力学实验思考题
材料力学实验思考题答案Ⅰ
1、比较两种材料受压时的力学性能及受压破坏特点。
答：低碳钢是塑性材料，而铸铁是脆性材料。
低碳钢抗压能力非常强，且抗拉抗压能力相当，所以最后会被压扁。
铸铁的抗压能力远远大于抗拉能力，最后会被内部的正应力给拉断，断口呈斜45度角。
2、为什么铸铁材料受压缩时，沿着与轴线约成45°的斜截面破坏？
答：在铸铁试件压缩时与轴线大致成45°的斜截面具有最大的剪应力。
3、比较铸铁材料的抗压强度极限与抗拉强度极限，由此说明铸铁材料在工程实际中的主要途径。
答：铸铁的抗压强度要高于抗拉强度。
铸铁件抗压不抗拉。
在工程实际中可作为承重部分。
1、由拉伸实验得到的材料力学性能参数有何实用价值？
答：表征了这种材料的性质和性能，利用这些参数可以进行一些理论分析和数值计算，比如弹性模量可以表示出这种材料的刚度，屈服强度可以表示出这种材料的强度
2、比较说明低碳钢和铸铁试件破坏断口的形状有何差别？并加以分析
答：低碳钢材料在横截面发生剪断破坏，铸铁在与轴线成45°螺旋面发生拉断破坏。
低碳钢的抗剪能力小于抗拉和抗压能力。
铸铁的抗拉能力小于抗剪能力和抗压能力。
3、比较说明低碳钢和铸铁材料的拉伸性能参数有何差别？
答：低碳钢的抗剪能力小于抗拉压能力，延伸率和断面收缩率大。
铸铁的抗拉能力小于抗剪能力，抗剪能力小于抗压能力。
流体力学实验思考题解答全
流体力学课程实验思考题解答(一)流体静力学实验1、 同一静止液体内的测压管水头线就是根什么线？答:测压管水头指γpZ +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。
测压管水头线指测压管液面的连线。
从表1、1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线就是一根水平线。
2、 当0<B p 时,试根据记录数据确定水箱的真空区域。
答:以当00<p 时,第2次B 点量测数据(表1、1)为例,此时06.0<-=cm p Bγ,相应容器的真空区域包括以下3三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。
(2)同理,过箱顶小杯的液面作一水平面,测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。
(3)在测压管5中,自水面向下深度为0∇-∇=H A P γ的一段水注亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等,均为0∇-∇=H A P γ。
3、 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0γ。
答:最简单的方法,就是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面与油水界面至油面的垂直高度w h 与o h ,由式o o w w h h γγ=,从而求得o γ。
4、 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响？答:设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算γθσd h cos 4= 式中,σ为表面张力系数;γ为液体的容重;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。
常温(C t ︒=20)的水,mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ,3/98.0mm dyn =γ。
水与玻璃的浸润角θ很小,可认为0.1cos =θ。
于就是有 dh 7.29= ()mm d h 单位均为、 一般说来,当玻璃测压管的内径大于10mm 时,毛细影响可略而不计。
工程力学实验思考题整理(南昌大学)
一、金属材料的拉伸及弹性模量测定实验1、根据低碳钢和铸铁的拉伸曲线比较两种材料的力学性质。
低碳钢为塑性材料，抗压和抗拉屈服极限相近，屈服时试件不会发生断裂，随荷载增加发生塑性形变；铸铁为脆性材料，抗压强度远大于抗拉强度，无屈服现象。
压缩实验时，铸铁因得到剪切极限而被剪切破坏。
2、为什么加载速度要缓慢？加载速度超过一定值就称为“动载荷”，此时低碳钢的“屈服”阶段变得不明显，强度极限也有所提高。
所以拉伸加载时速度应缓慢：静载荷。
为了看金属的疲劳曲线，缓慢均匀才看得清楚。
为了获得更加准确的实验精度，加载时如果动作过大，则在加载的瞬间其重量是有变化的，对精度有较大的影响。
3、为什么拉伸实验必须采用标准试样或定标距试样？拉伸试验中延伸率的大小不仅与材料有关，同时也与试件的标距长度有关，与此同时，试件局部变形较大的断口部分，在不同长度的标距中所占比例也不同，因此，拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，这样其相关性质才具有可比性。
材料相同而长短不同的试件延伸率通常情况下是不相同的。
拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。
利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的比例极限、伸长率、弹性极限、弹性模量、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。
4、什么是卸载规律和冷作硬化现象？试举两例说明冷作硬化现象的工程应用。
当对材料加载，使其应力超过弹性极限，材料会出现弹性应变和塑性应变，此时卸载，其弹性变形会完全恢复，但是塑性变形不会恢复，这部分应变称为残余应变。
对有残余应变的材料重新记载，则其应力应变曲线沿着卸载的直线上升，可以发现其弹性极限有提高，那么它的屈服极限自然有提高。
在这种常温下，经过塑性变形后材料强度变高，塑性降低的现象称为冷作硬化冷作硬化在实际应用中很多，特别是冷轧钢材、喷砂、冷镦。
5、材料和直径相同而标距不同的试样，断裂后伸长率是否相同？不相同。
材料性能的测试结果与试样的形状、尺寸有关，为了比较不同材料的性能，特别是为了使得采用不同的实验设备、在不同的实验场所测试的试验数据具有可比性，试样的形状与尺寸应符合国家标准（GB6397-86）。
大学物理实验思考题汇总(1)
金属线胀系数的测定1.为什么要在温度和千分表稳定的时候读数？测定固体的线性膨胀系数时，温度会逐渐上升，并超越你设定的温度值，再继续等待，温度会降低，直至温度稳定至千分表10秒钟不转动一格，再读数，能减小系统误差。
2.隔热棒的作用是什么？与被测物接触的一端为什么是尖的？隔热和力的传递作用,做成尖的，接触面积最小民间小样品与千分表的热传递。
隔热和力的传递作用。
一端是尖的，是减少样品与测量设备(千分尺)的热传递,保证千分尺测试到的就是样品的受热伸长量.3.为什么被测物体与千分表探头需保持在同一直线？只有受力在同一直线，千分表才能测出样品的真实伸长量，否则只是伸长量的分量。
4.两根材料相同，粗细、长度不同的金属棒，在同样的温度变化范围内，他们的线膨胀系数是否相同？线膨胀系数是材料的属性，只要是同一材料就一样。
落球法液体粘滞系数测量1.斯托克斯公式的应用条件是什么?本实验是怎样去满足这些条件的?又如何进行修正的?无限宽广的液体，无涡流，液体静止，小球刚性，表面光滑，恒温条件，无初速度下落，匀速过程满足该公式；本实验采用刚性小球，使小球的半径远小于液面，体积可忽略不计，放入小球时尽量轻来满足公式适用条件；修正：d/2R。
前乘修正系数2.4；d/2h前乘修正系数3.3.2.在特定的液体中，如果钢珠直径增大一些，测量结果如何变化?如果钢珠从高处掷下，测量结果如何变化?钢珠直径增大，测量结果变大，钢珠从高处掷下，测量结果变小。
3.讨论本实验造成不确定度增大的主要因素是什么，如何改进?小球受容器体积限制，使小球尽可能在中央下落；小球有初速度，释放小球尽量轻。
杨氏模量的测定1.本实验中必须满足哪些实验条件?金属丝必须材质和尺寸均均匀；韧性要好,能够承重一定规格的钩码；金属丝长度要足够,一般要求两米左右。
2.为什么要使钢丝处于伸直状态?因为拉直后才能保证加力后正确测出钢丝伸长量。
3.如何判断在整个加减砝码过程中钢丝是弹性形变?在增砝码过程和减砝码过程中，相同质量砝码的情况，前后两次测得金属丝的长度没有很大差别，说明金属丝进行的是弹性形变。
流体力学实验思考题解答
流体力学实验思考题解答（一）流体静力学实验1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？ 答：测压管水头指γpZ +，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。
测压管水头线指测压管液面的连线。
从表1.1的实测数据或实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。
2、 当0<B p 时，试根据记录数据确定水箱的真空区域。
答：以当00<p 时，第2次B 点量测数据（表1.1）为例，此时06.0<-=cm p Bγ，相应容器的真空区域包括以下3三部分：（1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。
（2）同理，过箱顶小杯的液面作一水平面，测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。
（3）在测压管5中，自水面向下深度为0∇-∇=H AP γ的一段水注亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等，均为0∇-∇=H A P γ。
3、 若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0γ。
答：最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度w h 和o h ，由式o o w w h h γγ=，从而求得o γ。
4、 如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？答：设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算γθσd h cos 4= 式中，σ为表面张力系数；γ为液体的容重；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。
常温（C t ︒=20）的水，mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ，3/98.0mm dyn =γ。
水与玻璃的浸润角θ很小，可认为0.1cos =θ。
于是有dh 7.29= ()mm d h 单位均为、 一般说来，当玻璃测压管的内径大于10mm 时，毛细影响可略而不计。
流体力学实验思考题解答
流体力学实验思考题解答（一）流体静力学实验1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？ 答：测压管水头指γpZ +，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。
测压管水头线指测压管液面的连线。
从表1.1的实测数据或实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。
2、 当0<B p 时，试根据记录数据确定水箱的真空区域。
答：以当00<p 时，第2次B 点量测数据（表1.1）为例，此时06.0<-=cm p Bγ，相应容器的真空区域包括以下3三部分：（1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。
（2）同理，过箱顶小杯的液面作一水平面，测压管4中该平面以上的水体亦为真空区域。
（3）在测压管5中，自水面向下深度为0∇-∇=H AP γ的一段水注亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等，均为0∇-∇=H AP γ。
3、 若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0γ。
答：最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度w h 和o h ，由式o o w w h h γγ=，从而求得o γ。
4、 如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？答：设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算γθσd h cos 4=式中，σ为表面张力系数；γ为液体的容重；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。
常温（C t ︒=20）的水，mm dyn /28.7=σ或m N /073.0=σ，3/98.0mm dyn =γ。
水与玻璃的浸润角θ很小，可认为0.1cos =θ。
于是有dh 7.29=()mm d h 单位均为、 一般说来，当玻璃测压管的内径大于10mm 时，毛细影响可略而不计。
全国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考标准答案-力学
全国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案-力学————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验二 在气轨上研究瞬时速度【思考题参考答案】1．试测量气轨倾斜角度β，并把实验中所求得的加速度a 和g sin β相比较。
答：测量β的方法：先用匀速法把气垫导轨调节水平，然后，测出两个支点沿气轨的长度L ，测出垫块的高度h ，L h =βsin 。
测量加速度的方法：（1）将两个光电门安放在一定距离的适中位置，读出距离s ，（2）滑块装上U 型挡光片，将光电计时器调节到测两个速度状态，让滑块静止下滑测量经过两个光电门的速度v 1、v 2。
（3）计算加速度a 并与Lh g g =βsin 比较，其中sv v a 22122-=。
注：为消除粘滞阻力影响，可以通过测量四个速度分别计算下滑和上升的加速度。
道理如下：=-=f a a a 下s v v 22122-，s v v a a a f 22423-=+=上，所以sv v v v a 421242322--+= 2．使用平板型挡光片和两个光电门，如何测量滑块通过倾斜气轨上一点A 的瞬时速度。
答：将光电计时器调到测量一个时间间隔状态，在滑块上装平板型挡光片，控制滑块从气轨上一个固定点P 由静止滑下，从挡光片前沿挡第一光电门开始计时，挡第二光电门停止计时，测出时间t ，根据匀变速运动公式，有at v v v B A +==，而()t l at v v v v B =-=+=22选择不同的l ，测出t ，计算出t l v =，在坐标纸上画出v —t 曲线，确定斜率和截距，其斜率的绝对值为a /2，截距为A 点的瞬时速度v 。
【补充思考题】测量气轨的阻尼因数。
滑块在气轨上运动，由于内摩擦和气轨平整度问题，也会有较小的阻力，一般认为阻力与速度方向相反，大小成正比。
即bv f =。
流体力学综合实验思考题答案
食品工程原理流体力学综合实验思考题答案汇总（河南工业大学粮油食品）1、实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响?答：无影响。
因为Q=αA△tm，不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动，由于蒸汽的温度不变，故△tm不变，而α和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响，所以传热效果不变2、在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值是否一致？它们分别表示什么位置的密度，应在什么条件下进行计算。
答：不一致。
计算空气质量流量时所用到的密度值是冷流体进口温度下对应的密度；求雷诺数时的密度值时是冷流体进出口算术平均温度对应的密度。
3、实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响？如何及时排走冷凝水？如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对α关联式有何影响？答：冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了一项热阻，降低了传热速率。
在外管最低处设置排水口，若压力表晃动，则及时打开排冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走在不同压强下测试得到的数据，将会对α产生影响，因为PV=nRT，P与V是变量，P变化后T也随之改变，T改变后，蒸汽进口处的温度就会改变，△tm也会改变1．在对装置做排气工作时，是否一定要关闭流程尾部的出口阀?为什么?答可以不关闭，因为流量调节阀的作用是调节流量的平衡的，避免压缩空气出现大的波动2．为什么排气？如何检测管路中的空气已经被排除干净?答：若测压管内存有气体，在测量压强时，水柱因含气泡而虚高，使压强测得不准确。
排气后的测压管一端通静止的小水箱中（此小水箱可用有透明的机玻璃制作，以便看到箱内的水面），装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些，静止后看液面是否与水箱中的水面齐平，齐平则表示排气已干净3．以水做介质所测得的λ～Re关系能否适用于其它流体?如何应用?答：可以用于牛顿流体的类比，牛顿流体的本构关系一致。
应该是类似平行的曲线，但雷诺数本身并不是十分准确，建议取中间段曲线，不要用两边端数据。
雷诺数本身只与速度，粘度和管径一次相关，不同流体的粘度可以查表。
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动态测试（振动测试）的主要任务
简述动态测试的构成
动态测试的主要性能指标
动测系统的工作范围是指什么？
分贝的作用及分贝的表达式
动态信号如何分类？
表示正弦信号的主要参数是什么？
一般周期信号的傅立叶级数表达式
周期信号和瞬态信号在频谱中表示有什么不同？
傅立叶积分的表达式如何表示？傅立叶变换的重要性质。
振动过程及分类，简谐振动，振动三个要素
位移、速度、加速度之间的微分关系
传感器，构成环节与作用原理，分类
惯性式机械接受原理，构成位移计及加速度计的条件
阻尼比对于传感器性能的影响
频响函数与单位脉冲响应函数h（ t）的关系
功率谱与相关函数的关系
相干函数的意义。
何谓模态分析？与频域分析有何不同？
何谓模态参数？
求函数求函数x(t)
x(t)
A|t | 2
的傅立叶变换 X(f) 。
0else
Ae t 0
的傅立叶变换 X(f) 。
0t 0
相对式：
顶杆式：以外壳为参考Xe 与 Xr 成正比关系
非接触式：（ 0 阶系统）
按机械接收分：
M 、K 、C 矩阵组成二阶系统。
测量惯性坐标系的绝对惯性式：
振动，又称绝对式。
发电型：
电压：电动式振动→
压电式
电荷：
变电阻式
按机电变换分：振动→电阻、电变电容式
参量型：容、电感等参量电感式
变化压阻式
电涡流式
按测量的机械量位移计速度计加速度计应变计分：力传感器扭矩传感器角度传感器
按接收与变换是非伺服式
否反馈分伺服式
为了提高频域分析精度，提高频率分辨率，可提高采样频率。
（×）
速度型传感器的灵敏度一般用 mv/cm/s 表示，加速度传感器的电荷灵敏度可用
PC/g 表示。
（√）
在时域曲线上所显示的动力检测力脉冲波越宽，它的频谱越窄，低频成分越丰富；反之，力脉冲波越窄，其频谱越宽，高频成分越丰富。
（√）
简谐振动的位移速度、加速度的振动形式基本相似，周期完全相同，差别只是相位角和幅值不同，简谐振动的速度比位移相位超前，加速度与位移的振动方向。
而速度幅值与位移幅值之比和加速度幅值与速度幅值之比都等于。
振动传感器按照机械接收原理可分为_________、_________两种类型。
按测量的机械量可分为 _________、_________、_________、_________等。
压电传感器构造形式分为 _______和 _______传感器。
________设计的传感器对温度突变、底座变形等环境因素很不敏感。
压电传感器对横向振动的敏感性称为_______。
对测量信号加窗时，随机过程的测量，通常选用 ______窗，冲击过程力的测量一般选用 ______窗，衰减振动一般选用 ______窗。
惯性式拾振器构成位移计条件________，加速度计条件 _______。
磁电式速度传
感器在惯性式拾振器构成上属于_________，按其测量的振动量，为________传感器。
频响函数测量中常用的激励方式有__________，__________，等形式。
FFT 算法主要利用复指数函数W N nk的 _________和_________以减少 DFT 的运算量。
滤波器根据通频带的不同分为________、________ ，________， ________四种形式。
信号分析主要包括： __________， __________，幅值域等几个方面。
振动台分为机械式、电磁势、液压式等几种类型。
灵敏度
横向灵敏度
阻尼比
采样定理
振动传感器
有效值
分贝（ dB）
动态范围
对数衰减率
振动三要素
频响函数
机械导纳
机械阻抗
电荷灵敏度
平稳过程
各态历经过程
已知一压电加速度传感器的电荷灵敏度为
s q
32 pC / m s 2
,电荷放大器的传感
器灵敏度适调旋钮设置在
n q
16 pC / Unit ,电荷放大器的增益控制旋钮设置在
n u 100mV / Unit ,测量时测量系统输出为 400mV 频率为 10Hz 信号，求：
测量系统的输出灵敏度；
实测振动位移、速度、加速度值。
对某结构用激振器进行激励 ,实测各点激振力与响应如下表
.试求 :该结构的固有
频率 f
0 ,阻尼比
,阻尼特性系数 .
频率 (Hz) 70 80 90 100 110 120 130 激振力 (N) 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 振幅 ( m )
6.6
7.1
8.5
10.0
7.1
5.8
5.0
振动测量系统通常包括那几个环节，试画出压电式 ,磁电式 ,应变式测振系统仪器框图 (注明各个环节属何种仪器 ), 哪种测振系统具有零频率响应 .。