材料力學實驗訓練題1答案解析(機測部分100題)

1、填空題1.對于鑄鐵試樣，拉伸破壞發(fā)生在橫截面上，是由最大拉應力造成的。壓縮破壞發(fā)生在約50-55度斜截面上，是由最大切應力造成的。扭轉(zhuǎn)破壞發(fā)生在45度螺旋面上，是由最大拉應力造成的。2.下屈服點0S1是屈服階段中，不計初始瞬時效應時的最小應力。3. 灰口鑄鐵在拉伸時，從很低的應力開始就不是直線，且沒有屈服階段、強化階段和局部變形階段，因此，在工程計算中，通常取總應變?yōu)?.1 %時應力一應變曲線的割線斜率來確定其彈性模量，稱為割線彈性模量。4. 在對試樣施加軸向拉力，使之達到強化階段，然后卸載至零，再加載時，試樣在線彈性冷作硬化。范圍內(nèi)所能承受的最大載荷將增大。這一現(xiàn)象稱為材料的5. 在長期高溫

2、條件下，受恒定載荷作用時材料發(fā)生蠕變和松馳現(xiàn)象。6.低碳鋼抗拉能力 大于抗剪能力。7.鑄鐵鋼抗拉能力 小于抗剪能力。8.鑄鐵壓縮受最大切應力破壞。9.壓縮實驗時，試件兩端面涂油的目的是減少摩擦；低碳鋼壓縮后成鼓形的原因:兩端面有摩擦。10.頸縮階段中應力應變曲線下降的原因此應力為名義應力，真實應力是增加的。11.已知某低碳鋼材料的屈服極限為，單向受拉，在力F作用下，橫截面上的軸向線應變?yōu)?，正應力為，且s ；當拉力F卸去后，橫截面上軸向線應變?yōu)?。問此低碳鋼的彈性模量E是多少？（112.在材料的拉伸試驗中，對于沒有明顯的屈服階段的材料，以產(chǎn)生0.2%塑性變形時對應的應力作為屈服極限。13.試列

3、舉出三種應力或應變測試方法:機測法、電測法、光測法 。14.塑性材料試樣拉伸時，頸縮處斷口呈環(huán)狀，首先 中間部分 拉斷 破壞，然后四周部分剪切破壞。15.等直桿受軸向拉伸，材料為低碳鋼,2彈性模量E=200GPa ,桿的橫截面面積為A=5cm桿長I =1m O加拉力F=150kN后，測得I = 4mm，則卸載后桿的殘余應變?yōu)?.0025 O16.如圖所示為低碳鋼的b - £曲線。與a點對應的應力稱為比例極限，與屈服階段b點對應的應力稱為強度極限17.三根不同材料的拉伸試件，所得的b - £曲線如圖所示，則塑性最好的是桿最好的是桿1，強度最好的是桿2 O18.通常對標準差進行

4、點估計的方法有高斯法和貝塞爾法等。19 .在拉伸和壓縮實驗中，測量試樣的直徑時要求在一個截面上交叉90度測取兩次是為了正應力最大點為消除試樣的（橢圓化）。而在三個截面平均直徑中取其最小值的意義是（ 危險點）。20 .在拉伸實驗中引起低碳鋼斷裂的主要原因是（最大切應力引起塑性屈服）而引起鑄鐵斷裂的主要原因是（最大拉應力引起脆性斷裂），這說明低碳鋼的（ 抗拉）能力大于（抗剪能力）。而鑄鐵（抗剪 ）能力大于（抗拉能力21 .低碳鋼拉伸破壞具有明顯的四個階段分別是（彈性階段）、（屈服階段）、（強化階段）和（頸縮階段）階段。在（屈服階段）階段中，一般規(guī)定波動（除第一個外的應力最?。┲禐榍O限。22、判

5、斷以下說法是否正確。1 .低碳鋼受拉破壞時有屈服階段，中碳鋼和合金鋼都沒有屈服階段。鑄鐵扭轉(zhuǎn)破壞沿45度螺旋面斷裂是因剪應力先達到極限所致。90度所以低碳鋼扭轉(zhuǎn)破壞沿軸橫截面斷裂是因剪應力先達到極限所致。鑄鐵壓縮實驗時，試樣表面與試驗機之間的的摩擦力與試樣受力方向成 對測試結(jié)果無有影響。 錯 低碳鋼壓縮實驗曲線一直是上揚的，因此極限強度為無窮。彈性極限是材料保持彈性的最大極限值，可以不保持線性。比例極限是材料能保持線性的最大值，必在材料的彈性范圍內(nèi)。23.材料的應力應變曲線如圖所示，曲線上C_ 點的縱坐標為材料的條件屈服應力O0.2 ；試樣在e點拉斷，橫坐標上的線段Of 代表材料延伸率。E %

6、23. 一圓桿在軸向拉伸變形過程中，縱向伸長、橫向收縮，但其體積不變。這種現(xiàn)象說明泊 松比為 0.524.對低碳鋼試件進行拉伸試驗，測得其彈性模量E= 200GPa，屈放極限c s = 240MPa ;當0。此試件檢截面上的應力b= 300MPa時，測得軸向線應變£= 3.5 X10-3，隨即卸載至b =時，試件的軸向塑性應變 （即殘余應變）為0.000225 .右圖為低碳鋼拉伸時的&曲線。斜直線OA /CD,試樣的標距為100mm，在F點被拉斷，請用寫出材料的比例極限200MPa ;屈服極限235 MPa ;強度極限480MPa。當應力為380 MPa時，材料的彈性應變?yōu)?

7、.0003塑性應變?yōu)?.002。材料的延伸率為27%)彈性模27 .鑄鐵的拉伸，壓縮，扭轉(zhuǎn)實驗中，力學性能是能力最強、能力居(P =200, s 235, b 480, e 0.0003, p 0.00226.低碳鋼試件在拉伸和壓縮時，在屈服階段以前，兩曲線基本重合。因此拉伸和壓縮時極限基本相同；線性階段時，拉伸、壓縮直線斜率近似相等，故其量也相同。中、能力最差。（抗壓，抗剪，抗拉）E 200 GPa,若超過屈服極限后繼續(xù)加載，當試件橫截面上應力200 GPa時，測得其軸向線應變3.5 10 3，然后立即卸載至0。問該試件的軸向塑性線應變是0.002528 .對某金屬材料進行拉伸試驗時，測得其

8、彈性模量(A)強度提高、塑性降低;(B)降低、塑性提高;(P 2.5 1029.材料性能試驗時的溫度一般在室溫（10-35 o C ）范圍內(nèi)進行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為（18-28 O C )o30.當試驗數(shù)據(jù)W 200MPa時修約間隔為（ 1MPa ），當試驗數(shù)據(jù) 1000 MPa時修約間隔為（10MPa選擇題1.伸長率公式A二峙乂 100%中的'i是:(A) 斷裂時試件的長度;(B) 斷裂后試件的長度;(C) 斷裂時試驗段(標距)的長度;(D) 斷裂后試驗段(標距)的長度。正確答案是D 。2.拉伸試件進入屈服階段后，表面會沿一特定面出現(xiàn)滑移線。關(guān)于以下結(jié)論，正確的是?(

9、A)橫截面;(B)縱截面;(C)'(max所在面；(D)0max所在面。正確答案是C。3.對于沒有明顯屈服階段的塑性材料，通常以00.2表示屈服極限。其定義有以下四個結(jié)論, 正確的是哪一個?(A) 產(chǎn)生2%的塑性應變所對應的應力值作為屈服極限;(B) 產(chǎn)生0.02%的塑性應變所對應的應力值作為屈服極限;(C) 產(chǎn)生0.2%的塑性應變所對應的應力值作為屈服極限;(D) 產(chǎn)生0.2%的應變所對應的應力值作為屈服極限。正確答案是C 。4.與常溫相比，在低溫環(huán)境下，碳鋼的性能有所變化。關(guān)于以下結(jié)論，正確的是哪一個?（C）強度、塑性都提高;（D）強度、塑性都降低。正確答案是A 。5.關(guān)于測定材料

10、性能指標時，應采用標距范圍內(nèi)的最小橫截面尺寸。以下結(jié)論中，正確的是哪一個?(A) E,；(B)(C) E,(D) E, , S。正確答案是B 。6 .一般指針儀表的分辨率規(guī)定為A、指示度盤上的最小刻度B、指示度盤上指針所指示值的1 %C、指示度盤上的最小刻度的一半D、視不同情況而定7 .試件材料相同，直徑相同，長度不同測得的斷后伸長率&截面收縮率2是（C ）。A .不同的B.相同的C. S不同，2相同D.湘同,8.抗拉強度 b是指試樣在拉伸破壞試驗過程中（所對應的應力。A、屈服時拉力B、最大拉力C、進入塑性時的拉力A ）破壞的，鑄9 在圖上畫出低碳鋼和鑄鐵扭轉(zhuǎn)破壞時斷口的形狀。低碳鋼是

11、由鐵是由（C ）破壞的。A、剪應力B、壓應力C、拉應力D、彎曲應力10、三根圓棒試樣，其面積和長度均相同，進行拉伸試驗得到的曲線如圖所示，其中強度最高、剛度最大、塑性最好的試樣分別是C )。C、11.據(jù)圖1所示三種材料拉伸時的應力應變曲線，得出如下結(jié)論，請判斷哪種是正確的:(B)(A)強度極限b (1) = b (2)b(3)，彈性模量E(1)E(3)，延伸率(2)(3)(B)強度極限b(2)b(1)b(3)，彈性模量E(2)E(1)E(3)，延伸率(1)(2)(3)(C)強度極限b(2)b(1)b(3)，彈性模量E(3)E(1)E(2)，延伸率 (1)強度極限b(1)b(2)b (3)，彈性

12、模量E(2)E(1)E(3)，延伸率(1) 12.低碳鋼拉伸試件斷口不在標距長度1/3的中間區(qū)段內(nèi)時，如果不采用斷口移中辦法，測得的延伸率較實際值(B )A.偏大B.偏小C.不變D.可能偏大、也可能偏小*13.在線彈性范圍內(nèi)，材料在拉伸和壓縮過程中,C 。(A)E相同， 不同(B)E不同， 相同(C)E相同,相同(D)E不同， 不同。14.電測E和 的實驗，測得112040，則該試件泊松比為(A)3(B)(C)1/3(D)1/3* £a、b如圖所示,它們A。15.低碳鋼試棒破壞的兩種斷口(a)(b)(A) a為拉伸破壞，b為扭轉(zhuǎn)破壞。(B) a為扭轉(zhuǎn)破壞,b為拉伸破壞。(C)a、b均

13、為拉伸破壞(D)a、b均為扭轉(zhuǎn)破壞16.低碳鋼試棒扭轉(zhuǎn)破壞是(A)沿橫截拉斷(B)沿橫截剪斷(C)沿45度螺旋面拉斷(D)沿45度螺旋面剪斷17.鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞是C(A)沿橫截拉斷(B)沿橫截剪斷(C) 沿45度螺旋面拉斷(D)沿45度螺旋面剪斷18.用同樣材料直徑同為 10mm，標距分別為50mm和100mm的兩種低碳鋼試樣進行拉伸試驗，測得其下屈服極限分別為ReL1和ReL2，伸長率分別是A50和A100。比較兩個試樣的結(jié)果，則有以下結(jié)論：(CA.ReL1 <R eL2 A50>A 100B.ReL1 <R eL2A50=A 100C.ReL1 =ReL2A50 >

14、;A 100D. ReL1=ReL2 A 50 <A 100s1 、 s2 ,伸長率分別為19.用標距50 mm 和100 mm 的兩種拉伸試樣，測得低碳鋼的屈服極限分別為5和10。比較兩試樣的結(jié)果，則有以下結(jié)論，其中正確的是A s1s2 ,5 >10 ；B s1 s2 ,5 =10 ；C s1s2 ,5 >10 ；D s1s2 ,5=10。*20.鑄鐵圓棒在外力作用下，發(fā)生圖示的破壞形式，其破壞前的受力狀態(tài)如圖（ 21.有材料拉伸實驗中下列說明不正確的是（A .沒有屈服階段的材料不屬于塑性材料。B. 只有彈性階段和強化階段，沒有屈服階段和局部變形階段的材料不屬于塑性材料。C

15、.對沒有明顯屈服極限的塑性材料，用0.2來作為屈服指標。22.低碳鋼試樣拉伸實驗時下列描述錯誤的是（AB )A :通常就把上屈服極限稱為屈服極限或屈服點，用s來表示。B :屈服現(xiàn)象的出現(xiàn)與橫截面上最大正應力有直接關(guān)系。C :表面磨光的低碳鋼試樣屈服時，表面將出現(xiàn)與軸線大致成45傾角的條紋。23.圖示為三種材料的應力一應變曲線，則：彈性模量最大的材料是（A ）;強度最高的材料是（A）;塑性性能最好的材料是（C ）。路徑是沿曲線cbao;B:曲線cbf(bf/oa);C:曲線ce(ce曲線cd(cd/O 0）；p 200MPa ,25. 在某試驗機上為某試樣進行拉伸實驗，試樣材料為低碳鋼，其s 2

16、40MPa , b 400MPa。試驗機最大拉力為 100kN。則用這一試驗機作拉斷實驗時，從理論上講，試樣直徑最大可達（D )。A. 25.5mm; B. 23.2mm; C. 22.0mm; D. 17.8mm26. 圖示材料加載到 B點處卸載，其加載-卸載-再加載的路徑為（ A ）。A. O-A-B-D-B ; B. O-A-B-C-B ; C. O-A-B-D-C-B ; D. O-D-B-C-B 。27. 扭轉(zhuǎn)試件破壞的斷口表明( C.)A、塑性材料和脆性材料的抗剪能力均低于其抗拉能力;B、塑性材料和脆性材料的抗剪能力均高于其抗拉能力;C、塑性材料的抗剪能力低于其抗拉能力，而脆性材料

17、的抗剪能力高于其抗拉能力;D、塑性材料的抗剪能力高于其抗拉能力，而脆性材料的抗剪能力低于其抗拉能力。28. 當斷口與標距標記的距離小于原始標距的C時，一般應采用斷口移中。A.1/5、B.1/4、C.1/3、D.2/5A5.65 和 A11.3，下29. 用相同材料制成標準的短試樣和長試樣，測得段后伸長率分別為列結(jié)論中，哪一種是正確的？( B )A. A5.65 < A11.3 , B. A5.65 > A11.3 , C. A5.65=A11.330. 關(guān)于低碳鋼試樣拉伸至屈服時，有以下結(jié)論，請判斷哪一個是正確的:(A )應力和塑性變形很快增加，因而認為材料失效;(B )應力和塑性

18、變形雖然很快增加，但不意味著材料失效;(C)應力不增加，塑性變形很快增加，因而認為材料失效;（D）應力不增加，塑性變形很快增加，但不意味著材料失效。30.下列說法中正確的是（A ）(1 )工程中一般將55%的材料稱為塑性材料，5<5%的材料稱為脆性材料。對低碳鋼和鑄鐵進行壓縮實驗時，其強度極限均能測出。對低碳鋼和鑄鐵進行扭轉(zhuǎn)實驗時，低碳鋼是由剪應力而破壞，鑄鐵是由于拉應力而破 壞。在金屬拉伸實驗中，屈服強度就是指在屈服階段中最小應力值A(chǔ) . (1 )、(3) B. (1 ) (4) C. (2) (3) D. ( 3) (4)D ）與引伸計標距Le之比的31. 總延伸率：試驗中任一時刻引

19、伸計標距的總延伸包括（百分率。（1 ）彈性延伸（2）損傷（3）標距（4）塑性延伸B. (1 ) ( 3) C. (2) (4) D. ( 1) (4)32.金屬在拉伸時,其彈性變形階段的性能指標有（A )。A.E B. Rp0.2 C. Rm D. Agt33.測量某零件的極限拉力，其抽樣試驗結(jié)果為:119KN ,24KN ,23KN ,28KN ,23KN ,121KN , 123KN , 122KN , 122KN , 120KN ,用貝塞爾方法計算標準偏差Sx為：（A）A 2.5 KN B 2.1KN C 1.9KN D 2.9KN34.同一材料在相同條件下測得的5要比10 （A .大C

20、 .相等D .無法判定。35.在做低碳鋼壓縮實驗時，試樣會呈現(xiàn)出明顯的鼓狀，這是由于（D ）。A.正應力的作用B. 切應力的作用C. 正應力與切應力的綜合作用D. 試樣上下端面所受摩擦力的作用36.圖示鑄鐵扭轉(zhuǎn)試樣，其扭轉(zhuǎn)破壞斷面為（B ）。A. 2 2縱截面B. 1 1螺旋面C. 4 4橫截面D. 3 3螺旋面37、在低碳鋼扭轉(zhuǎn)試驗中，根據(jù)公式b Tb/Wt確定的抗扭強度（A ）。式中Tb為試樣扭斷前所承受的最大扭矩、Wt為試樣的抗扭截面系數(shù)。A.要比材料真實的抗扭強度高B. 要比材料真實的抗扭強度低C. 就是材料真實的抗扭強度ABCED. 可能比材料真實的抗扭強度高，也可能比材料真實的抗扭

21、強度低38.低碳鋼（等塑性金屬材料）在拉伸與壓縮時力學性能指標相同的是A.比例極限B. 彈性極限C. 屈服極限D(zhuǎn). 強度極限E. 彈性模量39 . CSS1110電子萬能試驗機的載荷分為100KN , 50KN , 20KN , 10KN , 5KN五個不同量程。現(xiàn)有圓截面試件，其直徑為9.96 mm，材料的 b值約為580Mpa，應選用（A ）量程進行拉伸破壞實驗。(A) 100KN(B) 50KN(C) 20KN(D) 10KN40 .圖示拉伸試件。拉斷后試件的總長度由L0變?yōu)長1。標距部分長度由1。變?yōu)閘1 ,材料的延伸率為(A) L1 L0(B) 1110嚴L(C)L0100%(D)罟

22、 100%（C）橫截面和45°斜截面；（D） 450斜截面和橫截面41.低碳鋼試件拉伸過程中頸縮時，真實應力將A增加B減小C先增后減D不變42. OP 0.2表示的是無明顯屈服點的塑性材料，產(chǎn)生（B ）對應的應力。A 0.2 %的彈性應變 B0.2 %的塑性應變C 0.2 %的應變43.金屬材料拉伸時，彈性模量E是在（B）測定的。A彈性階段線性彈性階段C強化階段局部變形階段44.低碳鋼試件拉伸過程中頸縮時,真實應力將A增加B減小C先增后減D不變45 圓軸扭轉(zhuǎn)實驗中，低碳鋼和鑄鐵分別沿哪個截面破壞?(C（A）均為橫截面（B）均為45 0斜截面；三、問答題1 .一圓截面桿，材料的應力應變

23、曲線如圖 2所示，若桿直徑d=10mm ，桿長I =200mm ,桿端承受拉力F=12KN作用，試計算拉力作用時與卸去后，桿的軸向變形；若軸向拉力F=20KN，則當拉力作用時與卸去后，桿的軸向變形又分別為何值。、-上廣*盧t11.(11 2它們2.為什么拉伸試驗必須采用標準試樣或比例試樣？材料和直徑相同而長短不同的試樣,的延伸率是否相同?3.低碳鋼圓試樣拉斷后， 其斷口形狀大致為杯口狀，試說明其斷裂過程和形成杯狀斷口的原 因。ho與直徑do之比限制在4 采用兩端平壓法對圓試件進行壓縮實驗時，為什么對試件的高 13范圍內(nèi)。5.試分別說明由鑄鐵和低碳鋼制成的兩根圓軸扭轉(zhuǎn)破壞的斷口形狀及其原因。6

24、某塑性材料拉伸試驗采用的圓截面試樣，直徑10mm，標距100mm。在線彈性階段, 10kN載荷作用下，測得試樣50mm（引伸計夾角間距離）伸長0.0318mm 。繼續(xù)拉伸時測得下屈服極限載荷為 22.8kN，最大載荷為34.0kN，破壞后的標距長131.24mm ，破壞部分的最小直徑為6.46mm。試求解及回答:1）這種材料的E、S、b、。另外該材料是什么方式失效？導致失效的是什么應力?2）當載荷達到22kN時產(chǎn)生0.04的應變，此時對應的彈性應變和塑性應變各為多少?7 .簡述低碳鋼拉伸的冷作硬化現(xiàn)象，其對材料的力學性能有何影響?8 .某材料采進行扭轉(zhuǎn)試驗， 圓截面試樣表面拋光， 直徑10mm

25、 ,在開始階段，每隔10N.m ,2o/m、1.25 10 2 和標距100mm內(nèi)測得相對扭轉(zhuǎn)角分別為1.26 10 2 o/m、1.28 1021.24 10 。發(fā)現(xiàn)在43.0N.m 處，試樣表面出現(xiàn)軸向線與橫向線網(wǎng)格，且扭轉(zhuǎn)圖曲線出現(xiàn) 平臺，繼續(xù)加載，在 98.4N.m 處試樣斷裂。試回答及求解:1）該材料扭轉(zhuǎn)失效方式是什么？試樣表面網(wǎng)格是如何產(chǎn)生的？最后的斷面應該如何?2）根據(jù)給定試驗數(shù)據(jù)求出其相關(guān)力學參量。9 .扭轉(zhuǎn)試驗計算極慣性矩和抗扭截面系數(shù)對測量圓軸直徑要求是否一樣?10 .低碳鋼和灰鑄鐵扭轉(zhuǎn)斷裂時橫截面真實切應力分布是否有區(qū)別，為什么?11.拉伸實驗中，在什么情況下使用移位法測量斷后延伸率，為什么？如何移？并作圖說明。12.矩形截面的拉伸試樣， 截面尺寸為15 X8.1mm，問：試樣的平行段長度 Lc和短試樣的=320M Pa時，測得試件原始標距長度L0各等于多少?13.低碳鋼Q235的屈服極限 S 235MPa。當拉伸應力達到的應變?yōu)?=3.6 1。3 。然后卸載至應