南昌大学土木工程专业材料力学理论实验考试备考资料
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南昌大学土木工程专业材料力学理论实验考试备考资料1.低碳钢拉伸的几个阶段及其特点。
答：大致可分为四个阶段：（1）弹性阶段OA：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部卸掉荷载后，试样将恢复其原长。
此阶段内可以测定材料的弹性模量E。
（2）屈服阶段AB：试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内（图中锯齿状线AB）波动。
如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。
若试样经过抛光，则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹，称为滑移线。
（3）强化阶段BC：试样经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程中不断强化，故试样中抗力不断增长。
（4）局部变形阶段CD（颈缩阶段和断裂阶段）：试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。
此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈缩”的现象，一直到试样被拉断。
断口呈杯锥状。
2.铸铁和低碳钢在拉伸时的破坏样貌有什么区别及其原因。
答：低碳钢是塑性材料，铸铁是脆性材料，所以在拉伸时低碳钢有四个阶段，弹性阶段，屈服阶段，强化阶段和局部变形阶段，有明显的缩颈现象，而铸铁则只有一个阶段即强化阶段，达到强度极限之后马上断裂，因为铸铁抗压不抗拉，所以二者不同。
低碳钢抗拉强度大，塑性材料，断面有颈缩现象，原因是拉力太大，超过抗拉强度被破坏。
铸铁抗拉强度弱，典型的脆性材料，断面与铸铁轴线大致成45度角（45~55°范围内），原因是铸铁的抗剪切能力小于抗拉伸强度，最终被剪断，沿45度方向正好是剪力最大的方向，超过抗剪切强度被切断。
3.比较低碳钢和铸铁在扭转时的破坏样貌及其原因。
答：低碳钢和铸铁分属于塑性和脆性两种不同性质的材料。
这两种不同材料在扭转过程中，破坏方式及原因有很大差异。
对于塑性材料，在扭转过程中屈服区由表面逐渐向圆心扩展，形成环形塑性区。
断裂后试样断口与试样的轴线垂直，断口平整并有回旋状塑性变形痕迹（见图5-4），这是由于切应力造成切断的结果。
土木工程材料考试试题
土木工程材料考试试题土木工程材料考试试题一、材料力学基础1. 什么是材料力学？材料力学是研究材料在外力作用下的变形、破坏和性能的科学。
它包括静力学、动力学和断裂力学等内容。
2. 什么是应力和应变？应力是单位面积上的力，表示材料受到的外力作用。
应变是单位长度上的变形量，表示材料的变形程度。
3. 什么是弹性和塑性？弹性是指材料在外力作用下能够恢复原状的性质。
塑性是指材料在外力作用下会发生不可逆变形的性质。
4. 什么是拉伸强度和屈服强度？拉伸强度是指材料在拉伸过程中所能承受的最大应力。
屈服强度是指材料开始发生可观察的塑性变形时所承受的应力。
5. 什么是断裂韧性？断裂韧性是指材料在破坏时能够吸收的能量，它与材料的断裂强度和断裂应变有关。
二、混凝土材料1. 什么是混凝土？混凝土是由水泥、骨料、粉煤灰、矿渣粉等掺合物经过一定比例的拌合、浇筑、养护而成的一种人工石材。
2. 混凝土的主要成分有哪些？混凝土的主要成分包括水泥、骨料、水和掺合料。
3. 混凝土的强度与哪些因素有关？混凝土的强度与水泥的品种、水泥用量、骨料的种类和质量、水胶比、拌合时间、养护条件等因素有关。
4. 什么是混凝土的水胶比？水胶比是指混凝土中水的质量与水泥浆中固体颗粒的质量之比。
它对混凝土的强度、耐久性和可加工性有重要影响。
5. 什么是混凝土的龄期强度？混凝土的龄期强度是指混凝土在不同养护时间下的强度。
一般来说，混凝土的龄期强度会随着养护时间的延长而增加。
三、钢材1. 什么是钢材？钢材是一种由铁和碳以及其他元素合金化而成的材料。
它具有高强度、耐磨性和可塑性等优点。
2. 钢材的分类有哪些？钢材可以根据化学成分、用途和加工工艺等进行分类。
常见的分类有碳素钢、合金钢、不锈钢等。
3. 什么是钢材的屈服强度和抗拉强度？钢材的屈服强度是指在拉伸过程中开始发生可观察的塑性变形时所承受的应力。
抗拉强度是指钢材在拉伸过程中所能承受的最大应力。
4. 钢材的强度与哪些因素有关？钢材的强度与化学成分、热处理工艺、冷加工变形、晶粒度等因素有关。
《材料力学》复习资料
C
二、判断题 (10分) 4、拉伸、扭转、弯曲时横截面上应力的分布 （1）拉伸：横截面上只有正应力，正应力在横截面上均匀分布。 （2）扭转：横截面上只有与半径垂直，且与扭矩转向一致的切应力，切应力 在横截面上呈线性分布，离圆心越远的点切应力越大。 （3）纯弯曲：横截面上只有正应力，正应力在横截面上呈线性分布。 （4）横力弯曲：横截面上既有呈线性分布的正应力，也有切应力。中性轴 上正应力为零，切应力到达最大值，可能是切应力强度条件的危险点；离中 性轴最远的边缘点切应力为零，正应力到达最大值，可能是正应力强度条件 的危险点。 5、积分法求弯曲变形的边界条件和连续条件 边界条件：固定端挠度转角均为零，固定铰支座、可动铰支座挠度为零； 连续条件：两弯矩方程分界点处左右截面的转角、挠度分别相等。 6、强度理论的内涵、材料的破坏形式及其决定因素 （1）材料强度失效的两种形式：①塑性屈服：出现屈服现象或产生显著的塑 性变形，由切应力、变形能引起；②脆性断裂:未产生明显塑性变形而突然断 裂,由最大拉应力或最大拉应变引起。（2）决定材料失效形式的因素：除了与 材料的脆性和塑性有关外，还与材料所处的应力状态有关。（3）强度理论的 内涵：认为无论是单向应力状态还是复杂应力状态，材料破坏都是由某一特定 因素引起的，从而可利用单向应力状态下的试验结果，建立复杂应力状态的强 度条件。
（51分）
六、弯扭组合变形强度计算。 （14分） 七、压杆稳定（11分）。
（49分）
四、轴向拉伸压强度和变形计算（ 14分）
（1）求约束力5’（受力图2’ ＋方程2’ ＋结果1’） （2）轴向拉压强度计算4’ （计算式2’＋轴力1’ ＋面积1’ ），（3）求变形5’（计算式3’ ＋轴力1’＋面积1’）
Mechanic of Materials
材料力学复习资料全
材料力学复习资料全材料力学复习资料一、填空题K为了保证机器或结构物正常地工作，要求每个构件都有足够的抵抗破坏的能力，即要求它们有足够的强度：冋时要求他们有足够的抵抗变形的能力?即要求它们有足够的刚度：另外，对于受压的细长直杆，还要求它们工作时能保持原有的平衡状态，即要求其有足够的稳定性「2、材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性的学科。
3、强度是指构件抵抗破坏的能力:冈帔是指构件抵抗变形的能力:稳左性是指构件维持其原有的平衡状态的能力。
4、在材料力学中，对变形固体的基本假设是连续性假设、均匀性假设、各向同性假设5、随外力解除而消失的变形叫弹性变形;外力解除后不能消失的变形叫舉性变形。
6、截面法是计算力的基本方法。
7、应立是分析构件强度问题的重要依据。
8、线应变和切应变是分析构件变形程度的基本量。
9、轴向尺寸远大于横向尺寸，称此构件为枉。
10、构件每单位长度的伸长或缩短，称为线应变°11、单元体上相互垂直的两根棱边夹角的改变量.称为切应变-12、轴向拉伸与压缩时直杆横截而上的力，称为轴力,13、应力与应变保持线性关系时的最大应力，称为比例极限14、材料只产生弹性变形的最大应力，称为弹性极根:材料能承受的最大应力，称为强度极限。
15、弹性模量E是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标。
16、延伸率6是衡量材料的塑性指标。
6 M5%的材料称为塑性材料：§ V5%的材料称为脆性材料。
17、应力变化不大，而应变显著增加的现象，称为屈服或流动18、材料在卸载过程中，应力与应变成线性关系。
19、在常温下把材料冷拉到强化阶段，然后卸载，当再次加载时，材料的比例极限提高,而塑性降低,这种现象称为冷作硬化20、使材料丧失正常工作能力的应力，称为极限应力,21、在工程计算中允许材料承受的最大应力，称为许用应力。
22、当应力不超过比例极限时，横向应变与纵向应变之比的绝对值，称为泊松比一23、胡克定律的应力适用恫是应力不超过材料的比例极限。
土木工程材料复习资料和试题
2010-2011学年工管09-1班土木工程材料复习资料说明：1、此资料与咱们考试题型不完全相符仅供选择性参考2、考试题型为：填空（30）+名词解释（20）+简答（35）+计算（15）一、填空1、石油沥青的主要组丛有油分、树脂、地沥青质。
2、防水卷材按材料的组成不同，分为氧化沥青卷材、高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材。
3、低碳钢受拉直至破坏，经历了弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。
4、抹灰砂浆和砌筑砂浆不同，对它的主要技术要求不是强度，而是和易性。
5、石灰膏和熟石灰在砂浆中的主要作用是使砂浆具有良好的和易性，所以也称外掺料。
6、强度等级为C30的混凝土，其立方体抗压强度标准值为30MP。
7、硅酸盐水泥的水化热主要由铝酸三钙和硅酸三钙产生，其中铝酸三钙水化热最大。
8、材料抵抗渗透的性质称为抗渗性，其大小可用渗透系数表示，也可用抗渗等级表示。
9、烧结普通砖的标准尺寸为240㎜*115㎜*53㎜，如果计划砌筑10M3砌体需用该砖约5120匹。
10．材料的亲水性与憎水性用（润湿边角）来表示，材料的吸湿性用（含水率）来表示。
材料的吸水性用（吸水率）来表示。
2．石膏的硬化时体积是（膨胀的），硬化后孔隙率较（大）。
3．石灰浆体在空气中硬化，是由（结晶）作用和（碳化）作用同时进行的过程来完成，故石灰属于（气硬性）胶凝材料。
4．硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分的分子式是（C3A ）、（C2S）、（C3S ）、（C4AF）。
5．混凝土的合理砂率是指在（用水量）和（水泥用量）一定的情况下，能使混凝土获得最大的流动性，并能获得良好粘聚性和保水性的砂率。
6．砌筑砂浆的流动性用（沉入度）表示，保水性用（分层度）来表示。
7．钢结构设计时碳素结构钢以（屈服）强度作为设计计算取值的依据。
8、石油沥青按三组分划分分别为（油分）、（树脂）、（地沥青质）。
1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度（不变），吸水性（增强）, 抗冻性（降低）,导热性（降低）,强度（降低）。
《材料力学》复习资料
先进制造技术对材料力学的影响与挑战
先进制造技术的定义与特点 先进制造技术对材料力学性能的要求 先进制造技术对材料力学应用领域的拓展 先进制造技术对材料力学未来发展的挑战与机遇
未来发展趋势预测与展望
《材料力学》复习 资料
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目录
添加目录项标题 材料力学基础知识 材料力学实验与案例分析 材料力学前沿技术与发展 趋势
材料力学概述
材料力学基本公式与定理 材料力学模拟计算与优化 设计
01
添加章节标题
02
材料力学概述
定义与背景
材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和稳定性的科学。 材料力学在工程设计中具有重要意义，是工程师必备的基础知识之一。 材料力学的研究对象包括金属、非金属、复合材料等多种材料。 材料力学的发展历史悠久，其理论体系不断完善，为现代工程设计提供了重要的理论支持。
目的和意义
目的：掌握材料力学的基本概念、原理和 方法 单击此处输入你的正文，请阐述观点
目的：提高对材料力学重要性的认识 单击此处输入你的正文，请阐述观点
目的：了解材料力学在工程中的应用 单击此处输入你的正文，请阐述观点
目的：掌握材料力学的基本原理和方法 单击此处输入你的正文，请阐述观点
意义：为后续课程的学习和工程实践打下 基础 目的和意义 目的和意义
扭转的变形分析：扭矩角、扭转截面系数、 变形能
稳定性与疲劳
稳定性定义：结构在受到外力作 用时保持其原有平衡状态的能力
稳定性与疲劳的关系：疲劳破坏 往往与结构稳定性有关
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材料力学考试复习题材料力学考试复习题一、填空题1、材料力学是研究构件强度、刚度、稳定性计算的科学。
2、固体的变形可分为弹性变形和塑性变形。
3、构件在外力作用下，抵抗破坏的能力称为强度, 抵抗变形的能力称为刚度，维持平衡的能力称为稳定性。
4、构件安全工作的基本要求是构件必须具有足够的强度、足够刚度和足够稳定性。
5、在强度计算中，根据强度条件可以解决三方面的问题即校核强度、设计截面尺寸、和计算许可载荷。
6、研究杆件内力的基本方法是截面法。
7、材料的破坏通常分为两类，即脆性断裂和塑性屈服。
8、在低碳钢的拉伸试验中，材料的应力变化不大而变形显著增加的现象称为屈服。
9、因截面形状尺寸突变而引起局部应力增大的现象，称为应力集中。
10、扭转的变形特点是截面绕轴线发生相对转动11、杆件变形的基本形式有拉（压）变形、剪切变形、扭转变形和弯曲变形。
12、吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是拉伸变形；汽车行驶时，传动轴的变形是扭转变形；教室中大梁的变形是弯曲变形；螺旋千斤顶中的螺杆的变形是压缩变形。
13、下图所示各杆件中受拉伸的杆件有AB、BC、CD、AD ；受力压缩杆件有BE 。
14、图中曲线上，对应点的应力为比例极限，符号、对应点的应力称为屈服极限，符号、对应点的应力称为强化极限符号。
s o p e s y b k 颈缩k e 15、内力是外力作用引起的，不同的外力引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力为轴力。
剪切变形时的内力为剪力，扭转变形时内力为扭矩，弯曲变形时的内力为弯矩和剪力。
16、杆件轴向拉压胡克定律的两种表达式为和。
E称为材料的弹性模量。
它是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。
的单位为MPa，1 MPa106Pa。
14、衡量材料强度的两个重要指标是屈服极限和强化极限。
15、通常工程材料丧失工作能力的情况是塑性材料发生屈服现象，脆性材料发生强化现象。
16、低碳钢拉伸图可以分为四个阶段，它们分别是弹性阶段，屈服阶段，_强化阶段和局部收缩阶段。
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1.低碳钢拉伸的几个阶段及其特点。
答：大致可分为四个阶段：
（1）弹性阶段OA：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部卸掉荷载后，试样将恢复其原长。
此阶段内可以测定材料的弹性模量E。
（2）屈服阶段AB：试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内（图中锯齿状线AB）波动。
如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。
若试样经过抛光，则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹，称为滑移线。
（3）强化阶段BC：试样经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程中不断强化，故试样中抗力不断增长。
（4）局部变形阶段CD（颈缩阶段和断裂阶段）：试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。
此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈缩”的现象，一直到试样被拉断。
断口呈杯锥状。
2.铸铁和低碳钢在拉伸时的破坏样貌有什么区别及其原因。
答：低碳钢是塑性材料，铸铁是脆性材料，所以在拉伸时低碳钢有四个阶段，弹性阶段，屈服阶段，强化阶段和局部变形阶段，有明显的缩颈现象，而铸铁则只有一个阶段即强化阶段，达到强度极限之后马上断裂，因为铸铁抗压不抗拉，所以二者不同。
低碳钢抗拉强度大，塑性材料，断面有颈缩现象，原因是拉力太大，超过抗拉强度被破坏。
铸铁抗拉强度弱，典型的脆性材料，断面与铸铁轴线大致成45
度角（45~55°范围内），原因是铸铁的抗剪切能力小于抗拉伸强度，最终被剪断，沿45度方向正好是剪力最大的方向，超过抗剪切强度被切断。
3.比较低碳钢和铸铁在扭转时的破坏样貌及其原因。
答：低碳钢和铸铁分属于塑性和脆性两种不同性质的材料。
这两种不同材料在扭转过程中，破坏方式及原因有很大差异。
对于塑性材料，在扭转过程中屈服区由表面逐渐向圆心扩展，形成环形塑性区。
断裂后试样断口与试样的轴线垂直，断口平整并有回旋状塑性变形痕迹（见图5-4），这是由于切应力造成切断的结果。
对于脆性材料，断口约与试样轴线呈45度螺旋状（见图5-5）。
此破坏是由斜截面上的拉应力造成的。
碳钢扭转形变大，有屈服阶段，断口为横断面，为剪切破坏。
铸铁扭转形变小，没有屈服阶段，断口为和轴线成约45°的螺旋形曲面，为拉应力破坏
低碳钢断口形状表明断裂是由剪应力引起的。
断面上可看出回旋状塑性变形的痕迹，是典型的韧状断口。
铸铁断口是与轴线成45º的螺旋面，断面呈闪光的颗粒状组织与拉伸断口的组织相同。
这充分表明断裂是由最大拉应力引起的。
而最大拉应力先于最大剪应力达到强度极限后发生断裂又说明了铸铁的抗拉能力弱于其抗剪能力。
4.引伸计和扭角测试装置的作用
答：①电子引伸计：电子引伸计是测量试件受力变形的传感器，应变片式的引伸计由于原理简单、安装方便，目前是广泛使用的一种类型。
电子引伸计按测量对象，可分为轴向引伸计、横向引伸计、夹式引伸计。
轴向引伸计
引伸计结构及工作原理：应变片、变形传递杆、弹性元件、限位标距杆、刀刃和夹紧弹簧等。
测量变形时, 将引伸计装卡于试件上, 刀刃与试件接触而感受两刀刃间距内的伸长,通过变形杆使弹性元件产生应变, 应变片将其转换为电阻变化量, 再用适当的测量放大电
路转换为电压信号。
②扭角测试装置：一种金属扭转试验机用的扭角测定装置，包括两个分别安装在试样标定长度两端的转动件，其特征是：(1).所说的扭角测定装置包括两个转动机构、两个直线运动机构以及底座，转动机构传动直线运动机构；(2).所说的转动机构是在试样标定长度两端分别各安装一个转动件，形成两个各自单独传动的转动系统，每一个转动系统都各自传动一个作直线运动的机构；(3).所说的两个做直线运动的机构，沿其直线运动方向在两者之间构成一个装入引伸计输入插件的空间。
5. 铸铁在压缩和扭转时，断口外缘都与轴线成45度，破坏原因是否相同？
答：铸铁压缩破坏时，断口方位角约为55°-60°，在该截面上存在较大的切应力，所以，其破坏方式是剪断。
扭转时，所受的外力也是剪力，所以，破坏方式与压缩时相同，为剪断。
铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°°~~50°°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面剪切破坏。
6.低碳钢剪切弹性模量G的测定
答：实验原理及方法
剪切弹性模量G是材料在纯剪切应力状态，应力低于比例极限时切应力与切应变的比值，即τ＝G （G＝）。
试样扭转时，上式也可写成（式中Me为扭力偶、Ip为圆形横截面对圆心的极惯性矩，对实心圆截面有Ip=πd04/32、Φ为试样距离为L0的两横截面的相对扭转角）。
所以在材料的比例极限内，对试样施加扭力偶Me，并测量距离为L0的两横截面的相对扭转角φ，即可求得弹性模量G。
为减少测量误差，试验采用等增量法加载，即把载荷分成若干相等的加载等级ΔMe，逐级加载。
本实验未设初始载荷，分四级等量加载。
测量距离为L0的两横截面A 、B 的相对扭转角在等量ΔMe 加载时的各级扭转角增量（ΔΦ）i 。
若各级（ΔΦ）i 基本相等，就表明Φ与Me 成线性关系，符合虎克定律。
实验完成一次加载过程，将得到（Me ）i 和Φi 的一组数据。
用弹性模量平均法求得： 在剪切比例极限范围内，圆轴扭转变形公式为 P GI l
T =φ。
式中T 图2 扭角仪的构造原理及安装示意图
图3 低碳钢扭转图
，即可得试验测得的平均剪切弹性模量。