哈爾濱工程大學《材料力學實驗》答案版

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1、. 2021年"材料力學實驗"根底知識考察范圍 1． 目前材料力學實驗實用最多，最有效的方法是什么？ P105應變計電測技術 2． 金屬材料按照其構成和力學行為的不同可以分為哪兩類？ P13以低碳鋼為代表的塑性材料和以灰口鑄鐵為代表的脆性材料 3． 寫出計算延伸率和截面收縮率的公式。 P16δ=l1-l0l0*100%;ψ=A0-A1A0*100% 4． 舉出工程實際中用于承受載荷的構造或構筑物實例(至少3例)。 橋梁柱子承受壓力、桁架構造為二力桿、吊車臂 5． 在拉伸試驗中,可由屈服載荷與試件拉斷后截面之比得到屈服極限嗎？ 不可以，因為試件屈服時的截面與拉斷后并不相等

2、 6． 在測量材料彈性模量E的試驗中采用的是等量加載法嗎？ 是 7． 寫出泊松比計算公式。 μ=|ε橫ε軸| 8． 測G實驗可以驗證什么定律？ 剪切胡克定律 9． 構件的承載能力一般包括什么？ 拉、壓、彎、剪、扭 10． 說出采用機測法的試驗工程名稱。〔至少3個〕 拉伸實驗、壓縮實驗、剪切實驗、〔扭轉實驗〕 11． 說出可用萬能材料試驗機完成的實驗工程?！仓辽?例〕 拉伸實驗、壓縮實驗、剪切實驗、用電測法測定低碳鋼的彈性模量E和泊松比μ 12． 低碳鋼拉伸過程中包括幾個階段？ ① 彈性階段②屈服階段③應變強化階段④局部變形階段 13． 在機測法中，試件一般采用什么截

3、面？ 圓形截面 14． 游標卡尺的精度是多少？請說出采用卡尺進展測量的試驗名稱?！仓辽?個〕 0.02、0.05、0.1 拉伸實驗、壓縮實驗、圓軸扭轉 15． 在拉伸實驗中，需要測量鑄鐵的延伸率嗎？ 不需要〔脆性材料〕 16． 試驗機WDW3100中的“W〞含義是什么？ 微控電子萬能試驗機 17． 壓縮試件為什么比拉伸試件設計的短？ 試件過長壓縮時容易失穩(wěn) 18． 說出在拉伸實驗中測量試件直徑的方法。 在標距上中下三個位置測三個截面，每個截面測相互垂直的兩個直徑求其平均值作為該截面的直徑，然后取三個截面中直徑最小的作為試件直徑 19． 萬能試驗機按照加載和測力方式不同

4、可以分為哪幾種？ 液壓式、機械式、電子式 20． 低碳鋼和鑄鐵在拉伸時破壞面各沿什么方向？并簡單說明引起破壞的原因。 P16低碳鋼：與軸線成45 o方向斜錐面斷口。先由彈塑性裂紋成核和擴展形成斷口，最終在剪應力作用下斷裂 P20鑄鐵：垂直于軸線方向。內(nèi)部存在雜質和缺陷，阻礙晶格滑移，在拉應力作用下，裂紋失穩(wěn)擴展，最終在拉應力作用下斷裂 21． 鑄鐵在壓縮時破壞面沿什么方向？并簡單說明引起破壞的原因。 P24與軸線成45°方向上。材料的斷裂是由最大剪應力引起的剪切斷裂 22． 低碳鋼和鑄鐵在扭轉時破壞面沿什么方向？并簡單說明引起破壞的原因。 P33低碳鋼：根本沿橫截面方向。首先在

5、剪應力最大的橫截面內(nèi)發(fā)生滑移，之后由于位錯塞積，位錯密度增大，從而在最大剪應力作用的晶面方向形成微裂紋并逐漸聚集形成宏觀裂紋，最終裂紋失穩(wěn)擴展形成斷口 鑄鐵：試件內(nèi)最大拉應力和最大剪應力相等，假設各個方向有一樣尺寸的裂紋缺陷，那么最大拉應力方向先失穩(wěn)擴展，最終形成斷口 23． 低碳鋼在壓縮過程中是被越壓越扁嗎？ 是的 24． 在電測法中用來測量應變的儀器叫什么？ 電阻應變計 25． 多軸應變計又叫什么？并說出常用的多軸應變計有哪些角度？ P108應變花 二軸直角、三軸直角、三軸等角、三周 26． 寫出低碳鋼屈服極限的計算公式？強度極限的計算公式？ σs=PsAσb = Pb

6、A 27． 寫出低碳鋼扭轉剪切屈服極限的計算公式？ τs = 3Mns4Wp其中Wp = πd0316 28． 說出低碳鋼試件在扭轉時上外表任意一點所處的應力狀態(tài)。 純剪切應力狀態(tài) 29． 機械式萬能試驗機可以用手搖加載嗎？ 可以 30． 環(huán)氧樹脂可以用做光彈性材料嗎？ 可以 31． 什么是等差線？ P130主應力差相等的點的軌跡 32． 什么是等傾線？ P130主應力方向與偏振軸方向一致的點在投影屏幕上構成的黑線 33． 梁的彎曲正應力測定試驗中采用的加載裝置叫做數(shù)字電子式測力儀嗎？ 是 34． 說出采用等量加載法的試驗名稱?！仓辽?個〕 G的測定、E和μ的測

7、定、梁在純彎曲時正應力的測定 35． 延伸率和截面收縮率是材料的彈性指標還是塑性指標？ 塑性指標 36． 說出應變計電測技術的主要優(yōu)點?！仓辽?個〕 ① 應變計尺寸小，重量輕，一般不影響試件的工作狀態(tài)和應力狀態(tài) ② 測量靈敏度、精度高 ③ 測量應變的范圍廣 ④ 頻率響應好 ⑤ 通用性好 37． 按照敏感柵的制造方法，金屬電阻應變計可分為哪兩類？ 金屬絲式應變計和金屬箔式應變計 38． 按照敏感柵的構造形式，金屬電阻應變計可分為哪兩類？ 單軸應變計和應變花 39． 在電測法中，什么是溫度補償原理？ P118-P119 40． 畫出半橋測量的橋路圖，并指出工作片和補償

8、片？ P118、P120 41． 低碳鋼在壓縮過程中存在頸縮現(xiàn)象嗎？ 不存在 42． 說出采用電測法的試驗工程名稱(至少3個)。 E和μ的測定、梁在純彎曲時正應力的測定、用應變花測懸臂鋁管的應力狀態(tài) 43． 說出低碳鋼拉伸屈服階段應力和應變的變化特點。 P14 44． 在測G試驗中，百分表的每一小格是0.02mm嗎？ 不是 45． 測量彈性模量和泊松比的試驗驗證的是什么定律？ 比例極限內(nèi)，驗證胡克定律σ = Eε 46． 寫出純彎曲梁截面的正應力計算公式。 σ= MzyIz 47． 梁在純彎曲時，在中性層處沿45o方向貼應變片，能否測出該點剪應力？為什么？ 48．

9、 懸臂鋁管彎扭組合試驗中采用的應變花是直角應變花嗎？ 是 49． 能否用一片應變片測出圓軸扭轉時的外力偶矩？請說出理由。 不清楚 50． 在光彈性演示實驗中，可以看到等傾線嗎？ 可以 51． 什么叫雙折射？ 當光波射到某些特殊的晶體時將分成兩束折射光，這種現(xiàn)象稱為雙折射 52． 低碳鋼是塑性材料還是脆性材料？ 塑性材料 53． 在拉伸試驗中，如何區(qū)分低碳鋼和鑄鐵試件？ 低碳鋼試件有金屬光澤，敲擊時聲音清脆，斷口呈杯狀，鑄鐵斷口呈解理裂紋 54． 在壓縮試驗中，鑄鐵是沿與軸線成45o截面破壞嗎？ 是 55． 材料的根本變形形式有哪幾種？ 拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉

10、 56． 電子萬能試驗機的限位有什么作用？ 防止移動橫梁超過上下極限位置造成機械事故或使移動橫梁可以停在設定位置上 57． 畫出低碳鋼拉伸過程的應力-應變曲線。 58． 低碳鋼拉伸時測得的屈服極限是上屈服極限還是下屈服極限？為什么？ 下屈服極限 59． 說出梁純彎曲正應力的測定試驗所采用的儀器設備名稱。 純彎曲梁實驗裝置、TS3865動/靜態(tài)電阻應變儀、數(shù)字式電子測力計 60． 扭轉試驗時可以讀出試件扭轉角的大小嗎？ P27可以 61． 說出采用電子萬能試驗機完成的試驗工程名稱?！仓辽?個〕 拉伸、壓縮、E和μ的測定 62． 圓形截面的試件，假設其直徑為d，寫出其極慣性

11、矩的表達式。 Ip = πd432 63． 在采用半橋測量的橋路中，溫度補償片和工作片的位置可以相互調換嗎？ 不可以，參看P112電橋的輸出電壓 64． 試件的尺寸和形狀對測定彈性模量有影響嗎？ 理論上應該沒有 65． 在純彎曲應力測定試驗中，在梁的上或下外表沿橫向貼應變片，其用意何在？ 測定橫向應變以求μ值來證明梁彎曲時接近單向應力狀態(tài)，即梁的縱向纖維間無擠壓假設成立 66． 畫出純彎曲矩形梁截面的正應力分布示意圖。 67． 說出絲繞式應變片的構造。 將一條很細的具有高電阻率的金屬絲繞成柵形，用膠水粘在兩片薄紙之間，再焊上較粗的引出線 68． 電阻應變儀在使用之前需要預

12、調平衡嗎？請簡單說明。 需要。對直流電橋只需考慮電阻平衡；對于交流電橋，由于存在連接導線和應變計等分布電容的影響，還必須進展電容平衡的調整 69． 電子萬能試驗機(WDW3100)可以做扭轉試驗嗎？ 不能 70． 寫出鑄鐵扭轉時剪切強度極限的計算公式？ τb = MnsWp其中Wp = πd316 71． 一份完整試驗報告應包括哪幾局部？ 預習報告〔實驗題目、實驗目的、實驗儀器、實驗原理、實驗內(nèi)容及主要步驟、實驗數(shù)據(jù)記錄表格〕，實驗報告〔實驗題目、實驗目的、實驗儀器、實驗原理、實驗數(shù)據(jù)處理、總結及應用〕 72． 測G試驗采用的是逐級等量加載嗎？ 是 73． 什么叫冷作硬化？

13、 應力超過屈服極限后卸載，再次加載，材料的屈服極限提高，而塑性降低的現(xiàn)象。 74． 名義屈服應力是塑性材料的強度指標還是脆性材料的強度指標？ 塑性材料 75． 寫出拉伸時低碳鋼屈服極限的計算公式。 σs = PsA 76． 假設材料A的強度極限大于材料B的強度極限，那么用A、B做成一樣的試件，哪種材料塑性性能要好一些？ 根據(jù)P15解釋，材料強度高時塑性差，故B好 77． 假設材料A的彈性模量大于材料B的彈性模量，那么用A、B做成一樣的試件，哪種材料剛度高一些？ EA > EB由ε= σE知E大時剛度好，故A好 78． 可以用電測法測量材料的內(nèi)部應變嗎？ 好似不可以，無法保

14、證將應變片貼在材料內(nèi)部又不改變材料的性能 79． 在應變計電測技術中，什么叫電橋平衡？ 電橋輸出電壓為零 80． 在光彈性演示實驗中，采用的光源是單色光嗎？ 是，也可以用白光 81． 什么是全橋測量？ P119電橋的四個橋臂上都接工作應變計 82． 請說出以下力學量的單位：彈性模量；屈服極限；應變。 E：GP σs :Pa με 83． 電子萬能試驗機的緊急制動按鈕有什么作用？做試驗時應該按下該按鈕嗎？ 緊急關閉試驗機，以防止發(fā)生危險或損壞試驗機。不應該按下 84． 可以用電子萬能試驗機做矩形截面梁的純彎曲試驗嗎？ P144好似可以 85． 畫出鑄鐵拉

15、伸過程的應力-應變曲線。 86． 光彈性演示試驗中，什么是明場，什么是暗場？ 兩偏振片偏振軸互相平行為亮場，互相垂直為暗場 87． 本學期機測法的試驗中，測定的是哪兩種金屬材料的力學性能？ 低碳鋼和鑄鐵 88． 工程實際中可以把鑄鐵材料作為抗壓構件嗎？ P24可以σb壓 = 〔4~8〕σb拉 89． 一樣尺寸的鑄鐵和低碳鋼試件，哪個扭轉性能更好些？ 低碳鋼 90． 在壓縮試驗中可以得到低碳鋼的強度極限嗎？為什么？ 不可以。因為變形強化階段后期，試件嚴重變形，但不會被壓斷，所以不能 91． 電測法中，電橋的根本特性是什么？ P118兩相鄰橋臂電阻所感受的應變代數(shù)值相減，而

16、兩相對橋臂電阻所感受的應變代數(shù)值相加 92． 請說出應變片的粘貼步驟。 ① 檢查、分選應變計 ② 外表清理 ③ 粘貼應變計 ④ 黏結層的固化 ⑤ 粘貼質量檢查 ⑥ 連接線的焊接與固定 93． 寫出拉壓胡克定律和剪切胡克定律。 σ=Eετ=Gγ 94． 假設圓形截面試件的直徑為d，寫出其抗扭截面模量的表達式。 Wp = πd316 95． 在測G試驗中百分表轉過1周，測得的相對位移是0.5mm還是1.0mm？ 1.0mm 96． 在電測法中，溫度補償片為什么可以消除工作應變片的溫度效應？ P118因為二者粘貼部位溫度始終一樣，因此由溫度引起的阻值改變一樣，而二者又相鄰，應變要做差，因而可以消除影響 97． 能否用一片應變計測定薄壁壓力容器的內(nèi)壓？ 不清楚 98． 什么是半橋測量？ P120電橋的兩個橋臂AB和BC上均接工作應變計 99． 光彈性演示實驗中，所用的試件是什么材料制成的？ 環(huán)氧樹脂和聚碳酸酯 100． 談談你對"材料力學實驗"課程的體會和建議。 XX工程大學建筑工程學院 力學實驗中心2021.6 . v