全国首届大学生基础力学实验竞赛题目

全国首届大学生基础力学实验竞赛题目
全国首届大学生基础力学实验竞赛题目

全国首届大学生基础力学实验竞赛题目

1、选择题

(1)材料冷作硬化的后果是()

(a)比例极限提高,强度极限降低;(b)比例极限提高,塑性也提高;

(c) 比例极限提高,塑性降低;(d)比例极限提高,强度极限也提高。

(2)对于没有明显屈服极限的塑性材料,图中的σ0.2表示材料的名义屈服极限。

(a) (b) (c) (d) (e)

2、填空题

图中所示4种材料的σ-ε曲线,的弹性模量最大;的比例极限最高;的塑性最好;的强度最高。

3、试标出图示低碳钢σ-ε曲线上在D点处弹性应变和塑性应变所占的份额。

4、低碳钢屈服阶段的σ-ε曲线为折线,应该用折线上哪点的应力值作为材料的屈服极限比较合理,请说明原因。

5、圆柱扭转破坏实验中,在试样表面画一条母线,铸铁试样破坏时母线怎样变化,低碳钢试样破坏时母线怎样变化?请分析原因。

6、图示为一薄壁压力容器。在其表面设置两个测点A 、B ,测得A 点的纵向应变为1?10-4,

测得B 点的环向应变为3.5?10-4。若已知容器的材料弹性模量E=200GPa ,壁厚δ=10mm 。试求容器内的压力p 和材料的泊松比μ。

7、图示为一空心钢轴,已知转速n =120r/min ,材料弹性模量E=200GPa ,泊松比μ =0.25,

由实验测得轴表面一点A 处与母线成45?方向上的正应变为2.0?10-4。试求轴所传递的功率

(单位千瓦)。

8(易):

有一粘贴在轴向受压试件上的应变片,其阻值为Ω120,灵敏系数136.2=K 。问:当试件上的应变为με1000-时,应变片阻值是多少?

9(中):

测点上应变花的粘贴位置如图。实验测出()μεε2401=,()μεε4402=,()μεε503-=,求出该点的应力状态(结构材料GPa E 210=,32.0=μ)

10(较难):

有一直径为d的复合材料试件,受到冲击载荷作用,如图。欲用电侧法求该材料的泊松比。问:1)如何布片?2)怎样测定、计算泊松比?

11(难):野外测试组,利用应变片测量动态应变,采用半桥接桥方式。已知测量电桥的工作应变片和温度补偿应变片阻值均为120.02Ω,灵敏系数为2.00。测试结束后需要标定时,应变仪的标定器坏了,临时找来二个电阻,一个100KΩ,另一个300KΩ。问:1)怎样接桥才能实现标定电路?2)此种接桥方式标定应变是多少?

中南大学基础力学实验答案

中南大学基础力学实验答案 基础力学实验绪论 1.基础力学实验一般分为材料的力学性质测定,实验静态应力测试实验,振动和动应力测试实验,综合性测试实验。 2.在力学实验测量中,对于载荷不对称或试件几何性质不对称时,为提高测量精度,常采用对称测量法。 3.若载荷与其对应的响应值是线性关系,则载荷增量与其对应的响应值增量也是线性关系。(正确) 4.对于任何测量实验,加载方案均可采用增量法。(错误) 5.载荷与变形的关系为ΔL=FL/EA 简支梁各阶固有频率的测量实验 1.简支梁横向振动固有频率若为f1=20HZ ,则f3=180HZ 。(f1:f3=1:9) 2.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体振动位移信号的李萨如图是正椭圆。 3.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体速度信号的李萨如图是斜线。 4.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体加速度信号的李萨如图是正椭圆。 5.物体的固有频率只有一个。(错误) 6.物体的共振频率就是物体的固有频率。(错误) 压杆稳定测试实验 1.关于长度因数μ,正确说法是:其它条件相同时约束越强,μ越小 2.关于柔度λ,正确的说法是:其它条件相同时压杆越长,λ越大 3.关于压杆稳定性,正确的说法是:要让欧拉理论可用,应使压杆的柔度进尽可能大 4.在以下所列的仪器设备中,压杆稳定实验所需要的是:压杆稳定试验台 数字测力仪 计算机 5.两端球形铰支的压杆,其横截面如下图所示,该压杆失稳时,横截面对中性轴的惯性半径i=0.577mm (i=h/sqrt(12)=2/sqrt(12)=0.577mm) 6.已知某理想中心压杆的长度为l ,横截面的惯性矩为l ,长度因数为μ,材料的弹性模量为 为E ,则其欧拉临界力Fcr=22) (l EI μπ 7.已知某理想中心压杆的长度为l ,横截面的惯性半径为i ,长度因数为μ,则该压杆的柔度λ=μl/i 8.两端铰支的细长压杆,若在其中点加一个铰支座,以约束该截面的水平位移,则增加该约束后压杆的欧拉临界力是原来的4倍。 弯扭组合变形实验 1.在弯扭组合实验中,圆轴下表面测点处包含横截面 和径向截面的应力状态为

第九届全国周培源大学生力学竞赛试题参考答案

第九届全国周培源大学生力学竞赛试题参考答案 出题学校: 第 1 题 (15 分) (1) ω0 = (2) ?∠OAO ′ = 4 。 3Eb 第 2 题(25 分) 3π3σp d 2 σp d 2 (1) [F ] = ≈ 0.4651 。 200n n (2) 不会波动,证明见详细解答。 (3) 可以,许用荷载 多可提高 76.7%。 第 3 题(25 分) (1) α 1 =0, α 2 = arccos 100 = 45o 。 200 (2) x 2 = 200y 。 (3) 长度 2L 小于 200 mm 的杆水平放置的平衡是稳定的。长度大于 200 mm 的杆水平放置的平衡是不稳定的,处于角度 α= arccos 100 上的平衡是稳定的。 L 第 4 题(30 分) 195E πd 3ε max (1) F = 。 5248L (2) 可以,原因见详细解答。 (3) 除了温度补偿片,至少还应该贴 3 个应变片。 J 截面的上顶点处沿轴向贴一个应变片 ε(1) , 另外两个应变片 ε (2) 和 ε (3) 应该贴在 J 截面水平直径的两端处,并沿着与轴线成 45°夹角的方向 L g 75 。 2 3 10 GL

1 E πd 3(ε +ε ) 3E πd 2 (ε ?ε ) 上粘贴。M J = E πd 3ε (1) ,T J = (2) (3) ,F S J = (2) (3) 。 32 32(1+ν) 32(1+ν) 第 5 题(25 分) (1) e =。 (2) v C =???? 65 + 5482π???? gL 。 详细参考解答及评分标准 评分总体原则 各题均不限制方法。若方法与本文不同,只要结果和主要步骤正确,即给全分;若方法不同而结果不正确,各地自行统一酌情给分。本文中多处用图形解释,若试卷中未出现相应图形但已表达了同样的意思,则同样给分。计算结果用分数或小数表达均可。 本文中用浅黄色标识的公式和文字是给分的关键点,其后圆圈内的数字仅为本处的所得分值。 第 1 题(15 分) 图 1-1 为某个装在主机上的旋转部件的简图。四个重量为G ,厚度为b ,宽度为3b ,长度为 L ,弹性模量为 E 的均质金属片按如图的方式安装在轴 OO ′ 上。在 A 处相互铰结的上下两个金属片构成一组,两组金属片关于轴 OO ′ 对称布置。两组金属片上方均与轴套 O 铰结,且该轴套处有止推装置,以防止其在轴向上产生位移。两组金属片下方均与O ′ 处的轴套铰结,该轴套与轴 OO ′ 光滑套合。当主机上的电动机带动两组金属片旋转时,O ′ 处的轴套会向上升起。但轴套上升时,会使沿轴安装的弹簧压缩。弹簧的自然长 度为2L ,其刚度 k = 23G 。O 和O ′ L 处的轴套、弹簧,以及各处铰的重量均可以忽略。 (1) 暂不考虑金属片的变形,如果在匀速转动时O ′ 处轴套向上升起的高度 H = L 是额定的工作状态,那么相应的转速ω0 是多少? (2) 当转速恒定于ω0 时,只考虑金属片弯曲变形的影响,试计算图示角度 ∠OAO ′ 相对于把金属片视为刚 体的情况而言的变化量。 图 1-1 ω O A L b H O ′

力学基础知识测试题

力学基础知识测试 姓名班级 一、选择题 1、关于平衡力,下列说法正确的是() A.只有物体静止时,它受到的力才是平衡力 B.作用在一条直线上的两个力大小相等,这两个力一定是平衡力 C.物体在平衡力的作用下,一定处于静止状态或匀速直线运动状态D.物体受到的拉力和重力相等,这两个力一定是平衡力 2、关于力与运动的关系,下列说法正确的是() A.物体不受力时,保持静止状态B.物体不受力时,运动状态不变 C.有力作用在物体上时,物体的运动状态就改变 D.有力作用在物体上时,物体一定不会保持静止状态 3、图3所示的情景中,属于二力平衡的是 A B C D 图3

4、一列在平直轨道上行驶的列车,车厢内顶上的一颗小螺丝钉松动后掉在地板上,则小螺丝钉落在地板上的位置是() A.正下方B.正下方的前侧C.正下方的后侧D.不能确定 5、在北京奥运会中,龙清泉获得了男子举重52kg级冠军,为祖国赢得了荣誉。当龙清泉将125kg的杠铃稳稳地举过头顶静止不动时,下列各对力中属于平衡力的是() A.运动员受到的压力和运动员的重力B.杠铃对运动员的压力和运动员对杠铃的支持力 C.杠铃对运动员的压力和杠铃受到的重力D.杠铃受到的重力和运动员对杠铃的支持力 6、北京奥运,举世瞩目,下列有关奥运项目比赛的现象中,不能用惯性知识解释的是 ( ) A.射到球门框架上的足球被反弹 B.跳远运动员起跳前要助跑一段距离 C.射击比赛中子弹离开枪膛后继续向前运动 D.百米赛跑运动员到达终点时不能马上停下 7、惯性在日常生活和生产中有利有弊,下面四种现象有弊的是 () A.锤头松了,把锤柄在地面上撞击几下,锤头就紧紧的套在锤柄上B.往锅炉内添煤时,不用把铲子送进炉灶内,煤就随着铲子运动的方向进入灶内 C.汽车刹车时,站在车内的人向前倾倒D.拍打衣服可以去掉衣服上的尘土- 8、当猴子倒挂树枝上静止时,下列说法正确的是 () A.树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力 B.猴子对树枝的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力 C.猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力是一对平衡力 D.猴子所受的重力和树枝所受的重力是一对平衡力 9、在抗震救灾时,用飞机空投物品,物品下落过程中,如果它所受的力全部消失,那么它将做() A.匀速运动B.减速运动C.加速运动D.曲线运动

土力学与地基基础课程考试试卷

土力学与地基基础资料 一. 选择题(共10题,每题4分) 1.下列选项中不属于土的物理性质基本指标的是:( ) A.土的密度 B.土粒相对密度(土粒比重) C.土的孔隙比 D.土的含水率 2.已知某土样的液性指数为0.2,可判断该土样应处于:( ) A.坚硬状态 B.可塑状态 C.流动状态 D.饱和状态 3.当基础受竖向中心荷载作用时,基底压力的计算公式是: A. A G F q += B. A F q = C. G A F q += D. d A G F q 0γ-+= 4.某土层先期固结压力为c p ,现有上覆荷重为0p ,当0p p c >的时候,该土层属于:( ) A .正常固结土 B. 超固结土 C. 欠固结土 D. 次固结土 5.建筑物地基的破坏绝大多数属于:( ) A .拉裂破坏 B. 剪切破坏 C. 压溃破坏 D. 扭转破坏 6.对于土坡的长期稳定性分析中,为获得土样的强度指标,宜进行下列哪种实验:( ) A . 直剪实验 B.不固结不排水剪 C. 固结不排水剪 D.固结排水剪 7. 挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时,土压力随之减小,当墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为:( ) A .主动土压力 B.被动土压力 C. 静止土压力 D.稳定土压力 8. 下列选项中那一项不是郎肯土压力理论的假设条件: A .墙背垂直、光滑 B.墙体为刚体 C.填土面为水平面 D.墙后填土是理想的散粒体 9.下列选项中不属于地质年代划分单位的是:( ) A .宙 B. 纪 C. 界 D. 期 10.关于地基基础设计,下列说法错误的是:( ) A . 所有建筑物的地基计算除应满足承载力计算要求外,还应当满足地基变形要求; B . 若持力层下方有软弱土层时,应验算软弱下卧层的承载力; C . 在计算地基稳定性问题时,荷载效应应按照承载力极限状态下的荷载效应的基本组合; D .当存在相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。 二. 名词解释(共2题,每题10分) 1. 基底附加压力; 2. 有效应力。 三. 计算题(共2题,每题20分)

基础力学试验题库

简支梁各阶固有频率的测量实验预习报告 1.简支梁横向振动固有频率若f1=20Hz,则f3=__180Hz__ 2.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体位移信号的李萨如图是_正椭圆__ 3.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体速度信号的李萨如图是__斜线___ 4.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体加速度信号的李萨如图是__正椭圆__ 5.物体的固有频率只有1个× 6.物体的共振频率就是物体的固有频率× 基础力学实验绪论预习报告 1.基础力学实验一般分为___静态应力测试__、____材料力学性质测定__、振动和动应力测试实验、综合性测试实验。 2.在力学测量中,对载荷不对称或试件几何形状不对称时,为提高测量的精度,常采用___对称___测量法 3.若载荷与其对应的响应值是线性关系,则载荷增量与其对应的响应值增量也是线性关系√ 4.对于任何测量实验,加载方案均可采用增量法 金属材料的拉、压力学性能测定实验预习报告 1.测定E的实验中施加初级载荷的目的是____A B_____ A.预热仪器B消除接触缝隙C在试件中施加预拉力D使弓形曲板变成平板 3.测定E的实验中,试件两端施加的载荷___A____ A 应控制在比例极限以内B应控制在屈服极限以内C应控制在强度极限以内 D 最后拉至试件破坏 4.材料拉压性能实验需要以下哪些仪器、设备和工具:弹簧秤、卷尺、钢板尺、游标卡尺、电子万能试验机、集线器、万用表、预调平衡箱、计算机。 答:钢板尺、电子万能试验机、游标卡尺、计算机 5.低碳钢拉伸时的力学行为分为__弹性阶段__、__屈服阶段__、__强化阶段__、__颈缩阶段__四个阶段。 6.低碳钢拉伸时的三个重要的强度指标为__屈服极限__、__强度极限__和__比例极限__。 7.低碳钢拉伸时的两个重要的塑性指标为__延伸率__和__截面收缩率__。 ①低碳钢拉伸时需要测量的数据有——1;2;3;4;5;6;12;13 ②低碳钢压缩时需要测量的数据有——3;5;6;12 ③铸铁拉伸时需要测量的数据有——3;5;13 ④铸铁压缩时需要测量的数据有——3;5;13 金属材料的拉、压力学性能测定实验实验报告 6.关于材料的应力—应变曲线 ①材料应力—应变曲线中的应力又称为名义应力,它是由试件收到的轴向拉力除以__A_得到的 A加载前试件横截面的初始面积B加载过程中试件横截面的即时面积 C拉断后试件端口的面积D初始面积和断口面积的平均值 ②低碳钢拉伸时名义盈利比时间横截面积上的实际应力大× ③低碳钢拉伸时用名义应力代替实际应力是偏于安全的。√ 金属材料扭转力学性能测定实验预习报告

2011全国大学生力学竞赛试题范围

全国周培源大学生力学竞赛考试范围(参考) 理论力学 一、基本部分 (一) 静力学 (1) 掌握力、力矩和力系的基本概念及其性质。能熟练地计算力的投影、力对点的矩和力对轴的矩。 (2) 掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性质。能熟练地计算力偶矩及其投影。 (3) 掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性质。掌握汇交力系、平行力系与一般力系的简化方法、熟悉简化结果。能熟练地计算各类力系的主矢和主矩。掌握重心的概念及其位置计算的方法。 (4) 掌握约束的概念及各种常见理想约束力的性质。能熟练地画出单个刚体及刚体系受力图。 (5) 掌握各种力系的平衡条件和平衡方程。能熟练地求解单个刚体和简单刚体系的平衡问题。 (6) 掌握滑动摩擦力和摩擦角的概念。会求解考虑滑动摩擦时单个刚体和简单平面刚体系的平衡问题。 (二)运动学 (1) 掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法,会求点的运动轨迹,并能熟练地求解点的速度和加速度。 (2) 掌握刚体平移和定轴转动的概念及其运动特征、定轴转动刚体上各点速度和加速度的矢量表示法。能熟练求解定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 (3) 掌握点的复合运动的基本概念,掌握并能应用点的速度合成定理和加速度合成定理。 (4) 掌握刚体平面运动的概念及其描述,掌握平面运动刚体速度瞬心的概念。能熟练求解平面运动刚体的角速度与角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 (三)动力学 (1) 掌握建立质点的运动微分方程的方法。了解两类动力学基本问题的求解方法。 (2) 掌握刚体转动惯量的计算。了解刚体惯性积和惯性主轴的概念。 (3) 能熟练计算质点系与刚体的动量、动量矩和动能;并能熟练计算力的冲量(矩),力的功和势能。 (4) 掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定理,并会综合应用。 (5) 掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。了解其两类动力学基本问题的求解方法。 (6) 掌握达朗贝尔惯性力的概念,掌握平面运动刚体达朗贝尔惯性力系的简化。掌握质点系达朗贝尔原理(动静法) ,并会综合应用。了解定轴转动刚体静平衡与动平衡的概念。 二、专题部分 (一) 虚位移原理 掌握虚位移、虚功的概念;掌握质点系的自由度、广义坐标的概念;会应用质点系虚位移原理。 (二) 碰撞问题 (1) 掌握碰撞问题的特征及其简化条件。掌握恢复因数概念 (2) 会求解两物体对心碰撞以及定轴转动刚体和平面运动刚体的碰撞问题。 材料力学 一、基础部分 材料力学的任务、同相关学科的关系,变形固体的基本假设、截面法和内力、应力、变形、应变。 轴力与轴力图,直杆横截面及斜截面的应力,圣维南原理,应力集中的概念。 材料拉伸及压缩时的力学性能,胡克定律,弹性模量,泊松比,应力-应变曲线。

全国周培源大学生力学竞赛考试范围参考

全国周培源大学生力学竞赛范围(参考) 理论力学 一、静力学部分 1. 掌握力、力矩和力系的基本概念及其性质。能熟练地计算力的投影、力对点的矩和力对轴的矩。 2. 掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性质。能熟练地计算力偶矩及其投影。 3. 掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性质。掌握汇交力系、平行力系与一般力系的简化方法、熟悉简化结果。能熟练地计算各类力系的主矢和主矩。掌握重心的概念及其位置计算的方法。 4. 掌握约束的概念及各种常见理想约束力的性质。能熟练地画出单个刚体及刚体系受力图。 5. 掌握各种力系的平衡条件和平衡方程。能熟练地求解单个刚体和简单刚体系的平衡问题。 6. 掌握滑动摩擦力和摩擦角的概念。会求解考虑滑动摩擦时单个刚体和简单平面刚体系的平衡问题。 二、运动学部分 1. 掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法,会求点的运动轨迹,并能熟练地求解点的速度和加速度。 2. 掌握刚体平移和绕定轴转动的概念及其运动特征、绕定轴转动刚体上各点速度和加速度的矢量表示法。能熟练求解绕定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 3. 掌握点的复合运动的基本概念,掌握并能应用点的速度合成定理和加速度合成定理。 4. 掌握刚体平面运动的概念及其描述,掌握平面运动刚体速度瞬心的概念。能熟练求解平面运动刚体的角速度与角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 三、动力学部分 1. 掌握建立质点的运动微分方程的方法。了解两类动力学基本问题的求解方法。 2. 掌握刚体转动惯量的计算。了解刚体惯性积和惯性主轴的概念。 3. 能熟练计算质点系与刚体的动量、动量矩和动能;并能熟练计算力的冲量(矩),力的功和势能。 4. 掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定律,并会综合应用。 5. 掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。了解其两类动力学基本问题的求解方法。 6. 掌握达朗贝尔惯性力的概念,掌握平面运动刚体达朗贝尔惯性力系的简化。掌握质

大学生力学竞赛试题及答案

大学生力学竞赛模拟题 ------江苏技术师范学院 一、连日大雨,河水猛涨,一渡船被河水冲到河中央,摆渡人眼疾手快,立刻从岸上拉住船上的缆绳以便拖住渡船,可惜水流太急,渡船仍然向下游冲去。这时,摆渡人看到一木桩,并立刻将缆绳在木桩上绕了几圈,就拉住了冲向下游的渡船。 (1) 本问题与力学中的什么内容有关系 (2) 利用木桩拉住渡船,则摆渡人少使多少力? (3) 如果水对渡船的推力为20kN ,而摆渡人的最大拉力为500N ,木桩与缆绳之间的摩擦系数 3.0=f ,则为了能使渡船停止运动至少将缆绳在木桩上绕几圈?若缆绳横截面面积为3002mm , 木桩直径为20cm ,木桩至渡船的缆绳长10m ,弹性模量E=100GPa ,忽略木桩至手拉端绳的变形,试计算缆绳的总伸长量。 题1图 一、解:(1)、关键词:摩擦,轴向拉伸 (2)、设手拉端的拉力为人F ,船的拉力为船F ,缆绳和木桩接触的各处有径向压力和切向摩擦力作用,如图(1-a )所示。任取一微段(图(1-b )),由微段的平衡条件

(1-a ) (1-b ) 0=∑r F 02 s i n 2s i n )(=-+-θ θd F d dF F dF r (1) 0=∑θF ()02 c o s 2c o s =--+r f d F d F d dF F θ θ (2) 对于微小角度θd ,可令 2 2sin θθd d ≈,12cos ≈θd ,并略去高阶微量2θd dF ?,即得 fF d dF =θ (3) 分离变量,积分得 θ f Ae F = (4) 其中积分常数由缆绳两端的边界条件确定,有 0=θ, 船F F =; 船F A = 所以,绕在木桩上缆绳任一截面的拉力为 θf e F F 船= (5) 所以 θf e F F =船 人,其中θ为缆绳绕过木桩的角度。 (3)、将N F 500=人,kN F 20=船,f = 0.3代入式(5),得θ3.031020500e ?= 解得 3.12≈θ rad 所以至少将缆绳绕两圈。 当πθ4=,考虑微段(图(1-b ))的伸长 ()θθθ d e EA R F EA Rd F d f 船绕== ? (6) 则环绕部分的缆绳伸长量 )1(440 -==?=?? ?ππθθf f e EAf R F d e EA R F d 船船绕绕 (7) 代入已知数据计算的,mm 43.9=?绕 木桩至船段的缆绳伸长量 mm EA l F 7.610 3001010010 200006 92=????= =?-船 (8) 总变形量 mm 13.162=?+?=?绕

北京建筑工程学院基础力学实验竞赛试题(答案)

σ来表示该材料的名义屈服极限,则正确定义名.对于没有屈服阶段的塑性材料通常用2.0p 义屈服极限的图为。 解:正确答案为[]。 σ是指当塑性线应变ε=时对应的应力,而不是ε=时对应的首先名义屈服极限2.0p 应力,因此[]和[]肯定不对。 另外,名义屈服极限是指塑性线应变等于某值时对应的应力水平,而塑性线应变是指不可恢复的、残余线应变,该线应变必须通过卸载的规律才能得到,而卸载的规律与线弹性阶段的斜直线是基本平行的,因此选项[]是正确的。()图中与点对应的线应变是该点的横坐标值,是材料加载至点时总的线应变,其中包含可恢复的弹性应变和不可恢复的塑性应变。 .铸铁圆轴受图示外力偶的作用至破坏,则断口的大致位置为。 [] 线 [] 线 [] 线 [] 线 解:正确答案为[]。 铸铁受扭破坏是由于°斜截面上的拉应力超出了铸铁的抗拉强度造成的,根据本题中圆轴受到外力偶作用的方向,可以判断出在垂直于线的方向上有拉应力的作用,因此铸铁将沿着线所给出的大致位置断开。 .如图所示两端铰支的压杆,杆件下端的折角处为刚性连接。该压杆长度因数的上限为,长度因数的下限为。

解:本压杆是一个型的折杆,与下端刚性相连的水平段对杆件下端面的转角有一定的约束,这种约束的强弱取决与这段杆件的弯曲刚度,如果刚度非常低,以致压杆的下端面可以自由转动,在这种情况下约束相当于不存在,压杆的下端仍然相当于铰支,此时μ;相反,如果水平段的刚度非常高,以致压杆的下端面不能发生任何转动,那么压杆的下端约束就相当于固定端了,此时的μ。 .低碳钢的应力—应变曲线如下图所示,则正确表示冷作时效现象的路径是,正确表示冷作硬化现象的路径是。 [] [] [] [] 解:冷作硬化是指材料受力进入强化阶段后卸载,然后马上再加载,此时材料的应力应变曲线经过线弹性阶段后,直接进入强化阶段,而没有明显的屈服台阶,此后材料将按照原来的路径经过强化阶段,直至最后破坏。 冷作时效是指材料受力进入强化阶段后卸载,搁置一段时间后再加载,此时材料的线弹性阶段明显加长,而且屈服台阶明显提高,如虚线所示,进入强化阶段后,应力应变曲线将按照与线大致平行的规律通过强化阶段,直至最终破坏。 .一根横截面面积为20100mm A =的低碳钢圆杆,其屈服强度MPa s 200=σ,施加拉伸荷

第二届基础力学实验竞赛初赛实验理论部分试题

第二届江苏省大学生基础力学实验竞赛初赛 实验基本原理笔试卷 考试时间 60分钟考试形式闭卷卷面分值 50分考生得分 学校考试日期 2008 年 10 月 18 日 班级学号姓名 本题 得分 一、判断题(对划“√”,错划“×”,每小题3分,共15分) 1. 下屈服点是指屈服阶段中的最小应力() 2. 在金属拉伸试验中,如试样拉断处到最邻近标距端点的距离小于或等于原始标距 的时,则必须采用断口移中的移位法来测量断后标距() 3. 根据国标《GB 7314-87 金属压缩试验方法》的规定,在采用圆柱体试样进行低碳 钢压缩试验时,试样的高度与直径的比值应为() 4. 在金属拉伸试验中,若试验后试样出现两个或两个以上的颈缩,则试验结果无效, 应重做试验。() 5. 在电测试验中,如果应变仪的灵敏系数小于测点应变片的灵敏系数,则应变仪的读 数应变小于测点的真实应变。() 二、单选题(每个选择3分,共15分) 本题 得分 1. 某材料的应力-应变曲线如图所示,根据该曲线,材料的名义屈服

极限约为() A. B. C. D. 当应力时,材料相 应的塑性应变约为() A. B. C. D. 2. 根据国标《GB 228-87 金属拉伸试验方法》的规定,在测量标记试样原始标距时, 应精确到标称标距的() A. B. C. D. 3. 根据国家标准规定,测定金属常温力学性能的试验应在室温下进行,所谓室温是指 初赛实验基本理论笔试卷共 4 页第 2 页

() A. B. C. D. 4. 在进行电测试验时,若将两个电阻值相等的工作片串联在同一桥臂上,设两个工作片 的应变值分别为、,则读数应变() A. B. C. D. 三、图示立柱承受偏心拉伸,试利用电测法确定载荷和偏心距。要求提供测试方案, 并建立载荷、偏心距的计算公式。已知材料的弹性模量为;立柱的横截面面积为 、抗弯截面系数为。(要求:测试方案简单;只允许采用题目中已知参数)(8 分) 本题 得分

第一届四川省大学生力学竞赛理论力学试题

第一届四川省大学生力学竞赛理论力学试题学校名称姓名 1.(6分)二根弯杆AB、BC质量不计,在A、B、 C处用光滑铰链连接,其上分别作用大小为M、 转向相反的力偶,几何尺寸如图所示,则A处的 约束力大小为,作用线与水平 面的夹角为。 2.(8分)各杆自重不计,尺寸及几何关系如图 所示。杆AC的A端和B处分别靠在粗糙的墙 上和杆BD的端部,D为光滑固定铰支座,C 处作用一铅垂力F 。若要系统平衡,则A处和 B处的摩擦系数最小值应分别为 和。 3.(12分)如图所示,三根等长且质量不计的杆 相互用光滑铰链连接成一构架,铰接点C、D、E 分别为杆DH、BE、AC的中点,杆BE水平,A、 B处分别是固定铰支座和可动铰支座约束。如在 杆DH上端点H处作用一铅垂力F,则铰C、D、 E处的约束力的大小分别为 、、 。

4.(6分)一空间力的大小为F ,作用线 过边长为l 的正方体的顶点C 和D ,方向 如图示,则该力对过正方体顶点O 和G 的轴ζ 的矩为 。 5.(6分)已知平面运动刚体上两点A 和 B 的加速度大小分别为A a 和B a ,方向如 图所示,则刚体上位于AB 连线中点C 的加 速度大小为 。 6.(12分)已知机构中长为r 的曲柄OA 在 图示瞬时以匀角速度ω 绕轴 O 转动;连杆 AB 长为2 r ,套筒C 可在连杆AB 上滑动, 从而带动杆CD 上下运动,如在图示瞬时, AC = CB ,OA 铅垂且垂直于OB ,则该瞬时 杆CD 的速度大小为 ,加 速度大小为 。 7.(12分)半径为r 的轮O 在水平地面上 作纯滚动。一杆AB 斜靠在它上面,杆与轮之间 无相对滑动,杆端A 不脱离地面。已知杆端A 的速度v 0 为常数,则当杆与地面夹角θ = 60o 时, 杆AB 的角速度大小为 ;轮O 的角速度大小为 ;杆AB 的角加 速度大小为 ;轮O 的角加速度 大小为 。

基础力学实验考试题目

基础力学实验绪论 1.基础力学实验一般分为材料的力学性质测定,实验静态应力测试实验,振动和动应力测试实验,综合性测试实验。 2.在力学实验测量中,对于载荷不对称或试件几何性质不对称时,为提高测量精度,常采用对称测量法。 3.若载荷与其对应的响应值是线性关系,则载荷增量与其对应的响应值增量也是线性关系。(正确) 4.对于任何测量实验,加载方案均可采用增量法。(错误) 5.载荷与变形的关系为ΔL=FL/EA 简支梁各阶固有频率的测量实验 1.简支梁横向振动固有频率若为f1=20HZ,则f3=180HZ。(f1:f3=1:9) 2.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体振动位移信号的李萨如图是正椭圆。 3.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体速度信号的李萨如图是斜线。 4.共振相位判别法判断共振时,激振信号与振动体加速度信号的李萨如图是正椭圆。 5.物体的固有频率只有一个。(错误) 6.物体的共振频率就是物体的固有频率。(错误) 压杆稳定测试实验 1.关于长度因数μ,正确说法是:其它条件相同时约束越强,μ越小 2.关于柔度λ,正确的说法是:其它条件相同时压杆越长,λ越大 3.关于压杆稳定性,正确的说法是:要让欧拉理论可用,应使压杆的柔度进尽可能大 4.在以下所列的仪器设备中,压杆稳定实验所需要的是:压杆稳定试验台数字测力仪计算机 5.两端球形铰支的压杆,其横截面如下图所示,该压杆失稳时,横截面对中性轴的惯性半径i=0.577mm(i=h/sqrt(12)=2/sqrt(12)=0.577mm) 6.已知某理想中心压杆的长度为l,横截面的惯性矩为l,长度因数为μ,材料的弹性模量为 为E,则其欧拉临界力Fcr= 7.已知某理想中心压杆的长度为l,横截面的惯性半径为i,长度因数为μ,则该压杆的柔度λ=μl/i 8.两端铰支的细长压杆,若在其中点加一个铰支座,以约束该截面的水平位移,则增加该约束后压杆的欧拉临界力是原来的4倍。 弯扭组合变形实验 1.在弯扭组合实验中,圆轴下表面测点处包含横截 面和径向截面的应力状态为 2.在弯扭组合实验中,圆轴中性轴测点处包好横街面和径向截面的应力状态为

(试题)2014年第十届湖南省大学生力学竞赛

湖南省第十届大学生力学竞赛试题 (竞赛时间:180分钟) 请将答案写在相应横线上,答案正确给全分,答案不正确给零分。只算16题的总分。 理论力学部分 一、(4分,长沙理工大学供题)一个匀质对称的酒杯支架放在水平面上,其正视图和俯视图如图所示,支架上有六个挂杯点(杯的重心位置)A 、B 、C 、D 、E 、F 等分半径为R 的圆。已知每个酒杯重量为P ,支架的总重量为6P 。要求在任何挂或取杯情况时支架不倾倒,则设计支架底座圆盘的半径r 应满足 r ≥___________(4分)。 题一图 题二图 密 封 线

二、(8分,湖南大学供题)如图所示,均质轮O 置于水平面上,杆HC 垂直轮轴O 搁置于轮和平面上,杆与水平面倾角为60°, 轮与杆及水平面之间的接触点A 、B 和 C 处均有摩擦,使得杆与轮保持静止。现将不计大小的物块D 轻置于杆HC 上的A 点,并由静止沿杆无摩擦加速下滑。设轮、杆与物块D 质量均为m ,杆的重心位于AC 中点E ,AC 长为l ,试分析下述问题: (1)轮与杆保持静止的条件之一是其两者之间的静摩擦因数最小应为 (3分); (2)设A 与C 处的摩擦足够大,则维持B 处不滑动的最小静摩擦因数值等于 (5分)。 三、(5分,湖南农业大学供题)一半径为r 的半圆柱放在另一半径为R 固定于水平面的半圆柱上,如图所示。静止时上面一个半圆柱的重心C 与接触点A 的距离为d ,并假定任意接触处不会发生相对滑动。试求该系统在图示位置稳定平衡时d 的最大值为 (5分)。 题三图 题四图 四、(10分,国防科技大学供题)图示平面机构中 杆OA 以等角速度 0作定轴转动,半径为r 的滚轮在杆OA 上作纯滚动,O 1B 杆绕O 1轴转动并与轮心B 铰接,在图示瞬时O 、B 在同一水平线上,且 O 1B 长为2r ,处于在铅垂位置,则此瞬时 (1)滚轮的角速度大小为 (3分); (2)滚轮的角加速度大小为 (7分)。 五、(10分,吉首大学)在图示系统中,已知匀质圆轮A 的质量为m ,半径为r ,物块B 质量为 2 m ,斜面与水平面倾角为 30,定滑轮质量忽略不计,并假设斜绳段平行斜面。试求解如下问题: (1)若斜面粗糙,圆轮纯滚时轮心加速度大小为 (4分); (2)若斜面光滑,圆轮轮心加速度大小为 (6分)。 r 2

力学基础练习题

力学基础练习题 复习旧知识: 1.下列的估测,最接近实际的是() A.普通课桌的高度约为10cm B.物理课本的长度约为2.6m C.一位普通中学生的质量约为50kg D.一袋普通方便面的质量约为0.5g 2.在下列数据中,最接近生活实际的是() A.一本物理教材的质量约是30kg B.乒乓球的直径约为1dm C.普通中学生的质量约是50kg D.学校国旗杆的高度约为80cm 3. 下列的估测,最接近实际的是() A.一位普通中学生的质量约为50kg B.一位普通中学生的身高约为80cm C.一袋方便面的质量约为0.5g D.物理课本的长度约为2.6m 4.小华同学对于身边物理量的大小进行了估测,下列估测中接近实际的是() A.一个玻璃杯的质量约为5kg B.初中物理课本的宽度约为10.5 cm C.一块橡皮从课桌表面掉到地上的时间约为4s D.成年人正常步行5min通过的路程约为360m 第一节力的基本概念 1.关于力的作用,下述说法正确的是() A.没有施力物体的力是不存在的B.只有直接接触的物体之间才有力的作用 C.人推物体时,人只是施力物而不是受力物D.一个施力物也一定同时是受力物 2.关于力,正确的说法是() A.物体受几个力作用时,运动状态一定发生改变B.物体只受一个力作用时也会产生形变 C.力学中常见的力有重力、弹力、摩擦力D.拉力、支持力、压力等都按照力的性质命名的3.以下说法正确的有() A.不相互接触的物体之间也会产生力的作用,可见力是可以离开物体而独立存在的 B.只要确定了力的大小和方向,那么这个力就完全确定了 C.画某力的图示时,选定的标度不同,那么表示这个力的线段的长度也不同,但箭头的指向是相同的D.在实验室,人们常用天平来测量力的大小 4.关于力,下列说法中正确的是() A.只有相互接触的两个物体间才能产生力的作用B.力的大小可以用弹簧秤或杆秤来测量 C.在力的作用下物体才能发生形变和运动D.施力物体同时也一定是受力物体 5.下列说法正确的是() A.物体形状发生改变必定是力作用的结果 B.施力物体必定同时也是受力物体 C.物体速度不发生改变,则物体一定没有受到任何外力作用 D.用锤子砸钉子时,钉子所受力的施力物体是使用这把锤子的人 6.以下关于力的说法正确的是() A.一个受力物体能找到多个施力物体 B.两物体相互作用不一定要直接接触 C.物体受到力的作用后,形状及运动状态都一定改变 D.物体受到力的作用后,形状或运动状态可能只有一个发生改变 7.关于力的分类,下列叙述正确的是() A.根据效果命名的同一名称的力,性质一定相同B.根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同C.性质不同的力,对物体的作用效果一定不同D.性质相同的力,对物体的作用效果一定相同8.下列关于力的说法,错误的是() A.力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而独立存在 B.一个力的发生至少存在两个物体,而且施力物体同时一定也是受力物体 C.施力物体的施力和受力物体的受力是同时发生的 D.两个物体发生力的作用时一定要相互接触

第六届大学生力学竞赛试题-材料力学(含答案)学习资料

湖南省第六届大学生力学竞赛试题——材料力学 (竞赛时间:180分钟) 请将答案写在相应横线上,答案正确给全分,答案不正确给零分。 一、刚性横梁AB 由四根长为i l (1,2,3,4)i =的钢丝悬挂,每根钢丝的拉伸刚度均为EA ,第i 根钢丝距A 端的距离为i a ,在未受力时横梁AB 处于水平位置,今在AB 上作用载荷P 。则: (1)结构的静不定度为 (2分); (2)用各杆轴力N i (1,2,3,4)i =表示的变形协调条件为 (4分); (3)今欲使刚性横梁仍保持水平,则P 力距A 端的距离x = (4分)。 题一图 题二图 二、左端固定的圆截面轴由两种材料组成,并且内、外两轴紧密接合,截面尺寸及材料性质见下表。 密 封 线

今在轴表面沿与母线成45°方向焊上一直径为1mm 的细铜丝ab (把铜丝拉直,在两端焊牢,且无初始应力),铜的弹性模量为E 0=8×104MPa 。在轴的右端加上力偶矩m 0=1.2kN·m 。则: (1)内轴扭矩T (x ) = (3分); (2)外轴扭矩T (x ) = (3分); (3)细铜丝横截面上的应力σ= (6分); 三、如图所示一根足够长的钢筋,放置在两刚性平台上,在CD 中点K 处作用载荷F 。钢筋单位长度的重量为q ,抗弯刚度为EI 。则 (1)C 、D 处刚好脱离桌面时,F = ;(4分) (2)当F =2qa 时,K 点的位移为 。(3分) (3)当F =0时,K 截面的弯矩与a 的关系为 ;(5分) 题三图 题四图 四、图示梁杆系统,梁CD 与杆AB 间存在一微小间隙δ,M - M 为与杆AB 连接的不变形刚体。一重量为P 的环状物体从高度/3h a =处自由下落冲击刚体M - M 。设冲击过程发生在线弹性范围内,且不计梁和杆的质量,也不考虑杆的压缩稳定性。已知梁的弯曲刚度为EI ,杆的拉压刚度为EA ,且2EI a EA =。试求: (1)当δ=0,即AB 的B 端可看作铰接于C 点时,梁C 截面处的最大动位移 d1?= (4分); (2)当0≠δ,且杆B 端与梁C 端刚好接触时,环状物体重量P 0= (3分); (3)当0≠δ时,且P >P 0,梁C 截面处的最大动位移d1?= (6分)。 M C B 3 A D M a 2a/3 h δ

北京建筑工程学院基础力学实验竞赛试题(答案)

σ来表示该材料的名义屈服极限,则正确定义1.对于没有屈服阶段的塑性材料通常用2.0p 名义屈服极限的图为______。 解:正确答案为[C]。 σ是指当塑性线应变ε=0.2%时对应的应力,而不是ε=0.2首先名义屈服极限2.0p 时对应的应力,因此[A]和[B]肯定不对。 另外,名义屈服极限是指塑性线应变等于某值时对应的应力水平,而塑性线应变是指不可恢复的、残余线应变,该线应变必须通过卸载的规律才能得到,而卸载的规律与线弹性阶段的斜直线是基本平行的,因此选项[C]是正确的。(4)图中与a点对应的线应变是该点的横坐标值,是材料加载至a点时总的线应变,其中包含可恢复的弹性应变和不可恢复的塑性应变。 2.铸铁圆轴受图示外力偶的作用至破坏,则断口的大致位置为______。 [A] 1-1线 [B] 2-2线 [C] 3-3线 [D] 4-4线 解:正确答案为[A]。 铸铁受扭破坏是由于45°斜截面上的拉应力超出了铸铁的抗拉强度造成的,根据本题中圆轴受到外力偶作用的方向,可以判断出在垂直于1-1线的方向上有拉应力的作用,因此铸铁将沿着1-1线所给出的大致位置断开。 3.如图所示两端铰支的压杆,杆件下端的折角处为刚性连接。该压杆长度因数的上限为______,长度因数的下限为______。

解:本压杆是一个L 型的折杆,与下端刚性相连的水平段对杆件下端面的转角有一定的约束,这种约束的强弱取决与这段杆件的弯曲刚度,如果刚度非常低,以致压杆的下端面可以自由转动,在这种情况下约束相当于不存在,压杆的下端仍然相当于铰支,此时μ=1.0;相反,如果水平段的刚度非常高,以致压杆的下端面不能发生任何转动,那么压杆的下端约束就相当于固定端了,此时的μ=0.7。 4.低碳钢的应力—应变曲线如下图所示,则正确表示冷作时效现象的路径是______,正确表示冷作硬化现象的路径是______。 [A]o-a-b-e [B]c-b-f [C]c-b-e [D]d-b-e 解:冷作硬化是指材料受力进入强化阶段后卸载,然后马上再加载,此时材料的应力应变曲线经过线弹性阶段后,直接进入强化阶段,而没有明显的屈服台阶,此后材料将按照原来的路径经过强化阶段,直至最后破坏。 冷作时效是指材料受力进入强化阶段后卸载,搁置一段时间后再加载,此时材料的线弹性阶段明显加长,而且屈服台阶明显提高,如虚线bf 所示,进入强化阶段后,应力应变曲线将按照与be 线大致平行的规律通过强化阶段,直至最终破坏。 5.一根横截面面积为2 0100mm A =的低碳钢圆杆,其屈服强度MPa s 200=σ,施加拉伸

材料力学基础测试题(含答案)

材料力学基础测试题(1至6章) 一、判断题:(对“√”,错“X ”各1分共10分) 1、E 的大小与杆的材料和长度无关。(X ) 2、求超静定问题时要由几何关系和物理关系建立补充方程。(√) 3、胡克定理的适用条件是ρσσ≤对吗?(√ ) 4、提高梁的强度主要是改变L 和E 。( X ) 5、一般细长梁弯曲正应力强度满足则剪应力强度必满足。(√) 6、图示结构为2次超静定桁架。( X ) 7、图示直梁在截面C 承受e M 作用。则截面C 转角不 为零,挠度为零。(√) 8、等直传动轴如图所示,轮B 和轮D 为主动轮,轮A ,轮C 和轮E 为从动轮。若主动轮B 和D 上的输入功率相等,从动轮A ,C 和E 上的输出功率也相等,如只考虑扭转变形而不考虑弯曲变形,危险截面的位置在AB 区间和DE A M e C l /2B l /2

区间。(√) 9截面面积为 10变形。 (X 1、 234边界条件是 A C

5、低碳钢拉拉伸实验中四个阶段是:(1) (2)(3)(4) 6、一般基本变形中,强度条件可解的三类问题是: 。 7、已知图(a)梁B端挠度为q4l/ (8 E I ) ,转角为q3l/(6 E I),则图(b)梁C截面的转角为。 8、当L/h>的梁为细长梁。 三、选择题:(各2分,共28分) 1、任意截面形状的等直梁在弹性纯弯曲条件下,中性轴的位置问题有四种答案: (A) 等分横截面积;(B) 通过横截面的形心;(C) 通过横截面的弯心; (D) 由横截面上拉力对中性轴的力矩等于压力对该轴的力矩的条件确定。 正确答案是 B 。 2、一梁拟用图示两种方法搁置,则两种情况下的最大正 应力之比 max a max b () () σ σ为:

力学竞赛试题及答案

力学竞赛试题及答案 一、 四叶玫瑰线 解:(1)对于四叶玫瑰曲线θρ2cos a =,在直角坐标系中可写成(图3-1) ? ? ?==θρθ ρsin cos y x 将θρ2cos a =代入上式, 得 ? ??==θθθθsin 2cos cos 2cos a y a x (1) 利用三角函数的积化和差公式 )]cos()[cos(21 cos cos βαβαβα-++= )]sin()[sin(2 1 sin cos βαβαβα-++= 可得 ??? ????-=+=)sin 3(sin 2 )cos 3(cos 2 θθθθa y a x (2) 图3-1 图3-2 (2)现设计一行星齿轮机构来画此曲线。如图3-2所示的行星齿轮机构,小齿轮1O 在固定内齿轮O 内作纯滚动,其中内齿轮的半径为R ,小齿轮的半径为r ,画笔所在E 点离小齿轮圆心1O 的距离为e 。随系杆1OO 的转动,其E 点的轨迹为 ?? ?--=+-=?θ? θsin sin )( cos cos )( e r R y e r R x E E 利用小齿轮的纯滚动条件)(θ?θ+=r R ,有θ?r r R -= ,代入上式可得

??? ??? ? ---=-+-=)sin(sin )( )cos(cos )( ?θ?θr r R e r R y r r R e r R x E E 作变换,令β?3=,上式可改写为 ??? ??? ? ---=-+-=) 3sin(3sin )( )3cos(3cos )( ?β?βr r R e r R y r r R e r R x E E (3) 对照式(2)和式(3)中的系数,有 2a e = , 2a r R =-, 13=-r r R 联解之,得 a R 2=, a r 23= , 2 a e = (4) 做一个如图3-2所示的行星齿轮绘图机构,取式(4)中的参数,即可画出θρ2cos a =的四叶玫瑰曲线。 二. 手指转笔 在你思考问题时有用手指转笔的习惯吗?请你用下述刚体简化模型,进行分析计算: (1)本问题与力学中的什么内容有关系? (2)求出笔绕手指无滑动转一周中,手指作用于笔的正压力和摩擦力的大小; (3)给出笔与手指间的摩擦因数μ随AC 长度x 变化应满足的条件。 手指转笔的刚体简化模型:如题4图所示,设手指为半径为R 的圆柱,笔为一回转半径为ρ的细直杆(对质心C 转动惯量为2ρm )。设手指保持不动,开始时笔在距质心C 距离为ρ的A 处与手指相切,初角速度为o ω,设R πρ>,且杆始终在垂直于手指的同一平面内转动,忽略重力的影响。

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