[材料力學(xué)答案]材料力學(xué)答案

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1、 [材料力學(xué)答案]材料力學(xué)答案 41 導(dǎo)讀：就愛閱讀網(wǎng)友為大家分享了多篇關(guān)于“[材料力學(xué)答案]材料力學(xué)答案 41”資料，內(nèi)容精辟獨到，非常感謝網(wǎng)友的分享，希望從中能找到對您有所幫助的內(nèi)容。 相關(guān)資料一 : 材料力學(xué)答案 41 第一章 緒論 一、是非判斷題 1.1 材料力學(xué)的研究方法與理論力學(xué)的研究方法完全相同。 ( × ) 1.2 內(nèi)力只作用在桿件截面的形心處。 ( × ) 1.3 桿件某截面上的內(nèi)力是該截面上應(yīng)力的代數(shù)和。 ( × ) 1.4 確定截面內(nèi)力的截面法，適用于不論等截面或變截面、直桿或曲桿、基本變形或組合變形、橫截面或任 意截面的

2、普遍情況。 ( ∨ ) 1.5 根據(jù)各向同性假設(shè)，可認為材料的彈性常數(shù)在各方向都相同。 ( ∨ ) 1.6 根據(jù)均勻性假設(shè)，可認為構(gòu)件的彈性常數(shù)在各點處都相同。 ( ∨ ) 1.7 同一截面上正應(yīng)力ζ與切應(yīng)力η必相互垂直。 ( ∨ ) 1.8 同一截面上各點的正應(yīng)力ζ必定大小相等，方向相同。 ( × ) 1.9 同一截面上各點的切應(yīng)力η必相互平行。 ( × ) 1.10 應(yīng)變分為正應(yīng)變ε和切應(yīng)變γ。 ( ∨ ) 1.11 應(yīng)變?yōu)闊o量綱量。 ( ∨ ) 1.12 若物體各部分均無變形，則物體內(nèi)各點的應(yīng)變均為零。 ( ∨ ) 1.13 若物體內(nèi)各點的應(yīng)變均為零，則物體無位移。 (

3、 × ) 1.14 平衡狀態(tài)彈性體的任意部分的內(nèi)力都與外力保持平衡。 ( ∨ ) 1.15 題1.15圖所示結(jié)構(gòu)中，AD桿發(fā)生的變形為彎曲與壓縮的組合變形。 ( ∨ ) 1.16 題1.16圖所示結(jié)構(gòu)中，AB桿將發(fā)生彎曲與壓縮的組合變形。 ( × ) 二、填空題 B 題1.15圖 題1.16圖 1.1 材料力學(xué)主要研究桿件 沿桿軸線伸外力的合力作用線通過桿軸線 1.2 拉伸或壓縮的受力特征是。 長或縮短受一對等值，反向，作用沿剪切面發(fā)生相對錯動1.3 剪切的受力特征是線距離很近的力的作用 。 任意二橫截面發(fā)生繞 1.4 扭轉(zhuǎn)的受力特征是外力偶作用面垂直桿軸線。 桿軸線的相對轉(zhuǎn)動

4、外力作用線垂直桿軸線，1.5 彎曲的受力特征是梁軸線由直線變?yōu)榍€ 。 外力偶作用面通過桿軸線 1.6 組合受力與變形是指包含兩種或兩種以上基本變形的組合。 強度 ，剛度1.7 構(gòu)件的承載能力包括 和穩(wěn)定性 1.8 所謂強度 ，是指材料或構(gòu)件抵抗破壞的能力。所謂剛度 ，是指構(gòu)件抵抗變形的能力。所 謂 ，是指材料或構(gòu)件保持其原有平衡形式的能力。 ，各向同性1.9 根據(jù)固體材料的性能作如下三個基本假設(shè)連續(xù)性 均勻性 1.10 認為固體在其整個幾何空間內(nèi)無間隙地充滿了組成該物體的物質(zhì)，這樣的假設(shè)稱為。根據(jù)這 連續(xù)性假設(shè) 應(yīng)變 變形等 一假設(shè)構(gòu)件的 、 和應(yīng)力 就可以用坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)來表

5、示。 1.11 填題1.11圖所示結(jié)構(gòu)中，桿1發(fā)生拉伸 桿2發(fā)生 壓縮 變形，桿3發(fā)生 彎曲 變形。 1.12 下圖 (a)、(b)、(c)分別為構(gòu)件內(nèi)某點處取出的單元體，變形 示，則單元體(a)的切應(yīng)變γ＝ 2 α ；單元體(b)的切應(yīng)變γ后情況如虛線所＝ ；單 α-元體(c)的切應(yīng)變γ＝ β 。 三、選擇題 (a) β 0 填題1.11圖 α＞β (b) (c) 1.1 選題1.1圖所示直桿初始位置為ABC，作用力P后移至AB’C’，但右半段BCDE的形狀不發(fā)生變化。 試分析哪一種答案正確。 1、AB、BC兩段都產(chǎn)生位移。 2、AB、BC兩段都產(chǎn)生變形。 正確答案是

6、 1 。 選題1.1圖 ’ 1.2 選題1.2圖所示等截面直桿在兩端作用有力偶，數(shù)值為M，力偶作用面與桿的對稱面一致。關(guān)于桿中 點處截面 A—A在桿變形后的位置（對于左端，由 A’ —A’表示；對于右端，由 A”—A”表示），有 四種答案，試判斷哪一種答案是正確的。 正確答案是 C 。 選題1.2圖 1.3 等截面直桿其支承和受力如圖所示。關(guān)于其軸線在變形后的位置（圖中虛線所示），有四種答案，根據(jù) 彈性體的特點，試分析哪一種是合理的。 正確答案是 C 。 選題1.3圖 第二章 拉伸、壓縮與剪切 一、是非判斷題 2.1 ( × ) 2.2 ( × ) 2.3 ( ×

7、 ) ’ 2.4. ( × ) 2.5 甲、拉力相同，材料不同，則它們的應(yīng)力和變形均相同。 ( × ) 2.6 空心圓桿受軸向拉伸時，在彈性范圍內(nèi)，其外徑與壁厚的變形關(guān)系是外徑增大且壁厚也同時增大。 ( × ) 2.7 已知低碳鋼的ζp＝200MPa，E=200GPa，現(xiàn)測得試件上的應(yīng)變ε＝0.002，則其應(yīng)力能用胡克定律計算為： ζ＝Eε=200×103×0.002=400MPa。 ( × ) 2.10 圖示桿件受軸向力FN的作用，C、D、E為桿件AB的三個等分點。在桿件變形過程中，此三點的位移 相等。 ( × ) 2.9 圖示三種情況下的軸力圖是不相同的。 ( × )

8、2.11 對于塑性材料和脆性材料，在確定許用應(yīng)力時，有相同的考慮。 （ × ） 2.12連接件產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力與軸向壓桿產(chǎn)生的壓應(yīng)力是不相同的。 （ ∨ ） 二、填空題 拉力為正，壓力為負 2.1 軸力的正負規(guī)定為 max2.2 受軸向拉伸或壓縮的直桿，其最大正應(yīng)力位于截面，計算公式為??(F NA)max，最大切應(yīng)力位 F于 450 N2A)max 2.3 決三個方面的問題是（1） 強度校核 ； （2）；（3）。 2.4 軸向拉壓胡克定理的表示形式有種，其應(yīng)用條件是 maxp 2.5 由于安全系數(shù)是一個_______數(shù)，因此許用應(yīng)力總是比極限應(yīng)力要______。 2.6

9、兩拉桿中，A1=A2=A；E1＝2E2；υ1＝2υ2；若ε1′＝ε2′ （橫向應(yīng)變），則二桿軸力FN1___FN2。 2.7 低碳鋼在拉伸過程中依次表現(xiàn)為、、四個階段，其特征 2.8 衡量材料的塑性性質(zhì)的主要指標(biāo)是、。 2.9 延伸率δ＝（L1－L）/L×100％中L1 指的是 。 2.10 塑性材料與脆性材料的判別標(biāo)準是。 2.11 圖示銷釘連接中，2t2> t1，銷釘?shù)那袘?yīng)力η＝2F/πd，銷釘?shù)淖畲髷D壓應(yīng)力ζbs= 1 。 2 2.12 螺栓受拉力F作用，尺寸如圖。若螺栓材料的拉伸許用應(yīng)力為[ζ]，許用切應(yīng)力為[η]，按拉伸與剪切等強 度設(shè)計，螺栓桿直徑d與螺栓頭高度

10、h的比值應(yīng)取d/ h = 4[τ]/[σ] 。 2.13木榫接頭尺寸如圖示，受軸向拉力F作用。接頭的剪切面積A=，切應(yīng)力η＝； 擠壓面積Abs= cb ，擠壓應(yīng)力ζbs= F/cb 。 2.14 兩矩形截面木桿通過鋼連接器連接(如圖示)，在軸向力F作用下，木桿上下兩側(cè)的剪切面積A=， 切應(yīng)力η＝ F/2lb ；擠壓面積Abs=2ζbs=。 2.15擠壓應(yīng)力與壓桿中的壓應(yīng)力有何不同力作用在桿的橫截面上且均勻分布 。 2.16圖示兩鋼板鋼號相同，通過鉚釘連接，釘與板的鋼號不同。對鉚接頭的強度計算應(yīng) 包括： 鉚釘?shù)募羟?、擠壓計算；鋼板的擠壓和拉伸強度計算 。 鋼板的拉伸強度計算 若將

11、釘?shù)呐帕杏桑╝）改為（b），上述計算中發(fā)生改變的是 a）、（b）兩種 排列，鉚接頭能承受較大拉力的是（a） 。（建議畫板的軸力圖分析） 三、選擇題 34F4?）F2F ? 2.1 為提高某種鋼制拉（壓）桿件的剛度，有以下四種措施： (A) 將桿件材料改為高強度合金鋼； (B) 將桿件的表面進行強化處理（如淬火等）； (C) 增大桿件的橫截面面積； (D) 將桿件橫截面改為合理的形狀。 正確答案是2.2 甲、乙兩桿，幾何尺寸相同，軸向拉力F相同，材料不同，它們的應(yīng)力和變形有四種可能： （A）應(yīng)力?和變形△l都相同； (B) 應(yīng)力?不同，變形△l相同； （C）應(yīng)力?相同，變形△l

12、不同； (D) 應(yīng)力?不同，變形△l不同。 正確答案是 C 2.3 長度和橫截面面積均相同的兩桿，一為鋼桿，另一為鋁桿，在相同的軸向拉力作用下，兩桿的應(yīng)力與變形有四種情況； （A）鋁桿的應(yīng)力和鋼桿相同，變形大于鋼桿； (B) 鋁桿的應(yīng)力和鋼桿相同，變形小于鋼桿； （C）鋁桿的應(yīng)力和變形均大于鋼桿； (D) 鋁桿的應(yīng)力和變形均小于鋼桿。 ∵ Es > Ea 正確答案是 2.4 在彈性范圍內(nèi)尺寸相同的低碳鋼和鑄鐵拉伸試件，在同樣載荷作用下，低碳鋼試件的彈性變形為?1，鑄 材料力學(xué)答案 41_材料力學(xué)答案 鐵的彈性變形為?2，則?1與?2的關(guān)系是； （A）?1>?2 ；

13、（B）?1 <?2； （C）?1 =?2 ； （D）不能確定。 正確答案是 B 2.5 等直桿在軸向拉伸或壓縮時，橫截面上正應(yīng)力均勻分布是根據(jù)何種條件得出的。 （A）靜力平衡條件； （B）連續(xù)條件； （C）小變形假設(shè)； （D平面假設(shè)及材料均勻連續(xù)性假設(shè)。 正確答案是 D 第三章 扭轉(zhuǎn) 一、是非判斷題 3.1 單元體上同時存在正應(yīng)力和切應(yīng)力時，切應(yīng)力互等定理不成立。 （ × ） 3.2 空心圓軸的外徑為D 、內(nèi)徑為d ，其極慣性矩和扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)分別為 Ip? ?D4 32 ? ?d4 32 , ?D3?d3 （ × ） Wt?? 16 16 3.3 材料

14、不同而截面和長度相同的二圓軸，在相同外力偶作用下，其扭矩圖、切應(yīng)力及相對扭轉(zhuǎn)角都是相同 3.4 連接件承受剪切時產(chǎn)生的切應(yīng)力與桿承受軸向拉伸時在斜截面上產(chǎn)生的切應(yīng)力是相同的。 （ × ） 二、填空題 3.1 圖示微元體，已知右側(cè)截面上存在與z方向成θ 角的切應(yīng)力τ，試根據(jù)切應(yīng)力互等定理畫出另外五個面 上的切應(yīng)力。 3.2 試繪出圓軸橫截面和縱截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布圖。 的。 （ × ） y 填題3.2 填題3.1 3.3 保持扭矩不變，長度不變，圓軸的直徑增大一倍，則最大切應(yīng)力ηmax是原來的 1/ 8 倍， 單位長度扭轉(zhuǎn)角是原來的 1/ 16 倍。 3.4 兩根不同材料

15、制成的圓軸直徑和長度均相同，所受扭矩也相同，兩者的最大切應(yīng)力， 單位長度扭轉(zhuǎn) _不同___ _______。 3.5 公式???T? IP3.6對于實心軸和空心軸，如果二者的材料、長度及橫截面的面積相同，則它們的抗扭能 力 空心軸大于實心軸 ；抗拉（壓）能力 相同 。 3.7 當(dāng)軸傳遞的功率一定時，軸的轉(zhuǎn)速愈小，則軸受到的外力偶距愈____，當(dāng)外力偶距一定時，傳遞的功 率愈大，則軸的轉(zhuǎn)速愈 大 。 3.8兩根圓軸，一根為實心軸，直徑為D1，另一根為空心軸，內(nèi)徑為d2，外徑為D2， ??d2?0.8，若兩 D2 軸承受的扭矩和最大切應(yīng)力均相同，則D 1 D2 3.9 等截

16、面圓軸上裝有四個皮帶輪，合理安排應(yīng)為 。 3.10 圖中T 3.11 由低碳鋼、木材和灰鑄鐵三種材料制成的扭轉(zhuǎn)圓軸試件，受扭后破壞現(xiàn)象呈現(xiàn)為：圖（b），扭角不大即 沿45o螺旋面斷裂；圖（c），發(fā)生非常大的扭角后沿橫截面斷開；圖（d），表面出現(xiàn)縱向裂紋。據(jù)此判斷試件的材料為，圖（b）： 灰鑄鐵 ；圖（c）： 低碳鋼 ， 圖（d）： 木材 。若將一支粉筆扭斷，其斷口形式應(yīng)同圖 （b） . 三、選擇題 3.1 圖示圓軸，已知GIp，當(dāng)m為何值時，自由端的扭轉(zhuǎn)角為零。 （ B ） A. 30 N·m ； B. 20 N·m ； C. 15 N·m ； D. 10 N·m 。 3.2

17、三根圓軸受扭，已知材料、直徑、扭矩均相同，而長度分別為L；2L；4L，則單位扭轉(zhuǎn)角θ必為 A.第一根最大；B.第三根最大；C.第二根為第一和第三之和的一半； D.相同。 3.3 實心圓軸和空心圓軸，它們的橫截面面積均相同，受相同扭轉(zhuǎn)作用，則其最大切應(yīng)力 是 C 。 空 實 ?（Wt）（Wt）空?實 空 實 空 實 A. ?max??max； B. ?max＝?max； C. ?max??max； D. 無法比較。 3.4 一個內(nèi)外徑之比為α = d/D的空心圓軸，扭轉(zhuǎn)時橫截面上的最大切應(yīng)力為η，則內(nèi)圓周處的切應(yīng)力為 A. η； B. αη； C. （1－α3）η； D

18、. （1－α4）η； 3.5 滿足平衡條件，但切應(yīng)力超過比例極限時，下列說法正確的是 。 A B C D 切應(yīng)力互等定理： 成立 不成立 不成立 成立 剪切虎克定律： 成立 不成立 成立 不成立 3.6 在圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面的應(yīng)力分析中，材料力學(xué)研究橫截面變形幾何關(guān)系時作出的假設(shè) 是 C 。 A．材料均勻性假設(shè)； B．應(yīng)力與應(yīng)變成線性關(guān)系假設(shè)； C．平面假設(shè)。 3.7 圖示受扭圓軸，若直徑d不變；長度l不變，所受外力偶矩M不變，僅將材料由鋼變?yōu)殇X，則軸的最大 切應(yīng)力（E），軸的強度（B），軸的扭轉(zhuǎn)角（C），軸的剛度（B ）。 A．提高 B．降低 C．增大 D．減小 E．不變 ??

19、??S????AGS?GA 第四章 彎曲內(nèi)力 一、是非判斷題 4.1 桿件整體平衡時局部不一定平衡。 （ × ） 4.2 不論梁上作用的載荷如何，其上的內(nèi)力都按同一規(guī)律變化。 （ × ） 4.3 任意橫截面上的剪力在數(shù)值上等于其右側(cè)梁段上所有荷載的代數(shù)和，向上的荷載在該截面產(chǎn)生正剪力，4.4 若梁在某一段內(nèi)無載荷作用，則該段內(nèi)的彎矩圖必定是一直線段。 （ ∨ ） 4.5簡支梁及其載荷如圖所示，假想沿截面 m－m將梁截分為二，若取梁的左段為研究對象，則該截面上的 （ × ） 向下的荷載在該截面產(chǎn)生負剪力。 （ × ） 剪力和彎矩與q、M無關(guān)；若取梁的右段為研究對象，則該截面上的剪

20、力和彎矩與F無關(guān)。 二、填空題 4.1 外伸梁ABC承受一可移動的載荷如圖所示。設(shè)F、l均為 最大彎矩值則外伸段的合理長度 a。 4.2 圖示三個簡支梁承受的總載荷相同，但載荷的分布情況不同。在這些梁中，最大剪力FQmax；發(fā)生 在 三個梁的 支座截面處；最大彎矩Mmax；發(fā)生在梁的 ∵Fa = F(l - a) / 4 已知，為減小梁的 三、選擇題 4.1 梁受力如圖，在B截面處 A. Fs圖有突變，M圖連續(xù)光滑； B. Fs圖有折角（或尖角），M圖連續(xù)光滑； C. Fs圖有折角，M圖有尖角； D. Fs圖有突變，M圖有尖角。 4.2 圖示梁，剪力等于零截面位置的x之

21、 值為 D 。 A. 5a/6； B. 5a/6； C. 6a/7； D. 7a/6。 4.3 在圖示四種情況中，截面上彎矩 M為正，剪力Fs為負的是 ( B ) 。 4.4 在圖示梁中，集中力 F作用在固定于截面B的倒 L剛臂上。梁上最大彎矩 Mmax與 C截面上彎矩MC之 間的關(guān)系是 B 。 ∵MC =FD a = 2 a F/ 3 Mmax = FD 2a = 4 a F/ 3 4.5 在上題圖中，如果使力 F直接作用在梁的C截面上，則梁上M A．前者不變，后者改變 B．兩者都改變 C．前者改變，后者不變 D．兩者都不變 max (A) (B) (C) (D)

22、 F/3 2F/3 與Fs max 為 C 。 附錄I 平面圖形的幾何性質(zhì) 一、是非判斷題 I.1 靜矩等于零的軸為對稱軸。 （ × ） I.2 在正交坐標(biāo)系中，設(shè)平面圖形對y軸和z軸的慣性矩分別為Iy 和Iz ，則圖形對坐標(biāo)原點的極慣性矩為Ip = Iy 2+ Iz 2。 （ × ） I.3 若一對正交坐標(biāo)軸中，其中有一軸為圖形的對稱軸，則圖形對這對軸的慣性積一定為零。（ ∨ ） 二、填空題 I.1 任意橫截面對形心軸的靜矩等于_________。 I.2 在一組相互平行的軸中，圖形對_______軸的慣性矩最小。 三、選擇題 I.1 矩形截面，C為形心，陰影面積

23、對zC軸的靜矩為(Sz)A， 其余部分面積對zC軸的靜矩為(Sz)B ，(Sz)A與(Sz)B之 材料力學(xué)答案 41_材料力學(xué)答案 間的關(guān)系正確的是 D 。 A. (Sz)A >(Sz)B； B. (Sz)A <(Sz)B； C. (Sz)A =(Sz)B； D. (Sz)A =－(Sz)B。 I.2 圖示截面對形心軸zC的WZc正確的是 B 。 A. bH2/6- bh2/6； B. （bH2/6）〔1-（h/H）3〕； C. （bh2/6）〔1-（H/h）3〕； 24 D. （bh/6）〔1-（H/h）〕。 I.3 已知平面圖形的形心為C，面積為 A，對

24、z軸的 選題I.2圖 慣性矩為Iz，則圖形對在z1軸的慣性矩正確的是 D 。 A. Iz+b2A； B. Iz+(a+b)2A； C. Iz+(a2-b2) A； D. Iz+( b2-a2) A。 第五章 彎曲應(yīng)力 一、是非判斷題 5.1 平面彎曲變形的特征是，梁在彎曲變形后的軸線與載荷作用面同在一個平面內(nèi)。 （ ∨ ） 5.2 在等截面梁中，正應(yīng)力絕對值的最大值│ζ│max必出現(xiàn)在彎矩值│M│max最大的截面上。（ ∨ ） 5.3 靜定對稱截面梁，無論何種約束形式，其彎曲正應(yīng)力均與材料的性質(zhì)無關(guān)。 （ ∨ ） 二、填空題 P140,(b)式 5.1 D的圓筒上，若鋼絲仍

25、處于彈性范圍內(nèi)，此時鋼絲的最大彎曲正應(yīng)力ζmax ___鋼絲___的直徑或增大 圓筒 的直徑。 5.2 圓截面梁，保持彎矩不變，若直徑增加一倍，則其最大正應(yīng)力是原來的倍。 5.3 橫力彎曲時，梁橫截面上的最大正應(yīng)力發(fā)生在處，梁橫截面上的最大切應(yīng)力發(fā) 生在 中性軸 處。矩形截面的最大切應(yīng)力是平均切應(yīng)力的 3/2 倍。 5.4 矩形截面梁，若高度增大一倍（寬度不變），其抗彎能力為原來的不變），其抗彎能力為原來的 2 倍；若截面面積增大一倍（高寬比不變），其抗彎能力為原來的 倍。 2 2 5.5 從彎曲正應(yīng)力強度的角度考慮，梁的合理截面應(yīng)使其材料分布遠離 5.6 兩梁的幾何尺寸和材料

26、相同，按正應(yīng)力強度條件，（B）的承載能力是（A）的倍。 見P159 A B (A) (B) 5.7 圖示”T”型截面鑄鐵梁，有（A）、（B）兩種截面放置方式，較為合理的放置方式為 （a） (b) 第六章 彎曲變形 一、是非判斷題 6.1 正彎矩產(chǎn)生正轉(zhuǎn)角，負彎矩產(chǎn)生負轉(zhuǎn)角。 ( × ) 6.2 彎矩最大的截面轉(zhuǎn)角最大，彎矩為零的截面上轉(zhuǎn)角為零。 ( × ) 6.3 彎矩突變的地方轉(zhuǎn)角也有突變。 ( × ) 6.4 彎矩為零處，撓曲線曲率必為零。 ( ∨ ) 6.5 梁的最大撓度必產(chǎn)生于最大彎矩處。 ( × ) 二、填空題 6.1 梁的轉(zhuǎn)角和撓度之間的關(guān)系是 6.2 梁的撓

27、曲線近似微分方程的應(yīng)用條件是 等直梁、線彈性范圍內(nèi)和小變形 。 6.3 畫出撓曲線的大致形狀的根據(jù)是 彎矩的正負；正負彎矩的分界處 。 6.4 用積分法求梁的變形時，梁的位移邊界條件及連續(xù)性條件起 作用。 6.5 梁在純彎時的撓曲線是圓弧曲線，但用積分法求得的撓曲線卻是拋物線，其原因是 6.6 兩懸臂梁，其橫截面和材料均相同，在梁的自由端作用有大小相等的集中力，但一 梁的長度為另一梁的2倍，則長梁自由端的撓度是短梁的 8 倍，轉(zhuǎn)角又是 短梁的 4 倍。 6.7 應(yīng)用疊加原理的條件是 。 6.8 試根據(jù)填題6.8圖所示載荷及支座情況，寫出由積分法求解時，積分常數(shù)的數(shù)目及確定積分常數(shù)

28、的條件。 積分常數(shù) 6 個； 支承條件AAB 連續(xù)條件是CLCRBLBRBLBR 6.9 試根據(jù)填題6.9圖用積分法求圖示撓曲線方程時， 需應(yīng)用的支承條件是 wA = 0，w B = 0，w D = 0 ； 連續(xù)條件是 wCL = wCR ，wBL = wBR ，θBL = θBR 。 12 填題6.8圖 填題6.9圖 第七章 應(yīng)力和應(yīng)變分析 強度理論 一、是非判斷題 7.1 純剪應(yīng)力狀態(tài)是二向應(yīng)力狀態(tài)。 （ ∨ ） 7.3 軸向拉（壓）桿內(nèi)各點均為單向應(yīng)力狀態(tài)。 （ ∨ ） 7.4 單元體最大正應(yīng)力面上的切應(yīng)力恒等于零。 （ ∨ ） 7.6 等圓截面桿受扭轉(zhuǎn)時，桿內(nèi)任一點處沿

29、任意方向只有切應(yīng)力，無正應(yīng)力。 （ × ） 7.7 單元體切應(yīng)力為零的截面上，正應(yīng)力必有最大值或最小值。 （ × ） 7.8 主方向是主應(yīng)力所在截面的法線方向。 （ ∨ ） 7.9 單元體最大和最小切應(yīng)力所在截面上的正應(yīng)力，總是大小相等，正負號相反。（ × ） 7.10 一點沿某方向的正應(yīng)力為零，則該點在該方向上線應(yīng)變也必為零。 （ × ） 二、填空題 7.1 一點的應(yīng)力狀態(tài)是指體和應(yīng)力圓 表示，研究一點應(yīng)力狀態(tài)的目的是 解釋構(gòu)件的破壞現(xiàn)象；建立復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的強度條件 。 7.2 主應(yīng)力是指 主平面上的正應(yīng)力 ；主平面是指 τ=0的平面 ；主方向是指 主平面 的法線方向 ；主單元體是指

30、三對相互垂直的平面上τ= 0的單元體 。 三個主應(yīng)力都不為0 單元體只有一個不為0 各側(cè)面 時是三向應(yīng)力狀態(tài)；當(dāng) 時是純剪切應(yīng)力狀態(tài)。 三個主應(yīng)力中 上只有切應(yīng)力有二個不為0 7.2 一點的應(yīng)力狀態(tài)是指物體內(nèi)一點沿某個方向的應(yīng)力情況。 （ × ） 7.5 單元體最大切應(yīng)力面上的正應(yīng)力恒等于零。 （ × ） 三個主應(yīng)力中7.3 對任意單元體的應(yīng)力，當(dāng)時是二向應(yīng)力狀態(tài)；當(dāng) 7.4 在情況下，平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力圓退化為一個點圓； 在 單向應(yīng)力狀態(tài) 情況下，平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力圓與η軸相切。 在 純剪切 情況下，平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力圓的圓心位于原點； 7.5 應(yīng)力單元體與應(yīng)力圓

31、的對應(yīng)關(guān)系是：；。 7.6 對圖示受力構(gòu)件，試畫出表示A 點應(yīng)力狀態(tài)的單元體。 272.51 13 (b) (c) (a) 三、選擇題 7.1 圖示單元體所描述的應(yīng)力狀態(tài)為平面應(yīng)力狀態(tài)， 該點所有斜方向中最大的切應(yīng)力為 C 。 A. 15 MPa B. 65 MPa C. 40 MPa D. 25 MPa 7.2 圖示各單元體中 （d） 為單向應(yīng)力狀態(tài)， （a） 為純剪應(yīng)力狀態(tài)。 (a) (b) (c) (d) 7.3 單元體斜截面上的正應(yīng)力與切應(yīng)力的關(guān)系中 A. 正應(yīng)力最小的面上切應(yīng)力必為零； B. 最大切應(yīng)力面上的正應(yīng)力必為零； C. 正應(yīng)力最大的面上切應(yīng)力也最大

32、； D. 最大切應(yīng)力面上的正應(yīng)力卻最小。 第八章 組合變形 一、是非判斷題 8.1 材料在靜荷作用下的失效形式主要有脆性斷裂和塑性屈服兩種。 （ ∨ ） 8.2 磚、石等脆性材料的試樣在壓縮時沿橫截面斷裂。 （ × ） 8.3 在近乎等值的三向拉應(yīng)力作用下，鋼等塑性材料只可能發(fā)生斷裂。 （ ∨ ） 8.4 不同的強度理論適用于不同的材料和不同的應(yīng)力狀態(tài)。 （ ∨ ） 8.5 矩形截面桿承受拉彎組合變形時，因其危險點的應(yīng)力狀態(tài)是單向應(yīng)力，所以不必根據(jù)強度理論建立相應(yīng) 的強度條件。 ( ∨ ) 8.6 圓形截面桿承受拉彎組合變形時，其上任一點的應(yīng)力狀態(tài)都是單向拉伸應(yīng)力狀態(tài)。( × )

33、8.7 拉（壓）彎組合變形的桿件，橫截面上有正應(yīng)力，其中性軸過形心。 （ × ） 8.8 設(shè)計受彎扭組合變形的圓軸時，應(yīng)采用分別按彎曲正應(yīng)力強度條件及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力強度條件進行軸徑設(shè)計 計算，然后取二者中較大的計算結(jié)果值為設(shè)計軸的直徑。 （ × ） 8.9 彎扭組合圓軸的危險點為二向應(yīng)力狀態(tài)。 （ ∨ ） 8.10 立柱承受縱向壓力作用時，橫截面上只有壓應(yīng)力。 ( × ） 偏心壓縮呢？ 二、填空題 14 專業(yè) 學(xué)號 姓名 日期 評分 8.1 鑄鐵制的水管在冬天常有凍裂現(xiàn)象，這是因為123bt 8.2 將沸水倒入厚玻璃杯中，如果發(fā)生破壞，則必是先從外側(cè)開裂，這是因為 外側(cè)有較大拉應(yīng)力產(chǎn)生

34、且σbt較小 。 8.3 8.4 點在 A截面的上下邊緣 下471.77 471.77 (b) (a) 第九章 壓桿穩(wěn)定 ∴A截面滿足強度條件。 一、是非判斷題 8學(xué)時 9.1 所有受力構(gòu)件都存在失穩(wěn)的可能性。 （ × ） 9.2 在臨界載荷作用下，壓桿既可以在直線狀態(tài)保持平衡，也可以在微彎狀態(tài)下保持平衡。（ × ） 9.3 引起壓桿失穩(wěn)的主要原因是外界的干擾力。 （ × ） 9.4 所有兩端受集中軸向力作用的壓桿都可以采用歐拉公式計算其臨界壓力。 （ × ） 9.5 兩根壓桿，只要其材料和柔度都相同，則他們的臨界力和臨界應(yīng)力也相同。 （ × ） 9.6 臨界壓力是壓桿喪失穩(wěn)

35、定平衡時的最小壓力值。 （ ∨ ） 9.7 用同一材料制成的壓桿，其柔度（長細比）愈大，就愈容易失穩(wěn)。 （ ∨ ） （ × ） 9.9 滿足強度條件的壓桿不一定滿足穩(wěn)定性條件；滿足穩(wěn)定性條件的壓桿也不一定滿足強度條件。 有應(yīng)力集中時 （ ∨ ） 9.10 低碳鋼經(jīng)過冷作硬化能提高其屈服極限，因而用同樣的方法也可以提高用低碳鋼制成的細長壓桿的臨 界壓力。 （ × ） 長度(l)，約束(μ)，橫截面的形狀和大小（i） 9.1 壓桿的柔度λ綜合地反映了壓桿的對臨界應(yīng)力的影響。 二、填空題 22 9.2 柔度越大的壓桿，其臨界應(yīng)力越 Fcr??EI?l) 9.8 只有在壓桿橫截面上的

36、工作應(yīng)力不超過材料比例極限的前提下，才能用歐拉公式計算其臨界壓力。 9.3 影響細長壓桿臨界力大小的主要因素有，，。 9.4 如果以柔度λ的大小對壓桿進行分類，則當(dāng)1 當(dāng) λ 2 <λ<λ1 的桿稱為中柔度桿，當(dāng) λ≤λ2 的桿稱為短粗桿。 15 材料力學(xué)答案 41_材料力學(xué)答案 9.6 兩端為球鉸支承的壓桿，其橫截面形狀分別如圖所示，試畫出壓桿失穩(wěn)時橫截面繞其轉(zhuǎn)動的軸。 Imin的軸 9.7 兩根細長壓桿的材料、長度、橫截面面積、桿端約束均相同，一桿的截面形狀為正方（矩）形，另一桿 的為圓形，則先喪失穩(wěn)定的是 圓 截面的桿。 三、選擇題 9.1 圖示a，b，

37、c,d四桁架的幾何尺寸、圓桿的橫截面直徑、材料、加力點及加力方向均相同。關(guān)于四行架 所能承受的最大外力FPmax有如下四種結(jié)論，則正確答案是 A 。 FP FP FP FP FP 00 000 FP （A）FPmax(a)?FPmax(c)?FPmax(b)?FPmax(d) （B）FPmax (a)?FPmax(c)?FPmax(b)?FPmax(d) （C）FPmax(a)?FPmax(d)?FPmax(b)?FPmax(c) （D）FPmax(a)?FPmax(b)?FPmax(c)?FPmax(d) 9.2同樣材料、同樣截面尺寸和長度的兩根管狀細長壓桿兩端由

38、球鉸鏈支承，承受軸向壓縮載荷，其中，管a 內(nèi)無內(nèi)壓作用，管b內(nèi)有內(nèi)壓作用。關(guān)于二者橫截面上的真實應(yīng)力σ（a）與σ（b）、臨界應(yīng)力σcr（a）與σcr（b）之間的關(guān)系，有如下結(jié)論。則正確結(jié)論是 。 （A）σ（a）>σ（b）,σcr（a）=σcr（b）;（B）σ（a）=σ（b）,σcr（a）<σcr（b） （C）σ（a）<σ（b）,σcr（a）<σcr（b）; （D）σ（a）<σ（b）,σcr（a）=σcr（b） 9.3 提高鋼制細長壓桿承載能力有如下方法。試判斷哪一種是最正確的。 （A）減小桿長，減小長度系數(shù)，使壓桿沿橫截面兩形心主軸方向的長細比相等； （B

39、）增加橫截面面積，減小桿長； （C）增加慣性矩，減小桿長； （D）采用高強度鋼。 正確答案是 A 。 9.4 圓截面細長壓桿的材料及支承情況保持不變，將其橫向及軸向尺寸同時增大1倍，壓桿的 A 。 （A）臨界應(yīng)力不變，臨界力增大；（B）臨界應(yīng)力增大，臨界力不變； （C）臨界應(yīng)力和臨界力都增大； （D）臨界應(yīng)力和臨界力都不變。 16 22 ?cr??????lE?l??? id A 第十章 動載荷 一、是非題 9學(xué)時 10.1 只要應(yīng)力不超過比例極限，沖擊時的應(yīng)力和應(yīng)變?nèi)詽M足虎克定律。 ( ∨ ) 10.2 凡是運動的構(gòu)件都存在動載荷問題。 ( × ) 10.3 能量法是種

40、分析沖擊問題的精確方法。 ( × ) 10.4 不論是否滿足強度條件，只要能增加桿件的靜位移，就能提高其抵抗沖擊的能力。 應(yīng)在彈性范圍內(nèi) ( × ) 二、填空題 10.1 圖示各梁的材料和尺寸相同，但支承不同，受相同的沖擊載荷，則梁內(nèi)最大沖擊應(yīng)力由大到小的排列順序是 (a) 、 (c) 、 (b) 。 10.2 圖示矩形截面懸臂梁，長為L，彈性模量為E，截面寬為b，高為h=2b，受重量為P的自由落體的沖擊， 則此梁的沖擊動荷系數(shù)Kd ，若H???st，當(dāng)P值增大一倍時，梁內(nèi)的最大動 (a) (b) (c) L增大一倍時，梁內(nèi)的最大動應(yīng) Hb 1）P增大一倍時： ?&#

41、39;dmax?2?dmax 2）H增大一倍時： ?'?2?dmax dmax ?'dma??dmaxx 1 2 第十一章 交變應(yīng)力 一、是非判斷題 17 11.1 構(gòu)件在交變應(yīng)力下的疲勞破壞與靜應(yīng)力下的失效本質(zhì)是相同的。 （ × ） 11.2 通常將材料的持久極限與條件疲勞極限統(tǒng)稱為材料的疲勞極限。 （ ∨ ） 11.3 材料的疲勞極限與強度極限相同。 （ × ） 11.4 材料的疲勞極限與構(gòu)件的疲勞極限相同。 （ × ） 一、填空題 11.1表示交變應(yīng)力情況的有5個量值：σ m (平均應(yīng)力)，σ a（應(yīng)力幅），r(循環(huán)特征)，及σ max和σ min

42、，其中 只有＿2＿個是獨立的。 11.2 某構(gòu)件內(nèi)一點處的交變應(yīng)力隨時間變化的曲線如圖所示， 則該交變應(yīng)力的循環(huán)特征是, 最大 應(yīng)力是 100MPa ，最小應(yīng)力是 -50MPa ,平均應(yīng)力是 25MPa 。 11.3 疲勞破壞的三個階段: 裂紋的產(chǎn)生 , 裂紋擴展 , 脆性斷裂 。 11.4 疲勞破壞的主要特征有 1）破壞時σmax<σs(σb)；2）破壞前經(jīng)過一定的應(yīng)力循環(huán)次數(shù); 3）破壞為 脆性斷裂 ; 4）斷口有光滑區(qū)和粗糙區(qū) 。 11.5 提高構(gòu)件疲勞強度的主要措施: 減緩構(gòu)件的應(yīng)力集中 , 件表面粗糙度 ; 增加構(gòu)件表層強度 。 11.6 有效應(yīng)力集中系數(shù)不僅

43、與構(gòu)件的形狀、尺寸有關(guān)，而且與 材料的強度極限σb 有關(guān)。 11.7 三根材料相同的試件，分別在循環(huán)特征r =－1，r = 1，r = 0.5的交變應(yīng)力下進行疲勞試驗，則：（1） r = 1 的持久極限最大;（2）r = -1 的持久極限最小。 11.8 如零件的規(guī)定安全系數(shù)為n，疲勞工作安全系數(shù)為n σ ，則用安全系數(shù)表示的疲勞強度條件為 n σ 降低構(gòu) ≥ n 。 11.9 螺栓受軸向的最大拉力P max = 6kN，最小拉力P min = 5 kN作用; 螺栓直徑 d = 12 mm，則其交變應(yīng)力的 循環(huán)特征 r = 5/6 ，應(yīng)力幅值 σa = 4.42 MPa，平均應(yīng)

44、力σm = 48.63 MPa。 11.10下列做法是否能夠提高構(gòu)件的持久極限（填“能”或“不能”）？ (1) 表面滾壓硬化（ 能 ）；(2) 增加構(gòu)件直徑（ 不能 ）； (3) 表面拋光（ 能 ）。 三、選擇題 11.1 分別受圖示四種不同交變應(yīng)力作用的試件，哪種情況最先會發(fā)生疲勞破壞？ 正確答案是。 (b) (c) 11.2 可以提高構(gòu)件持久極限的有效措施有如下四種答案： （A）增大構(gòu)件的幾何尺寸； （B）提高構(gòu)件表面的光潔度; （C）減小構(gòu)件連結(jié)部分的圓角半徑; （D）盡量采用強度極限高的材料。 正確答案是 (B) 。 11.3 圖示四種交變應(yīng)力，哪一種同時滿足條件

45、：r＞0和σ m +σ a＜0。 （ r: 循環(huán)特征，σ m：平均應(yīng)力，σ a：應(yīng)力幅 ） 正確答案是 (c) 。 (d) (b) (a) (c) 11.4 材料在對稱循環(huán)下的持久極限為σ－1，脈動循環(huán)下的持久極限為σ0，靜載荷下的強度極限為σb, 它們之 間的關(guān)系有如下四種答案： （A）σ－1＞σ0＞σb；（B）σb＞σ0＞σ－1; (C) σ0＞σ－1＞σb；(D) σb＞σ－1＞σ0 。 正確答案是 (B) 。 11.5 已知材料的σ－1、κ σ、ε σ、β，規(guī)定安全系數(shù)n，則構(gòu)件在對稱循環(huán)下的許用應(yīng)力為： （A）β σ－1／（n ε σ κ σ）； （B）κ σ σ－1／

46、（n ε σ β）； （C）ε σ κ σσ－1／（n β）； （D）ε σ β σ－1／（n κ σ） 正確答案是。 11.6 已知材料的σ－1、κ σ、ε σ、β，構(gòu)件的最大應(yīng)力σ max ，構(gòu)件在對稱循環(huán)下的疲勞工作安全系數(shù)n有四種 答案： （A） σ－1／［β σ max／（ε σ κ σ）］； （B） σ－1／［κ σ σ max／（ε σ β）］； （C） σ－1／（ε σ κ σ σ max／β）; （D） σ－1／（ε σ β σ max／κ σ）。正確答案是 (B) 。 第十三章 能量方法及其應(yīng)用 一、是非判斷題 13.1外力功與外力的終值和加載次序有關(guān)。 (

47、× ) 13.2計算彈性變形能可以應(yīng)用疊加原理。 ( × ) 13.3彈性變形能恒為正值。 ( ∨ ) 13.4 如圖所示結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用單位荷載法求位移時，下述施加單位力的做法是否正確？ （1）欲求圖（a）中CD兩點的相對線位移，則在C、D兩點加一對反向并沿CD連線的單位力。 ( ∨ ) （2）欲求圖（b）中C點左右截面的相對角位移；則在C點加一單位力偶。 ( × ) （3）欲求圖（c）中AE兩點的相對線位移，則在A、E兩點加一對反向并沿AE連線的單位力。 ( ∨ ) 13.5 靜不定結(jié)構(gòu)的相當(dāng)系統(tǒng)和補充方程不是唯一的，但其解答結(jié)果是唯一的。 （ ∨ ） 13.6 對于各種靜不定問題，力

48、法正則方程總可以寫為?11X1??1F?0 （ × ） 二、選擇題 13.1 圖（a）示靜不定桁架，圖(b)、圖(c)、圖(d)、圖(e)表示其四種相當(dāng)系統(tǒng)，其中正確的。 13.2 圖示靜不定桁架，能選取的相當(dāng)系統(tǒng)最多有 A．三種 B．五種 C．四種 D．六種 為一次內(nèi)力超靜定 三、填空題 13.1 判別圖示各結(jié)構(gòu)的靜不定次數(shù)：圖(a)是(b)是；圖；圖(d) 13.2 圖（a）所示靜不定結(jié)構(gòu)取相當(dāng)系統(tǒng)如圖(b) 20 材料力學(xué)答案 41_材料力學(xué)答案 材料力學(xué) 練習(xí)冊80學(xué)時 昆明理工大學(xué) 專業(yè) 學(xué)號 姓名 日期 評分 21 相關(guān)資料二 : 材料力學(xué)答案 第一

49、章 包申格效應(yīng)：指原先經(jīng)過少量塑性變形，卸載后同向加載，彈性極限（ζP）或屈服強度（ζS）增加；反向加載時彈性極限（ζP）或屈服強度（ζS）降低的現(xiàn)象。 解理斷裂：沿一定的晶體學(xué)平面產(chǎn)生的快速穿晶斷裂。晶體學(xué)平面－－解理面，一般是低指數(shù)，表面能低的晶面。 解理面：在解理斷裂中具有低指數(shù)，表面能低的晶體學(xué)平面。 韌脆轉(zhuǎn)變：材料力學(xué)性能從韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變到脆性狀態(tài)的現(xiàn)象（沖擊吸收功明顯下降，斷裂機理由微孔聚集型轉(zhuǎn)變微穿晶斷裂，斷口特征由纖維狀轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶狀）。 靜力韌度：材料在靜拉伸時單位體積材料從變形到斷裂所消耗的功叫做靜力韌度。是一個強度與塑性的綜合指標(biāo)，是表示靜載下材料強度與塑性的最佳配合

50、。 可以從河流花樣的反“河流”方向去尋找裂紋源。 解理斷裂是典型的脆性斷裂的代表，微孔聚集斷裂是典型的塑性斷裂。 5.影響屈服強度的因素 與以下三個方面相聯(lián)系的因素都會影響到屈服強度 位錯增值和運動 晶粒、晶界、第二相等 外界影響位錯運動的因素 主要從內(nèi)因和外因兩個方面考慮 （一） 影響屈服強度的內(nèi)因素 1．金屬本性和晶格類型（結(jié)合鍵、晶體結(jié)構(gòu)） 單晶的屈服強度從理論上說是使位錯開始運動的臨界切應(yīng)力，其值與位錯運動所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位錯運動交互作用產(chǎn)生的阻力）決定。 派拉力： 位錯交互作用力 （a是與晶體本性、位錯結(jié)構(gòu)分布相關(guān)的比例系數(shù)，L是位錯

51、間距。） 2．晶粒大小和亞結(jié)構(gòu) 晶粒小→晶界多（阻礙位錯運動）→位錯塞積→提供應(yīng)力→位錯開動 →產(chǎn)生宏觀塑性變形 。 晶粒減小將增加位錯運動阻礙的數(shù)目，減小晶粒內(nèi)位錯塞積群的長度，使屈服強度降低（細晶強化）。 屈服強度與晶粒大小的關(guān)系： 霍爾－派奇（Hall-Petch) ζs= ζi+kyd-1/2 3．溶質(zhì)元素 加入溶質(zhì)原子→（間隙或置換型）固溶體→（溶質(zhì)原子與溶劑原子半徑不一樣）產(chǎn)生晶格畸變→產(chǎn)生畸變應(yīng)力場→與位錯應(yīng)力場交互運動 →使位錯受阻→提高屈服強度 （固溶強化） 。 4．第二相（彌散強化，沉淀強化） 不可變形第二相 提高位錯線張力→繞過第二相→留下位錯環(huán) →

52、兩質(zhì)點間距變小 → 流變應(yīng)力增大。 不可變形第二相 位錯切過（產(chǎn)生界面能），使之與機體一起產(chǎn)生變形，提高了屈服強度。 彌散強化： 第二相質(zhì)點彌散分布在基體中起到的強化作用。 沉淀強化： 第二相質(zhì)點經(jīng)過固溶后沉淀析出起到的強化作用。 （二） 影響屈服強度的外因素 1.溫度 一般的規(guī)律是溫度升高，屈服強度降低。 原因：派拉力屬于短程力，對溫度十分敏感。 2.應(yīng)變速率 應(yīng)變速率大，強度增加。 ζε,t= C1(ε)m 3．應(yīng)力狀態(tài) 切應(yīng)力分量越大，越有利于塑性變形，屈服強度越低。 缺口效應(yīng)：試樣中“缺口”的存在，使得試樣的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，從而影響材料的力學(xué)性能的現(xiàn)象。

53、 細晶強化能強化金屬又不降低塑性。 10.韌性斷裂與脆性斷裂的區(qū)別。為什么脆性斷裂更加危險？ 韌性斷裂： 是斷裂前產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形的斷裂 特征： 斷裂面一般平行于最大切應(yīng)力與主應(yīng)力成45度角。 斷口成纖維狀（塑變中微裂紋擴展和連接），灰暗色（反光能力弱）。 斷口三要素： 纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇 這三個區(qū)域的比例關(guān)系與材料韌斷性能有關(guān)。 塑性好，放射線粗大 塑性差，放射線變細乃至消失。 脆性斷裂： 斷裂前基本不發(fā)生塑性變形的，突發(fā)的斷裂。 特征： 斷裂面與正應(yīng)力垂直，斷口平齊而光滑，呈放射狀或結(jié)晶狀。 注意：脆性斷裂也產(chǎn)生微量塑性變形。 斷面收縮率小于5％為

54、脆性斷裂，大于5％為韌性斷裂。 23.斷裂發(fā)生的必要和充分條件之間的聯(lián)系和區(qū)別。 格雷菲斯裂紋理論是根據(jù)熱力學(xué)原理，用能量平衡（彈性能的降低與表面能的增加相平衡）的方法推到出了裂紋失穩(wěn)擴展的臨界條件。該條件是是斷裂發(fā)生的必要條件，但并不意味著一定會斷裂。 該斷裂判據(jù)為： 裂紋擴展的充分條件是其尖端應(yīng)力要大于等于理論斷裂強度。（是通過力學(xué)方法推到的斷裂判據(jù)） 該應(yīng)力斷裂判據(jù)為： 對比這兩個判據(jù)可知： 當(dāng)ρ＝3a0時，必要條件和充分條件相當(dāng) ρ<3a0時，滿足必要條件就可行（同時也滿足充分條件） ρ> 3a0時，滿足充分條件就可行（同時也滿足必要條件） 25.

55、 材料成分： rs—有效表面能，主要是塑性變形功，與有效滑移系數(shù)目和可動位錯有關(guān) 具有fcc結(jié)構(gòu)的金屬有效滑移系和可動位錯的數(shù)目都比較多，易于塑性變形，不易脆斷。 凡加入合金元素引起滑移系減少、孿生、位錯釘扎的都增加脆性；若合金中形成粗大第二相也使脆性增加。 雜質(zhì)： 聚集在晶界上的雜質(zhì)會降低材料的塑性，發(fā)生脆斷。 溫度： σi---位錯運動摩擦阻力。其值高，材料易于脆斷。 Bcc金屬具有低溫脆斷現(xiàn)象，因為σi隨著溫度的減低而急劇增加，同時在低溫下，塑性變形一孿生為主，也易于產(chǎn)生裂紋。故低溫脆性大。 晶粒大?。? d值小位錯塞積的數(shù)目少，而且晶界多。故裂紋不易產(chǎn)生，也不易擴展。

56、所以細晶組織有抗脆斷性能。 應(yīng)力狀態(tài)： 減小切應(yīng)力與正應(yīng)力比值的應(yīng)力狀態(tài)都將增加金屬的脆性 加載速度 加載速度大，金屬會發(fā)生韌脆轉(zhuǎn)變。 第二章 應(yīng)力狀態(tài)軟化系數(shù)：為了表示應(yīng)力狀態(tài)對材料塑性變形的影響，引入了應(yīng)力狀態(tài)柔度系數(shù)a，它的定義為： 應(yīng)力狀態(tài)柔度系數(shù)a 表示材料塑性變形的難易程度。 缺口效應(yīng)：試樣中“缺口”的存在，使得試樣的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，從而影響材料的力學(xué)性能的現(xiàn)象。 缺口敏感度： 為 度的比值。表示缺口的存在對試樣抗拉強度的影響程度或材料對缺口的敏感程度。 布氏硬度： 洛氏硬度： 維氏硬度： 努氏硬度： 肖氏硬度： 里氏硬度： 7.說

57、明布氏硬度、洛氏硬度與維氏硬度的實驗原理和優(yōu)缺點。 1、氏硬度試驗的基本原理 在直徑D的鋼珠（淬火鋼或硬質(zhì)合金球）上，加一定負荷F，壓入被試金屬的表面，保持規(guī)定時間卸除壓力，根據(jù)金屬表面壓痕的陷凹面積計算出應(yīng)力值，以此值作為硬度值大小的計量指標(biāo)。 優(yōu)點： 代表性全面，因為其壓痕面積較大，能反映金屬表面較大體積范圍內(nèi)各組成相綜合平均的性能數(shù)據(jù)，故特別適宜于測定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶?；虼执蠼M成相 的金屬材料。 試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定。試驗數(shù)據(jù)從小到大都可以統(tǒng)一起來。 缺點： 鋼球本身變形問題。對HB>450以上的太硬材料，因鋼球變形已很顯著，影響所測數(shù)據(jù)的正確性，因此不能使用。

58、 由于壓痕較大，不宜于某些表面不允許有較大壓痕的成品檢驗，也不宜于薄件試驗。 不同材料需更換壓頭直徑和改變試驗力，壓痕直徑的測量也較麻煩。 2、洛氏硬度的測量原理 洛氏硬度是以壓痕陷凹深度作為計量硬度值的指標(biāo)。 洛氏硬度試驗的優(yōu)缺點 洛氏硬度試驗避免了布氏硬度試驗所存在的缺點。它的優(yōu)點是： 1)因有硬質(zhì)、軟質(zhì)兩種壓頭，故適于各種不同硬質(zhì)材料的檢驗，不存在壓頭變形問題； 2)壓痕小，不傷工件，適用于成品檢驗 ； 3)操作迅速，立即得出數(shù)據(jù)，測試效率高。 缺點是：代表性差，用不同硬度級測得的硬度值無法統(tǒng)一起來，無法進行比較。 3、維氏硬度的測定原理 維氏硬度的測定原理和布氏硬

59、度相同,也是根據(jù)單位壓痕陷凹面積上承受的負荷，即應(yīng)力值作為硬度值的計量指標(biāo)。 維氏硬度的優(yōu)缺點 1、不存在布氏那種負荷F和壓頭直徑D的規(guī)定條件的約束，以及壓頭變形問題； 2、也不存在洛氏那種硬度值無法統(tǒng)一的問題； 3、它和洛氏一樣可以試驗任何軟硬的材料，并且比洛氏能更好地測試極薄件(或 薄層)的硬度，壓痕測量的精確度高，硬度值較為精確。 4、負荷大小可任意選擇。（維氏顯微硬度） 唯一缺點是硬度值需通過測量對角線后才能計算(或查表)出來，因此生產(chǎn)效率沒有洛氏硬度高。 8.今有如下零件和材料需要測定硬度，試說明選擇何種硬度實驗方法為宜。 （1）滲碳層的硬度分布；（2）淬火鋼；（3

60、）灰鑄鐵；（4）鑒別鋼中的隱晶馬氏體和殘余奧氏體；（5）儀表小黃銅齒輪；（6）龍門刨床導(dǎo)軌；（7）滲氮層； （8）高速鋼刀具；（9）退火態(tài)低碳鋼；（10）硬質(zhì)合金。 （1）滲碳層的硬度分布---- HK或-顯微HV （2）淬火鋼-----HRC （3）灰鑄鐵-----HB （4）鑒別鋼中的隱晶馬氏體和殘余奧氏體-----顯微HV或者HK （5）儀表小黃銅齒輪-----HV （6）龍門刨床導(dǎo)軌-----HS（肖氏硬度）或HL(里氏硬度) （7）滲氮層-----HV （8）高速鋼刀具-----HRC （9）退火態(tài)低碳鋼-----HB （10）硬質(zhì)合金----- HRA 第三

61、章 沖擊韌度：材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的大小，也即沖擊吸收功Ak。 低溫脆性：在試驗溫度低于某一溫度tk時，會由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變未脆性狀態(tài)，沖擊吸收功明顯下降，斷裂機理由微孔聚集型轉(zhuǎn)變微穿晶斷裂，斷口特征由纖維狀轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶狀，這就是低溫脆性。 韌脆轉(zhuǎn)變溫度：材料在低于某一溫度tk時，會由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變未脆性狀態(tài)，tk稱為韌脆轉(zhuǎn)變溫度。 什么是低溫脆性、韌脆轉(zhuǎn)變溫度tk？產(chǎn)生低溫脆性的原因是什么？體心立方和面心立方金屬的低溫脆性有和差異？為什么？ 答：在試驗溫度低于某一溫度tk時，會由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變未脆性狀態(tài)，沖擊吸收功明顯下降，斷裂機理由微孔聚集型轉(zhuǎn)變微穿晶斷裂，斷口特征由

62、纖維狀轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶狀，這就是低溫脆性。 tk稱為韌脆轉(zhuǎn)變溫度。 低溫脆性的原因： 低溫脆性是材料屈服強度隨溫度降低而急劇增加，而解理斷裂強度隨溫度變化很小的結(jié)果。如圖所示：當(dāng)溫度高于韌脆轉(zhuǎn)變溫度時，斷裂強度大于屈服強度，材料先屈服再斷裂（表現(xiàn)為塑韌性）；當(dāng)溫度低于韌脆轉(zhuǎn)變溫度時，斷裂強度小于屈服強度，材料無屈服直接斷裂（表現(xiàn)為脆性）。 心立方和面心立方金屬低溫脆性的差異： 體心立方金屬的低溫脆性比面心立方金屬的低溫脆性顯著。 原因： 這是因為派拉力對其屈服強度的影響占有很大比重，而派拉力是短程力，對溫度 很敏感，溫度降低時，派拉力大幅增加，則其強度急劇增加而變脆。 6. 拉

63、伸 沖擊彎曲 缺口試樣拉伸 第四章 KI稱為I型裂紋的應(yīng)力場強度因子，它是衡量裂紋頂端應(yīng)力場強烈程度的函數(shù)，決定于應(yīng)力水平、裂紋尺寸和形狀。 塑性區(qū)尺寸較裂紋尺寸a及靜截面尺寸為小時（小一個數(shù)量級以上），即在所謂的小范圍屈服 裂紋的應(yīng)力場強度因子與其斷裂韌度相比較，若裂紋要失穩(wěn)擴展脆斷，則應(yīng)有： KIK?判據(jù)。KIC 這就是斷裂 應(yīng)力強度因子K1是描寫裂紋尖端應(yīng)力場強弱程度的復(fù)合力學(xué)參量，可將它看作推動裂紋擴展的動力。對于受載的裂紋體，當(dāng)K1增大到某一臨界值時，裂紋尖端足夠大的范圍內(nèi)應(yīng)力達到了材料的斷裂強度，裂紋便失穩(wěn)擴展而導(dǎo)致斷裂。這一臨界值便稱為斷裂韌度Kc或K1c。 意

64、義： KC平面應(yīng)力斷裂韌度（薄板受力狀態(tài)） KIC平面應(yīng)變斷裂韌度（厚板受力狀態(tài)） 16.有一大型板件，材料的σ0.2=1200MPa，KIc=115MPa*m1/2，探傷發(fā)現(xiàn)有20mm長的橫向穿透裂紋，若在平均軸向拉應(yīng)力900MPa下工作，試計算KI及塑性區(qū)寬度R0，并判斷該件是否安全？ 解：由題意知穿透裂紋受到的應(yīng)力為ζ=900MPa 根據(jù)σ/σ0.2的值，確定裂紋斷裂韌度KIC是否休要修正 因為σ/σ0.2=900/1200=0.75>0.7，所以裂紋斷裂韌度KIC需要修正 對于無限板的中心穿透裂紋，修正后的KI為： ?a9000.01?KI???168.1322

65、?0.177(?/?)?0.177(0.75)s （MPa*m1/2） ?1 ? K塑性區(qū)寬度為： R ? I =0.004417937(m)= 2.21(mm) ??0???22??s? 比較K1與KIc： 因為K1=168.13（MPa*m1/2） KIc=115（MPa*m1/2） 所以：K1>KIc ，裂紋會失穩(wěn)擴展 , 所以該件不安全。 17.有一軸件平行軸向工作應(yīng)力150MPa，使用中發(fā)現(xiàn)橫向疲勞脆性正斷，斷口分析表明有25mm深度的表面半橢圓疲勞區(qū)，根據(jù)裂紋a/c可以確定θ=1，測試材料的σ0.2=720MPa ，試估算材料的斷裂韌度KIC為多少？ 解：

66、因為σ/σ0.2=150/720=0.208<0.7，所以裂紋斷裂韌度KIC不需要修正 則此時該裂紋的斷裂韌度KIC為： KIC=Yσcac1/2 對于表面半橢圓裂紋，Y=1.1/θ=1.1 所以，KIC=Yσcac1/2=1.1?150?25?10?3=46.229（MPa*m1/2） 第五章 應(yīng)力比r=ζmin /ζmax 材料所受循環(huán)應(yīng)力中最小應(yīng)力與最大應(yīng)力的比值。 fgsdfg 2 疲勞貝紋線：疲勞斷口上具有類似貝殼紋路的宏觀特征形貌。 疲勞條帶：在疲勞斷口的顯微形貌上，呈現(xiàn)彎曲并相互平行的溝槽花樣，稱為疲勞條帶。 疲勞壽命：在疲勞（斷裂）過程中，由疲勞裂紋萌生期和裂紋亞穩(wěn)定擴展期的時間段（或循環(huán)周次）組成時間段（或循環(huán)周次）即是疲勞壽命。 熱疲勞： 機件在由溫度循環(huán)變化時產(chǎn)生的循環(huán)熱應(yīng)力及熱應(yīng)力變形作用下發(fā)生的疲勞就叫熱疲勞。 由于溫度周期變化引起零件或構(gòu)件的自由膨脹和收縮，而又因這種膨脹和收縮受到約束，產(chǎn)生了交變熱應(yīng)力，由這種交變熱應(yīng)力引起的破壞就叫熱疲勞。 過載損傷：金屬在高于疲勞極限的應(yīng)力水平下運轉(zhuǎn)一定周次后，其疲勞極限的應(yīng)力水平下降，