材料力学实验试题(江苏科技大学)
材料力学科技实践题目
序材料力学科技实践活动的目的在于对材料力学的教学模式进行改革，目标是把学生被动的学习变为主动学习，给学生留出充分的创造性思维空间，锻炼学生动手能力，训练学生科学的观察、思考及总结的方法，并从中学到课本以外的知识，提高学生的综合素质。
具体方式：首先，在传统的授课计划内抽出一定学时，在大学二年级学生可以按时完成工作的前提下，以科研工作的形式要求同学分组选定研究题目。
课题的内容覆盖材料力学基本知识点，使用钢铁、有机玻璃、黄铜、铝合金、PVC、塑料、复合材料、混凝土等材料来完成剪切、挤压、拉伸、压缩、弯曲、扭转、结构失稳、冲击和应力腐蚀等项实验。
由于这些材料的机械性质各有差异（有些是目前工程上越来越多使用的新材料），力学响应的规律也不同。
目前使用的大部分材力教材没有详细介绍，课堂上也不讲实验中的现象，学生不知道实验的结果。
学生在教师的指导下自主选择实验方案，设计实验步骤和数值计算模型。
在研究过程中观察各种现象、采集处理实验数据。
根据在课堂教学中所学的知识点，学生通过文献检索对研究内容有基本认识。
在实验室里，由老师监督安全，可以较好完成实践动手的环节。
其次，为进行数值计算，预先给同学补充有限元的基本概念与使用方法。
要求结合有限元软件的教学穿插介绍相关的力学知识和基本理论, 但讲解以形象化、结论化为主, 舍弃大的理论推导过程。
结合实际工程间题, 提出计算分析的一般步骤，建立合理的计算模型, 实现有效的有限元模拟。
在使用有限元程序时，要求学生熟练掌握软件系统的有关操作内容，如图形界面、操作过程、功能块等。
学生自主完成数值模拟工作，最后写出研究报告。
研究报告内容渋及文献综述、方案描述、制备试样、试验方法和数据采集分析和数值模拟结果讨论等内容。
最后，以科技报告答辩会的形式完成。
在研究报告撰写中，即有写作格式要求，也给学生留下思考的空间。
学生通过分工查找资料，对实验现象和计算结果做出比较合理的解释。
Odeh Engineers, a local company led by David Odeh'93 has a number of projects.1、One involves the Tabernacle, a historic structure on Marth's Vineyard. They are involved inrehabilitating the structure, and need a nonlinear stress analysis for wind loading. The structure consists of various wrought-iron (or possibly a mix of wrought iron and cast iron) steel arches (similar to the Eiffel tower on a much smaller scale). They are getting some material samples tested over the next couple of weeks. Building plans would be used to model some of the structural elements to try to establish an ultimate strength interaction surface (P-M diagram) using the tensile test results.2、The company is also doing a couple of existing historic structures that require seismic retrofit. Often, we try to justify capacity for lateral load resistance in the structure using existing unreinforced brick masonry walls. There are various models for the behavior of these walls (e.g. equivalent strut), usually obtained through curve fitting of empirical test data. It would be useful to study the shear and bending characteristics of typical walls in historic buildings in RI, such as mill buildings, when subjected to lateral seismic forces. The project could aim to model the force/deflection and moment/rotation curves for typical cantilever shear walls (such as a simple brick masonry bearing wall and an "infill" masonry wall within a concrete beam/column frame). It would require research into test data for these wall types to determine models for material behavior.3、Another project is an investigation of the pullout strength of steel anchor bolts in concrete foundations. There are often uplift loads on building columns, which induces tension in anchor bolts at foundations. It would be interesting to study the stress distribution of a headed anchor bolt embedded in a concrete substrate to try to determine the ultimate strength in pullout for different conditions (e.g. vary bolt embedment depth, vary concrete substrate area and thickness, vary bolt diameter and/or bolt head size).4、Finally, one could look into modeling of cyclic loads on welded moment-resisting connections between steel beams/columns. These types of connections are hotly debated right now among structural engineers because many of them failed in the Northridge earthquake due to weld embrittlement and stress concentration at notches in the flange connections. Although alot of research has already been done in this area, it would be an interesting project to model the welded connection and try to mimic the failure modes exhibited in the Northridge quake.5、Professor Freund and Dr. Pradeep Guru are investigating the mechanical aspects of a very small condenser microphone. The design uses a thin low-stress polycrystalline silicon diaphragm suspended above a p+ perforated back plate. The microphone is fabricated using a combination of surface and bulk micromachining techniques in a single wafer process without the need of wafer bonding. Finite element analysis of the microphone is needed to assess its manufacturability and performance..6、Mike Joseph and James Peverill presented a number of potential topics that would contribute to the work of the Brown Formula SAE Car Project. The car components will ultimately be designed and built based on the results of the FEM studies. The project report can become part of the FSAE team's presentation at the 2002 competition and would considerably strengthen Brown's entry. Here are their suggestions.(1). Front axle(2). Rear axle (deDion)(3). Steering system(4). Braking system(5). Safety/Crashworthiness study involving chassis (frame)(6). Drivetrain study(7). Modeling tire behavior(8). Pedal system analysis(9). Thermal modeling of Cooling system(10). Model of entire vehicle during dynamic conditions7、 It appears as though the pedestrian overpass connecting the Fox Point Neighborhood of Providence with India Point Park has a fundamental natural frequency at or close to the typical cadence of people walking at a normal pace. Large-amplitude vibrations were noted when the bridge was crowded during the reason Heritage Festival at the park. An FEM analysis of the foot bridge could yield the natural frequencies and mode shapes for the bridge. A relation between computed stress field and vibration amplitude can predict levels of vibrations that the bridge may safely sustain. Added mass, dampers, or other retro-fit repairs could be investigated to alter the natural frequency or other dynamic response factors.8、Aeroastro, an aerospace company founded and led by Brown alumni. Has a contract to build a Carrier Spacecraft to be launched from an Ariane rocket. This carrier will in turn take a Sail craft out of the earth's orbit, deploy the sail and photograph the event. The sail itself will carry artifacts from humanity into deep space. Customers will pay in order to have their photographs, messages, and biological signatures launched into space. More about the project can be found at.FEM analysis of the carrier is needed as part of the design process.9、The August issue of the Brown Alumni Magazine calls attention to a recent study done by Brown Medical School Researchers on the danger of digging deep holes in dry sand at the beach. The authors looked into news reports of deaths due to hole collapse at beaches, and concluded that such deaths occur frequently enough to merit efforts to educate the public. The letter to the Journal of the American Medical Associsation. provides sccant information about the sizes of the collapsed holes and nature of the surrounding sand. A finite element study of sand holes of various sizes could lead to very specific information on the geometries most likely to lead to collapse in a particular sand type. The utility of such data to hole-diggers and lifeguards is obvious. The results of such a study could be submitted to the JAMA.10、Sierra Designs, a manufacturer of high-technology tents, is in the process of designing a new ultra light two-person tent. A pair of arching tent poles cross, and a rigid joint is being considered. In typical tent designs the poles cross but are not linked together by anything more constraining than a lose clip. The company is interested in FEM analyses of the proposed rigid connector.11、Analysis of dental restorations: implants, crowns, and bridges. For example, ceramic crowns have a 35% failure rate in the molar regions during the first three years after installation. The brittle nature of dental ceramics, the large magnitude of biting forces and improper crown designs can usually be blamed for failures. Is there a particular combination of the two dentist-controlled features, crown thickness and bonding material, that leads to better performance?12、Analysis of full-mouth dental implant systems. To replace all teeth, a dentist would insert titanium hollow-screw implants in the jaw, allow the bones to fuse with the screws. The implants are then uncovered and posts are attached to the head of the implants. This system is the foundation on which a one-piece set of molded teeth is set. The posts implants, and teeth are designed to handle compressive loads. depinding upon the fit of the tooth-piece and the location of the posts, chewing on the back, cantilevered molars may induce bending in the tooth piece and tension in some of the implants. Finite element studies can quantify these effects.13、Finite Element analysis of turtle (or other similar Animals) shells. A lab at Brown's Evolutionary Biology department is studying the phenomenon of hypoxia in turtle. Many species of turtles hibernate in iced-over water for long periods of time. Under these conditions, the mechanical properties of the shells are changed. How does this change affect the turtle's self-protective abilities? What is the effect of shell geometry on the mechanical response to various loads imparted by predators. Several students can be involved in this project, each modelling the geometry and properties for a different species of turtle. Live turtles and empty shells are available for measurement.14、Analysis of a 40-foot extension ladder. These ladders must be able to withstand a variety of loads in various combinations of extension and tilt angle. The dynamic properties are of particular importance. The ladder's natural frequencies must not coincide with the frequency of motion of a typically person climbing the ladder or working (hammering, scraping, etc) in various positions.15、Analysis of a bicycle brake. What are the stresses induced in brakes during braking in various road conditions? If several students are involved, a comparison of side-pull, center-pull, and V-type brakes could be made.16、Another important part of a bicycle's braking system is the brake shoe/pad assembly. These are subject to compressive and shear forces while in contact with the rim. The tread configuration, angle subtended by the brake and rim, and material properties all effect the stress distribution.17、Bike frames have changed greatly over the years. Compare the stress distributions in various frame geometries. Perhaps a comparison of men's and women's frames would interest you, or an analysis ofone of the new style suspension mountain bikes. You could study the frame of a tandem bicycle. The dynamic properties of tandem and suspension bikes are important; natural frequencies of the frames may be close to the cadence of the pedaling.18、The arch in the new addition to Barus Holley building is concave, and often significant winds blow up the walkway and attack the arch at various angles. How does the arch respond? The curved glass sliding doors may be vulnerable to breakage. What winds can be sustained? Are such winds likely to occur?19、Remember EN4, and that lab comparing the efficiency of various bows? You could do an FEM analysis of any of the three bows. A static analysis would show the stress distribution in the bow and could give the bow's natural frequencies. The ambitious can try dynamic analyses.20、This may sound silly to you, but the mechanics of food are very important. Consider, for example, Nabisco Animal Crackers. For these to be a successful and profitable product, the cookies must arrive in the consumer's hands largely unbroken. The combination of material properties and geometry must be just right in order for this to occur. Other types of food (crackers, chips, etc, etc) have the same problem.21、The mechanical properties of packaging: boxes, bottles, cans, are of extreme importance. The goal in package design is to minimize weight and production costs while maintaining adequate structural integrity and thermal response. Moreover, the package must be efficiently stored, and appealing to the consumer.22、Some species of spiders spin their webs with as many as 7 silks with differing elastic properties. The static response to wind, rain, and insects of various webs could be explored. The natural frequencies of vibration and vibrational modes of webs are also of interest; spiders are thought to sense the location of their prey by the vibration of their web.23、How have trees adapted to their environment? What are the mechanical constraints placed on a tree's trucnk, root, and branch systems? What role do wind and soil conditions play in these constraints?24、连接销钉在不同排列方式下的剪切失效分析25、挤压件在不同接触方式下的挤压应力分布，变形与失效分析26、具有不同形状孔洞的结构物在拉伸条件下的应力分布及失效分析27、不同形状的结构物在压缩条件下的失稳模式及失效分析28、不同截面形状的结构物在扭转条件下的应力分布及失效分析29不同形状的结构物在冲击条件下的失效与断裂机理分析30、不同形状的结构物在预应力条件下的应力腐蚀行为机理分析31、不同形式的复合增强（如：颗粒增强、纤维增强、编织物增强、缝制增强、包裹增强等）结构物在复杂载荷条件下的失效机理分析。
材料力学试题及参考答案全
精心整理江苏科技大学学年第二学期材料力学试题(A 卷)一、 选择题（20分）1、图示刚性梁AB 由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，长度不等，横截面积分别为A 1和A 2，若载荷P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（）。
A 、A 1〈A 2B 、A 1〉A 2C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2为任意2、建立圆周的扭转应力公式τρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（） （1） 扭矩M T 与剪应力τρ的关系M T =∫A τρρdA （2） 变形的几何关系（即变形协调条件） （3） 剪切虎克定律（4） 极惯性矩的关系式I T =∫A ρ2dAA 、（1）B 、（1）（2）C 、（1）（2）（3）D 、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（） A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（） A 、提高到原来的2倍 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍题号 一 二 三四五六总分得分题一、3图---------------------------------------------------密封线内不准答题-------------------------------------------------------------题一、4题一、1D 、降低到原来的1/4倍 5.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则P 1/P 2=（） A 、2 B 、4 C 、8 D 、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。
（１５分）三、如图所示直径为d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m 的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m 之值、材料的弹性常数E 、μ均为已知。
（15分） 四、电动机功率为9kW ，转速为715r/min ，皮带轮直径D =250mm ，主轴外伸部分长度为l =120mm ，主轴直径d =40mm ，〔σ〕=60MPa ，用第三强度理论校核轴的强度。
江苏科技大学考研真题—江苏科技大学
江苏科技大学船舶与动力工程学院理论力学2004——2023年年材料力学2004——2023年年流体力学2004——2023年年，2023年年结构力学2004——2023年年船舶结构力学2004——2023年年船舶原理与结构2023年年机械工程学院材料力学2004——2023年年机械设计2004——2023年年机械原理2004——2023年年理论力学2004——2023年年电工学2023年年——2023年年微机原理2004——2023年年工程热力学2004——2023年年电子信息学院电力电子技术2023年年——2023年年电子技术2023年年——2023年年智能控制2004电路2004——2023年年微机原理2004——2023年年信号与系统2004——2023年年数字电路与数字逻辑2004——2023年年自动控制原理2023年年第 1 页/共 3 页经济管理学院运筹学2023年年——2023年年生产管理2023年年——2023年年关系数据库2023年年——2023年年会计学2004——2023年年财务管理学2023年年财务学2004——2023年年西方经济学2023年年，2023年年——2023年年管理信息系统2004——2023年年市场营销学2004，2023年年——2023年年管理学2023年年，2023年年——2023年年企业学2004数理学院普通物理2023年年——2023年年材料科学与工程学院材料科学基础2004——2023年年物理化学2004——2023年年材料衔接原理2004——2023年年有机化学2004——2023年年无机与分析化学2023年年——2023年年外国语学院日语二外2023年年基础英语2023年年英语语言学2023年年——2023年年生物与环境工程学院生物化学2004——2023年年，2023年年——2023年年分子生物学2023年年普通微生物学2023年年微生物学2023年年——2023年年细胞生物学2023年年——2023年年遗传学2023年年——2023年年植物生理学2023年年数学（农学门类联考）2023年年化学（农学门类联考）2023年年植物生理学与生物化学（农学门类联考）2023年年动物生理学与生物化学（农学门类联考）2023年年土木与建造工程学院材料力学2004——2023年年结构力学2004——2023年年流体力学2004——2023年年，2023年年混凝土结构原理2023年年钢筋混凝土原理2023年年土力学地基基础2004——2023年年计算机学院模式识别2023年年程序设计2004，2023年年——2023年年数据结构2002——2023年年计算机组成原理2004——2023年年操作系统2023年年——2023年年第 3 页/共 3 页。
材料力学实验题及答案
材料力学实验思考题 材料的力学性能1．金属机械性能主要指金属材料的 屈服极限 、强度极限 、延伸率、断面收缩率 。
其中屈服极限 与强度极限 主要反映材料的强度，延伸率 与断面收缩率 反映材料的可塑性和延展性。
2．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 椭圆度误差 。
而在三个截面平均直径中取其最小值的意义是求得试样的最小横截面积。
3、低碳钢拉伸时有明显的“四个”阶段，它们分别是： 线性阶段 、 屈服阶段 、 硬化阶段 、 颈缩阶段 。
4、 工程上通常把伸长率大于 5% 的材料称为塑性材料。
5、 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。
6、低碳钢的极限应力为 屈服极限 ，铸铁的极限应力为 强度极限 。
7、在拉伸实验中引起低碳钢屈服的主要原因是 切应力 。
而引起铸铁断裂的主要原因是 拉应力 ，这说明低碳钢的 抗拉 能力大于 抗剪 。
而铸铁 抗剪 能力大于 抗拉 能力。
8、对于铸铁试样，拉伸破坏发生在横截面上，是由拉应力造成的。
压缩破坏发生在斜截面上，是由切应力造成的。
扭转破坏发生在45度螺旋面上，是由最大拉应力造成的。
9、低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别。
低碳钢试样的断面与横截面重合，断面是最大切应力作用面，断口较为齐平，可知为剪切破坏；铸铁试样的断面是与试样的轴线成o45的螺旋面，断面是最大拉应力作用面，断口较为粗糙，因而是最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。
10、 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（C ）。
11、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);12、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（ D ）。
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xx 苏科技大学学年第二学期材料力学试题(A卷)一、选择题（20分）1、图示刚性xxAB由杆1和杆2支承，已知两杆的材料相同，xx不等，横截面积分别为A1和A2，若载荷P使刚xx 平行下移，则其横截面面积（）。
A、A1〈A2B、A1 〉A2C、A1=A2D、A1、A2为任意2、建立圆周的扭转应力公式τρ=Mρρ/Iρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（）（1）扭矩MT与剪应力τρ的关系MT=∫AτρρdA（2）变形的几何关系（即变形协调条件）（3）剪切xx定律（4）极惯性矩的关系式IT=∫Aρ2dAA、（1）B、（1）（2）C、（1）（2）（3）D、全部3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ1=（）A、σB、2σC、3σD、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面xx，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则xx的强度（）A、提高到原来的2倍B、提高到原来的4倍C、降低到原来的1/2倍D、降低到原来的1/4倍5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度EI相同，若二者自由端的挠度相等，则P1/P2=（）A、2B、4C、8D、16二、作图示梁的剪力图、弯矩图。
（１５分）二题图三、如图所示直径为d的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩m的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成450方向的正应变，试求力偶矩m之值、材料的弹性常数E、μ均为已知。
（15分）四、电动机功率为9kW，转速为715r/min，皮带轮直径D=，主轴外伸部分xx为l=，主轴直径d=，〔σ〕=60MPa，用第三强度理论校核轴的强度。
（15分）四题图五、重量为Q的重物自由下落在图示刚架C点，设刚架的抗弯刚度为EI，试求冲击时刚架D处的垂直位移。
（15分）六、结构如图所示，P=15kN ，已知xx 和杆为一种材料，E=210GPa 。
xxABC 的惯性矩I=4，等直圆杆BD 的直径D=。
规定杆BD 的稳定安全系数nst=2。
求BD 杆承受的压力。
材料力学试题及答案
材料力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，下列哪一项不是基本力学性质？A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 韧性2. 材料在拉伸过程中，当应力达到屈服点后，材料将：A. 断裂B. 产生永久变形C. 恢复原状D. 保持不变3. 材料的弹性模量是指：A. 材料的密度B. 材料的硬度C. 材料的抗拉强度D. 材料在弹性范围内应力与应变的比值4. 根据材料力学的胡克定律，下列说法正确的是：A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无关D. 应力与应变成线性关系5. 材料的疲劳寿命是指：A. 材料的总寿命B. 材料在循环加载下达到破坏的周期数C. 材料的断裂寿命D. 材料的磨损寿命6. 材料的屈服强度是指：A. 材料在弹性范围内的最大应力B. 材料在塑性变形开始时的应力C. 材料的抗拉强度D. 材料的极限强度7. 材料的断裂韧性是指：A. 材料的硬度B. 材料的抗拉强度C. 材料抵抗裂纹扩展的能力D. 材料的屈服强度8. 材料力学中的泊松比是指：A. 材料的弹性模量B. 材料的屈服强度C. 材料在拉伸时横向应变与纵向应变的比值D. 材料的断裂韧性9. 在材料力学中，下列哪一项是衡量材料脆性程度的指标？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 断裂韧性D. 泊松比10. 材料在受力过程中，当应力超过其极限强度时，将：A. 发生弹性变形B. 发生塑性变形C. 发生断裂D. 恢复原状答案1. C2. B3. D4. A5. B6. B7. C8. C9. C10. C试题二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料力学中材料的三种基本力学性质。
2. 解释什么是材料的疲劳现象，并简述其对工程结构的影响。
3. 描述材料在拉伸过程中的四个主要阶段。
答案1. 材料的三种基本力学性质包括弹性、塑性和韧性。
弹性指的是材料在受到外力作用时发生变形，当外力移除后能够恢复原状的性质。
塑性是指材料在达到一定应力水平后，即使外力移除也无法完全恢复原状的性质。
(完整word版)材料力学试题及参考答案-全
精心整理江苏科技大学学年第二学期材料力学试题(A 卷)一、 选择题（20分）1A 1和A 22时需考虑下列因素中的哪几个？答：（1ρdA（2（3（4A 、（1、全部 3A 、σ B 、2σ C 、3σ D 、4σ4、高度等于宽度两倍(h=2b)的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（） A 、提高到原来的2倍 B 、提高到原来的4倍 C 、降低到原来的1/2倍题一、3图---------------------------------------------------密封线内不准答题-------------------------------------------------------------题一、4题一、1D 、降低到原来的1/4倍 5.已知图示二梁的抗弯截面刚度EI 相同，若二者自由端的挠度相等，则P 1/P 2=（） A 、2 B 、4 C 、8 D 、16轴线成 四、，皮带轮直径D =250mm ，主轴外伸部分长度为，，用第三强度理论校核轴的强度。
（15分）的重物自由下落在图示刚架C 点，设刚架的抗弯刚度为EI D 处4，求BD 用欧拉公式判断BD 杆是否失稳。
（20分）江苏科技大学学年第二学期材料力学试题(B 卷)二、 选择题（20分题一、5图三题图六题图五题图四题图-------------------------------密封线内不准答题--------------------------------------------------------------------------------------------------------）1、下列结论中正确的是（）A 、材料力学主要研究各种材料的力学问题B 、材料力学主要研究各种材料的力学性质C 、材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律D 、材料力学主要研究各种材料中力与材料的关系2、有两根圆轴，一根为实心轴，直径为D 1，另一根为空心轴，内外径比为d 2/D 2=0.8。
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（）1 212. 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 218.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 ）。
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材料力学实验试题
(江苏科技大学 2008.08)
1 如图，测量某材料的断后伸长率时，在标距L 0=100mm 的工作段内每10mm 刻一条线，试样受
轴向拉伸拉断后，原刻线间距离分别为10.1、10.3、10.5、11.0、11.8、13.4、15.0、16.7、14.9、13.5，则该材料的断后伸长率为（ ）。
(A) 28.5% (B) 29.6% (C) 31.0% (D) 32.6%
答案：(B)
2 碳钢制成的构件，某点的应力状态如图，已知0>x σ、0=y σ、0<xy τ、3
1
=
μ，若在该点贴直角应变花，定性分析得出的三个应变值为（ ）。
(A) 00>ε、045<ε、3
90εε≈
(B) 00>ε、045>ε、090=ε
(C)
00>ε、045<ε、3
90εε-
≈
(D)
00>ε、045>ε、3
90εε≈
答案：(D)
3某材料的应力应变曲线1如图所示，弹性模量为E1，条件屈服极值为1
2.0σ。
在图上绘出另一种
材料的应力应变曲线2，已知其E2< E1,
12.022.0σσ>，并在图上标出2
2.0σ点的位置。
σ
答案：
σ
4
在电测实验中，应变片的灵敏系数为片K ，若将应变仪的灵敏系数旋钮指向任意值仪K ，在加
载后，测点的实际应变ε与应变仪读数ds ε(设在半桥单片测量情况下)之间的关系为 答案：ds K K εε片
仪=
5
由同一种材料分别制成的短试件(l=5d)和长试件(l=10d)，则两者的延伸率之间的关系
为 。
答案：105δδ>
6 拉伸试件的延伸率%100%1001⨯∆=⨯-=
l l l l l δ，而试件的纵向线应变l
l
∆=ε，可见， δ与ε的表达式相同，因此是否可说，延伸率就等于试件的纵向线应变？
答案：不能，ε是一点处的线应变，当在全长l 范围内为均匀变形时才有意义，且其伸长∆l 包含弹性变形和塑性变形。
试件断裂后的延伸率δ，其总伸长仅是试件的塑性变形部分，且通常包括均匀变形和非均匀变形两部分，故δ和ε的意义是不同的。
7
在低碳钢拉伸实验中，以变形格数为横坐标，载荷P 为纵坐标，根据实验数据绘制P-∆L 图。
答案：
斜率为材料的弹性模量。
计算方法如下：
3
11
1-=-=∑∑==n
i n i Pi n b Hi n a
/kN
07.12112
11
2
111格=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯-⨯=
∑∑∑∑∑=====n
i n i n
i n
i n
i Pi n Pi Hi Pi n Pi Hi b
格kN/ 083.01111112
112
=⨯-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-==∑∑∑∑∑=====n
i n i n i n i n
i Hi Pi n Pi Hi Pi n Pi b
db dP
GPa A K L b K L b d A P d d d E 2.21223.782000100083.010
000=⨯⨯=⨯=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫
⎝⎛=
=εσ
相关系数为
9994
.02
11
2
2
11
21
1
1
=⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣⎡⎪
⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪
⎭⎫ ⎝⎛-⨯-⨯=
∑∑∑∑∑∑∑=======n i n i n i n i n
i n
i n
i Hi Hi Pi Pi Hi
Pi Pi Hi n r
8 如图，一直径为d 的圆杆承受轴向拉力P 、弯矩Mz 和扭矩Mn 作用，如图所示，材料的弹性
模量为E ，泊松比μ。
若只能使用四片电阻片(包括温度补偿在内)来测定扭矩Mn ，试确定其布片
和接线方案，并推导扭矩的实测公式。
x
答案：
()ds E E E εμεμμεεμτσσ+=+=+-==-=14111312
31 ds n E
d M εμπ+=1643
9 一圆轴受扭矩MT 作用，为测定轴表面A 点处的主应变ε1和ε2，沿与轴线成450方向各贴一应
变计R1和R2，如图所示。
已知应变计横向效应系数H=1.2%，其灵敏系数是在μ0=0.285的标定梁上测定的，试计算应变计的横向效应给应变测量带来的相对误差。
答案：由相对误差计算公式：
()()%
86.0012
.0285.01012.0285.01100-=⨯-⨯+-=-+=
H
H a e μμ
其中，L
B
a εε=。
由于题中是纯扭状态，故取1-=a 。
又采用半桥电路测量，故相对误差为： %72.120-==e e
10一枚应变片(R=120Ω,K=2.00)粘贴于轴向拉伸试件表面，应变片轴线与试件轴线平行。
试件材
料为碳钢，弹性模量E=2.1⨯1011N ／m2。
(a)若加载到应力σ=3000 ⨯105N ／m2，应变片的阻值变化多少？(b) 若将应变片粘贴于可产生较大弹性变形的试件，当应变从零增加到5000με，应变片阻值变化多少? 答案：由公式
εK R R =∆ 、 E
σε= 可得 (a) Ω≈⨯⨯⨯⨯==∆343.010
1.210300012000.211
5
E KR R σ
(b) Ω≈⨯⨯⨯==∆-2.110
500012000.26
εKR R。