)分别称为塑性变形、弹性变形(D)通称为弹性变形 7.一圆截面轴向拉、压杆若其直径增加—倍，则抗拉。 (A)强度和刚度分别是原来的2倍、4倍(B)强度和刚度分别是原来的4倍、2倍 (C)强度和刚度均是原来的2倍(D)强度和刚度均是原来的4倍 8.图中接头处的挤压面积等于。 (A)ab (B)cb (C)lb (D)lc 9.微单元体的受力状态如下图所示，已知上下两面的剪应力为τ则左右侧面上的剪应力为。 (A)τ/2(B)τ(C)2τ(D)0 10.下图是矩形截面，则m—m线以上部分和以下部分对形心轴的两个静矩的。 (A)绝对值相等，正负号相同(B)绝对值相等，正负号不同 (C)绝对值不等，正负号相同(D)绝对值不等，正负号不同 11.平面弯曲变形的特征是。 (A)弯曲时横截面仍保持为平面(B)弯曲载荷均作用在同—平面内； (C)弯曲变形后的轴线是一条平面曲线 (D)弯曲变形后的轴线与载荷作用面同在—个平面内 12.图示悬臂梁的AC段上，各个截面上的。 P 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。（某） 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。（某） 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。（某） 6.高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。（某） 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。（某） 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。（某） 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。（某）11.韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色，颗粒状。（某） 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。（某） 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。（某）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。（某）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。（某）21.低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。（某） 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KIC下降。（某） 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KIC。（√） 26.一般大多数结构钢的断裂韧度KIC都随温度降低而升高。（某） 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。（某） 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。（某） 材料力学题库(含答案)---2 材料力学---2 绪论 一、是非题 1.1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。（）1.2 内力只能是力。（） 1.3 若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。（） 1.4 截面法是分析应力的基本方法。（） 二、选择题 1.5 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其原有的平衡状态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 1.6 根据均匀性假设，可认为构件的（）在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移 1.7 下列结论中正确的是（） 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 上自由移动。杆1和杆2的横截面面积均为A，许用应力均为[]σ（拉和压相同）。求载荷F 的许用值。以下四种答案中哪一种是正确的？ (A) [] 2A σ；(B) 2[] 3A σ； (C) []Aσ；(D) 2[]Aσ。 5. 设受力在弹性范围内，问空心圆杆受轴向拉伸时，外径与壁厚的下列四种变形关系中哪一种是正确的？ (A) 外径和壁厚都增大；(B) 外径和壁厚都减小； (C) 外径减小，壁厚增大；(D) 外径增大，壁厚减小。 6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施？ (A) 加大杆3的横截面面积； (B) 减小杆3的横截面面积； (C) 三杆的横截面面积一起加大； (D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中，梁AB 为刚性梁。设1 l ?和2 l ?分别表示杆1的伸长和杆2的缩短，试问两斜杆间的变形协调条件的正确答案是下列四种答案中的哪一种? (A) 12 sin 2sin l l αβ?=?； (B) 12 cos 2cos l l αβ?=?； (C) 12 sin 2sin l l βα?=?； (D) 12 cos 2cos l l βα?=?。 8. 图示结构，AC 刚度相等。当杆1(A) 两杆轴力均减小； (B) 两杆轴力均增大； (C) 杆1轴力减小，杆2(D) 杆1轴力增大，杆29. (A) 引起应力； (B) ααA F 132 绪论 一、是非题 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。（） 内力只能是力。（） 若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。（） 截面法是分析应力的基本方法。（） 二、选择题 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其原有的平衡状态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 根据均匀性假设，可认为构件的（）在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移 下列结论中正确的是（ ） 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 参考答案： √ × √ × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C 轴向拉压 一、选择题 1. 等截面直杆CD 位于两块夹板之间，如图示。杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。设杆CD 两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布， 且两侧摩擦力的集度均为q ，杆CD 的横截面面积为 ρ， 试问下列结论中哪一个是正确的 (A) q gA ρ=； (B) 杆内最大轴力N max F ql =； (C) 杆内各横截面上的轴力N 2 gAl F ρ= ； (D) 杆内各横截面上的轴力N 0F =。 2. 低碳钢试样拉伸时，横截面上的应力公式N F A σ=适用于以下哪一 种情况 (A) (C) 3. 在A 如图示。拉应力为最省 (A) 0；(C) 454. 杆2F (A) []2 A σ(C) []A σ 5. 设受力在弹性范围内，问空心圆杆受轴向拉伸时，外径与壁厚的下列四种变形关系中哪一种是正确的 (A) 外径和壁厚都增大； (B) 外径和壁厚都减小； (C) 外径减小，壁厚增大； (D) 外径增大，壁厚减小。 6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施 (A) 加大杆3的横截面面积； (B) 减小杆3的横截面面积； (C) 三杆的横截面面积一起加大； (D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中，梁AB 为刚性梁。设1l ?和2l ?分别表示杆1的伸长和杆2的缩短，试问两斜杆间的变形协调条件的正确答案是下列四种答案中的哪一种 (A) 12sin 2sin l l αβ?=?； (B) 12cos 2cos l l αβ?=?； (C) 12sin 2sin l l βα?=?； 金属材料的力学性能练习题与答案 1.下列关于韧性的说法,不正确的是 A.韧性是金属材料在断裂前吸收变形能量的能力 B.金属材料韧性的大小通常采用吸收能量 K 指标来衡量 C.冲床的冲头要求具有足够的强度、塑形、硬度外,还要有足够的韧性 D.韧性好的材料塑性一般不好(正确答案) 2．下列零件可用布氏硬度HBW来测定硬度值的是（） A．淬火轴 B．硬质合金刀片 C．铸铁底座(正确答案) D．渗碳淬火齿轮 3．低碳钢拉伸实验时，首先经历的阶段是（） A．弹性变形阶段(正确答案) B．屈服阶段 C．强化阶段 D．缩颈阶段 4．拉伸试验中，拉伸试样拉断前所能承受的最大标称应力是（） A．屈服强度 B．抗拉强度(正确答案) C．抗压强度 D．弯曲强度 5．压入法测定成品或半成品的零件硬度，应采用的测定方法是（）A．维氏硬度 B．洛氏硬度(正确答案) C．布氏硬度 D．莫氏硬度 6．某金属的耐磨性好，说明该金属的哪项力学性能较好（） A．强度 B．塑性 C．硬度(正确答案) D．韧性 7．压入法检验成品或半成品的零件硬度，应采用的测定方法是（） A.维氏硬度 B.洛氏硬度(正确答案) C.布氏硬度 D.莫氏硬度 8．低碳钢棒料拉伸试验过程中，最大拉伸力出现在（） A．弹性变形阶段 B．屈服阶段 C．变形强化阶段(正确答案) D．缩颈与断裂阶段 9．下列符号中，用来表示塑性力学性能指标的是（） A．RL B．K C．Z(正确答案) D．Rm 10.按照国家规定，从2013年起，小汽车行使60万公里后会引导报废，这主要是考虑材料的（） A．强度 B．疲劳强度(正确答案) C．硬度 D．韧性 11．金属材料在交变载荷作用下，经受无限多次循环而不断裂的能力称为（）A．疲劳强度(正确答案) 材料力学性能试题库 一、名词解释 1•包申格效应： 2.应力场强度因子Ki： 3.过载损伤： 4.磨损： 5.蠕变： 6.屈强比： 7.接触疲劳： 8.裂纹扩展能量释放率G I； 9.疲劳寿命： 10•静态粘弹性：（高分子方向选做） 11•蠕变极限：（金属、焊接方向选做） 12.J积分： 13.耐磨性： 14.da/dN： 13.应力腐蚀：（金属、焊接方向选做） 16•粘弹性：（高分子方向选做） 17.COD： 18.应力松弛： 19.氢脆：（金属、焊接方向选做） 20.玻璃化温度：（高分子方向选做） 21.应变硬化： 22.应力场强度因子K” 23.冲击强度： 24.粘流温度：（高分子方向选做） 25.松弛稳定性：（金属、焊接方向） 二、填空题 1.典型的金属宏观断口的特征三要素包括______ 、______ 和剪切唇三个区域组成。 2. ____________________________________ 弹性变形的主要特点为变形小、_______________________________________ 和__________ o 3. ________________________________________________ 压入法硬度试验中常用的方法有布氏硬度试验，__________________________ 和________ 。 4.单向拉伸、单向压缩以及扭转试验中应力状态软性系数最大的是______ 。 5.含裂纹的金属机件（或构件），根据外加应力与裂纹扩展面的取向关系，裂纹 扩展有_______ 型裂纹扩展、撕开型裂纹扩展、滑开型裂纹扩展三种基本形式。 6. ___________________________________ 机件正常运行的磨损过程一般分为_____________________________________ 、稳定磨损阶段、剧烈磨损三个阶段。 7. ________________________________________________________ 解理裂纹的河流花样特征中，“河流”的流向与裂纹扩展方向_____________ ,按“河流”流向的_______ 方向去寻找裂纹源。 8.金属材料中常见的塑性变形方式主要为_______ 和_________ 。 9.冲击试验中，标准试样一般有两种，分别是________ 和____________ 。 10. ___________________________ 常用的金属断裂韧度包括、G lc、和COD 四种。 11. ______________________________________________ 按磨损机理进行分类，磨损类型有黏着磨损、___________________________ 、冲蚀磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损。 12. ________________________ 疲劳过程包括： ____、及最后失稳扩展三个阶 段。 13.金属材料常用的塑性指标为____________ 和______________ 。 14.氢脆是由于________ 和 __________ 的共同作用而导致金属材料产生脆性断裂的现象。 15.50HRC表示 _______ 硬度，此测试方法中压头是 __________ o 16.金属材料的缺口墩感性指标用_______________ 和_________________ 的比 材料力学性能》课程习题集 材料力学性能》课程题集 1.解释以下名词： 1) 弹性比功：材料在弹性阶段内所吸收的能量与所施加的力之比。 2) 包辛格效应：材料在受到压力时，由于晶格结构的变化而导致的体积变化。 3) 解理面：材料中存在的平面状缺陷，容易引起断裂。 4) 塑性、脆性和韧性：材料的变形能力、断裂形式和抵抗断裂的能力。 5) 解理台阶：材料中解理面上形成的台阶状缺陷。 6) 河流花样：材料中出现的一种特殊断裂形式。 7) 穿晶断裂和沿晶断裂：材料的断裂方式，穿晶断裂为穿过晶粒的断裂，沿晶断裂为沿着晶粒的界面断裂。 2.常用的标准试样有5倍试样和10倍试样，其延伸率分别用σ5和σ10表示，为什么选择这样的表示方法？ 答：选择这种表示方法是因为延伸率随着应力的增加而逐渐减小，而σ5和σ10则可以表示在不同应力下的延伸率，从而更全面地描述材料的延展性能。 3.某汽车弹簧在未装满载时已变形到最大位置，缺载后可完全恢复到原来状态；另一汽车弹簧使用一段时间后，发现弹簧弓形越来越小，即产生了塑性变形，而且塑性变形量越来越大。试分析这两种故障的本质及改变措施。 答：第一种故障是弹簧在弹性阶段内发生的变形，可以通过增加弹簧的刚度来解决；第二种故障是弹簧在塑性阶段内发生的变形，需要重新设计弹簧的材料和结构，以提高其抗塑性变形的能力。 4.金属的弹性模量主要取决于什么？为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能？ 答：金属的弹性模量主要取决于其晶格结构和原子键的强度。它是一个对结构不敏感的力学性能，是因为即使在不同的晶格结构和原子排列方式下，金属的原子键强度也是相似的，从而导致弹性模量的变化不大。 第一章习题答案 一、解释下列名词 1、弹性比功：又称为弹性比能、应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。 2、滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象。 3、循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性。 4、包申格效应：先加载致少量塑变，卸载，然后在再次加载时，出现σe升高或降低的现象。 5、解理刻面：大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6、塑性、脆性和韧性：塑性是指材料在断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。韧性：指材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力，或指材料抵抗裂纹扩展的能力 7、解理台阶：高度不同的相互平行的解理平面之间出现的台阶叫解理台阶； 8、河流花样：当一些小的台阶汇聚为在的台阶时，其表现为河流状花样。 9、解理面：晶体在外力作用下严格沿着一定晶体学平面破裂，这些平面称为解理面。 10、穿晶断裂和沿晶断裂：沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，一定是脆断，且较为严重，为最低级。穿晶断裂裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可能是脆性断裂。 11、韧脆转变：指金属材料的脆性和韧性是金属材料在不同条件下表现的力学行为或力学状态，在一定条件下，它们是可以互相转化的，这样的转化称为韧脆转变。 二、说明下列力学指标的意义 １、Ｅ（Ｇ）：Ｅ（Ｇ）分别为拉伸杨氏模量和切变模量，统称为弹性模量，表示产生100%弹性变形所需的应力。 ２、σr、σ0.2、σs: σr :表示规定残余伸长应力，试样卸除拉伸力后，其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。σ0.2：表示规定残余伸长率为0.2%时的应力。σs：表征材料的屈服点。 ３、σb：韧性金属试样在拉断过程中最大试验力所对应的应力称为抗拉强度。 ４、n:应变硬化指数，它反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力，是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。 ５、δ、δgt、ψ：δ是断后伸长率，它表征试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比。Δgt是最大试验力的总伸长率，指试样拉伸至最大试验力时标距的总伸长与原始标距的百分比，也就是金属材料拉伸时产生的最大均匀塑性变形量。ψ是断面收缩率，缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。 《材料力学性能》课程习题集 材料力学性能 第一章习题 1．解释下列名词： （1）弹性比功；（2）包申格效应；（3）解理面；（4）塑性、脆性 和韧性；（5）解理台阶；（6）河流花样；（7）穿晶断裂和沿晶断裂。 2．常用的标准试样有5倍试样和10倍试样，其延伸率分别用σ5和 σ10表示，说明为什么σ5>σ10。 3．某汽车弹簧，在未装满载时已变形到最大位置，缺载后可完全恢 复到原来状态；另一汽车弹簧，使用一段时间后，发现弹簧弓形越来越小，即产生了塑性变形，而且塑性变形量越来越大。试分析这两种故障的本质 及改变措施。 4、金属的弹性模量主要取决于什么为什么说它是一个对结构不敏感 的力学性能 5、今有45、40Cr、35CrMo钢和灰铸铁几种材料，你选择那种材料作 为机床机身？为什么？ 6、什么是包辛格效应，如何解释，它有什么实际意义 7、产生颈缩 的应力条件是什么要抑制颈缩的发生有哪些方法 8、为什么材料的塑性要以延伸率这两个指标来度量它们在工程上各 有什么实际意义 9、试用位错理论解释：粗晶粒不仅屈服强度低，断裂塑性也低；而细晶粒不仅使材料的屈服强度提高，断裂塑性也提高。 10、延性断口有几部分组成？其形成过程如何？ 11、板材宏观脆性断口的主要特征是什么？如何根据断口特征寻找断裂源？ 12、简述延性断裂过程中基体和第二相的作用，其形态对材料韧性水平有何关系。 13、由Hall-Petch关系式和解理断裂表达式讨论晶粒尺寸细化在强韧化中的作用。 14、为什么材料发生脆断要先有局部的塑性变形试从理论上给予解释，并从试验上举出一 两个实验结果证明上述的论点是正确的。 n15．试证明对可用Hollmon关系S=Kε描述其真应力－真应变关系的材料，其条件抗拉强n度σb＝Ke式中e＝2.718 16．一直径为2.5mm，长为200mm的杆，在载荷2000N作用下，直径缩小为2.2mm,试计算：(1)杆的最终长度； (2)在该载荷作用下的真应力S与真应变εe； (3)在该载荷作用下的条件应力σ与条件应变δ。 17．φ10mm正火状态60Mn拉伸试样的拉伸数据如下：n （d＝9.9mm为屈服平台刚结束时的试样直径） P/kN39.543.54.765.2955.454.052.448.043.1 钢筋混凝土材料的力学性能试题及答案 第一章钢筋商品混凝土的材料力学性能 一、填空题： 1、《商品混凝土规范》规定以 2、测定商品混凝土立方强度标准试块的尺寸是 3、商品混凝土的强度等级是按划分的，共分为 4、钢筋商品混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常称它们为和。 5、钢筋按其外形可分为两大类。 6、HPB235、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为义屈服点，称为。 8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有、 9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有、等三项。 10、钢筋和商品混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因为、、。 11、钢筋与商品混凝土之间的粘结力是由中最大。 12、商品混凝土的极限压应变cu包括和部分越大，表明变形能力越，越好。 13、钢筋冷加工的方法有、 14、有明显屈服点的钢筋采用强度作为钢筋强度的标准值。 15、钢筋的屈强比是指。 二、判断题： 1、规范中，商品混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。（） 2、商品混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。（） 3、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为0.95。（） 4、采用边长为200mm的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为1.05。（） 5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。（） （） 6、对任何类型钢筋，其抗压强度设计值fy fy。 7、钢筋应在焊接前冷拉。（） 1 8、商品混凝土的收缩和徐变对钢筋商品混凝土结构都是有害的。（） 9、冷拉后的钢筋不可以作受压钢筋。（） 10、钢材的含C量越大，钢材的强度越高，因此在建筑结 材料力学性能试题 一、名词解释（共20分,每小题4分） 解理断裂； 应力状态柔性系数； 粘着磨损； 应力腐蚀； 形变硬化； 二、计算题（共42分,第1题22分，第2题20分） 1、一直径为8mm，标距长为40mm的拉伸试样，在拉力P=6.86kN时，测得其标距伸 长为40.842mm。求材料的弹性模量，和试样此时的条件应力、条件应变及真应力、真应变。 该试样曾在拉力达到25.72kN时，开始发生明显的塑性变形；在拉力达到33.26kN 后试样断裂，测得断后的拉伸试样的标距为46.4mm，最小处截面直径为6.38mm； 求其屈服极限σs、断裂极限σb、延伸率和断面收缩率。 2、一大型构件边缘有一宽度为3.8mm的半椭圆型穿透裂纹，查得其Φ=1.0,其材料的 σS=1080MPa，K IC=118MPa.M1/2；板件受960Mpa的单向工作应力，问： (1) 该裂纹尖端的塑性屈服区尺寸 (2) 该裂纹尖端的应力场强度因子的大小 (3)该板件是否能安全工作 (4)在该应力下工作该板所允许的最大裂纹尺寸 (5)该板带有此裂纹安全工作所能承受的最大应力 三、简述题（共24分,每小题12分） 1．何谓尺寸效应?为什么尺寸越大的构件其性能相对越差? 2．工程塑料性能的主要特点？ 四、作图题（共14分） 某材料的σ-1为600Mpa，σb为720Mpa，作图求其应力循环对称系数为r时的σr， 并在疲劳图上标出其相应的σmax、σmin、σ m、σa 一、名词解释（共25分,每小题5分） 低温脆性； 塑性断裂； 形变强化； 磨损； 平面应变； 二、计算题（共45分,第1题25分，第2题20分） 1、一直径为6mm，标距长为30mm的拉伸试样，在拉力P=14.8kN时，测得其标距伸 长为31.482mm。求试样此时的条件应力、条件应变及真应力、真应变。 该试样曾在拉力达到22.76kN时，开始发生明显的塑性变形；在拉力达到36.36kN 后试样断裂，测得断后的拉伸试样的标距为35.6mm，最小处截面直径为4.60mm； —、填空题（60分） 1.金属材料的性能的性能包括___________ 和______________ 。 2.力学性能包括________ 、 _____ 、______ 、 ______ 、_______ < 3.圆柱形拉伸试样分为______________ 和________________ 两种。 4.低碳钢拉伸试样从开始到断裂要经过_____________________ 、_____________ 、______________ 、_______________ 四个阶段。 5.金属材料的强度指标主要有_______________ 和______________ 。 6.金属材料的塑性指标主要有_______________ 和______________ 。 7.硬度测定方法有 __________ 、____________ 、 ____________ 。 8.夏比摆锤冲击试样有 _____________ 和_______________两种。 9.载荷的形式一般有 _____ 载荷、____ 载荷和_______ 载荷三种。 10.钢铁材料的循环基数为_______________ ，非铁金属循环基数 为____________ 。 11.提高金属疲劳强度的方法有____________________________ 和 表示用“ C'标尺测定的_________ 硬度值为_________ 。 1000/30表示用压头直径为________________ 的硬质合金球，在 kgf试验力作用下，保持____________ s时测得的布氏硬度值 为__________ 。 一、填仝题（60分） 1. 金属材料的性能的性能包括和。 2. 力学性能包括、、、、, 3. 圆柱形拉伸试样分为和两种。 4. 低碳钢拉伸试样从开始到断裂要经过、 、、四个阶段。 5. 金属材料的强度指标主要有和。 6. 金属材料的塑性指标主要有和。 7. 硬度测定方法有、、。 8. 夏比摆锤冲击试样有和两种。 9. 载荷的形式一般有载荷、载荷和载荷三种。 10. 钢铁材料的循环基数为，非铁金属循环基数为。 11. 提高金属疲劳强度的方法有和 表示用“仗标尺测定的硬度值为。 1000/30表示用压头直径为的硬质台金球，在 kgf试验力作用下，保持s时测得的布氏硬度值 为。 14.金属材料的工艺性能包括、、 二、判断题（25分） 1. 金属的工艺性能是指金属在各种加工中所表现出的性能。（） 2. 金属的力学性能是指在力作用下所显示的与弹性和非弹性反 应相关或涉及应力-应变关系的性能。（） 3. 拉伸试验时，试样的伸长量与拉伸力总成正比。（） 4. 屈服现象是指拉伸过程中拉伸力达到Fs时，拉伸力不增加，变形量却继续增加的现象。（） 5. 拉伸试样上标距的伸长量与原始标距长度的百分比，称为断后伸长率，用符号A表示。（） 6. 现有标准圆形截面长试样A和短试样B,经拉伸试验测得a 10、 a 5均为25%表明试样A的塑性比试样B好。（） 7. 常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。（） 8. 做布氏硬度试验，当试验条件相同时，压痕直径越小，则材料 的硬度越低。（） 9. 洛氏硬度值是根据压头压入被测材料的的深度来确定的。（） 10. 洛氏硬度HRCM量方便，能直接从刻度盘上读数，生产中常 用于测量退火钢、铸铁和有色金属件。（） 11. 一般来说，硬度高的金属材料耐磨性也好。（） 12. 韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。（） 13. 金属的使用性能包括力学性能、物理性能和铸造性能。（） 14. 拉伸试验中拉伸力和伸长量的关系曲线称为力一伸长曲线, 又称为拉伸曲线。（） 15. 材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，称为 《材料性能》试题集 一、名词解释 力学性能部分： 弹性极限，弹性模数，弹性比功，滞弹性，粘弹性，包申格效应，内耗，应变硬化指数，超塑性，韧性断裂，脆性断裂，剪切断裂，解理断裂，韧窝，河流花样，银纹，解理台阶，理论断裂强度，真实断裂强度，静力韧度，应力状态软性系数，缺口效应，缺口强化，缺口敏感性，低温脆性，韧脆转变温度，低应力脆断，应力场强度因子，断裂韧度，疲劳，疲劳寿命，平均应力，应力幅，应力比，贝纹线，疲劳条带（辉纹），疲劳强度，过载持久值，过载损伤界，疲劳缺口敏感度，应力强度因子幅，疲劳门槛值，粘着磨损，磨粒磨损，接触疲劳，蠕变，蠕变极限，持久强度，松弛稳定性。 物、化性能部分： 热容，比热容，热导率，顺磁性，抗磁性，铁磁性，磁化，磁化强度，磁导率，磁感应强度，自发磁化，磁致伸缩，磁畴，磁化曲线，技术磁化，矫顽力，电导率，超导电性，超导临界磁场，超导临界转变温度，临界电流密度，极化，极化强度，介电常数，介质损耗，抗电强度，电击穿，热击穿，相对折射率，色散，散射，压电效应，压电常数，自发极化，热释电效应，热释电系数，铁电性，铁电畴，电滞回线，电极电位，平衡电极电位，标准电极电位，电极的极化，化学极化，浓度极化，极化曲线，钝化，老化，化学老化，物理老化。 二、判断题正确用√，错误用×，按题号写在答卷上 力学性能部分： 1.材料的弹性模数越大，其弹性越好。（） 2.粘弹性的特征是应变对应力的响应是瞬时完成的。（） 3.金属材料的显微组织对其弹性模数的影响较小。（） 4.带缺口试样拉伸时的缺口强化可以作为强化材料的手段。（） 5.体心立方金属及其合金存在低温脆性，面心立方金属及其合金不存在低温脆性。（） 6.材料的理论断裂强度愈高，其抗拉强度也愈高。（） 7.材料在韧性断裂过程中都要产生明显的宏观塑性变形。（） 8.微孔聚集型断裂不是金属材料韧性断裂的普遍方式。（） 9.扭转试验过程中，当表层产生塑变后，切应变沿试样半径方向仍保持线性关系。（） 10.扭转试验过程中，当表层产生塑变后，切应力沿试样半径方向也保持线性关系。（） 11.弯曲试验常用来测定那些硬度高难加工的脆性材料的断裂强度。（） 12.压缩试验主要用来测定塑性材料的力学性能。（） 13.金属材料都有明显的低温脆性。（） 14.材料的抗拉强度愈高其断裂韧度也愈高。（） 15.有裂纹的构件，无论裂纹大小都是不安全的。（） 16.材料的晶粒越粗大，其断裂韧度也一定越低。（） 17.疲劳断裂的应力水平往往高于材料的抗拉强度。（） 18.材料的疲劳门槛值愈大，其抵抗疲劳裂纹扩展的能力就愈强。（） 19.金属材料的疲劳强度与其布氏硬度值成正比。（） 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集 (有答案)
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