哈尔滨工程大学《材料力学实验》答案版

2008年《材料力学实验》基础知识考查范围

1． 目前材料力学实验实用最多，最有效的方法是什么？ P105 P13

应变计电测技术

以低碳钢为代表的塑性材料和以灰口铸铁为代表的脆性材料

?????

0

2． 金属材料按照其构成和力学行为的不同可以分为哪两类？ 3． 写出计算延伸率和截面收缩率的公式。

P16

δ=1??0*100%;ψ=

??0???1

*100% ??0

4． 举出工程实际中用于承受载荷的结构或构筑物实例(至少3例)。

桥梁柱子承受压力、桁架结构为二力杆、吊车臂

5． 在拉伸试验中,可由屈服载荷与试件拉断后截面之比得到屈服极限吗？

不可以，因为试件屈服时的截面与拉断后并不相等 6． 在测量材料弹性模量E的试验中采用的是等量加载法吗？

是

7． 写出泊松比计算公式。

μ=|??横 ??轴| 8． 测G实验可以验证什么定律？

剪切胡克定律

9． 构件的承载能力一般包括什么？

拉、压、弯、剪、扭

10． 说出采用机测法的试验项目名称。（至少3个）

拉伸实验、压缩实验、剪切实验、（扭转实验）

11． 说出可用万能材料试验机完成的实验项目。（至少3例）

拉伸实验、压缩实验、剪切实验、用电测法测定低碳钢的弹性模量E和泊松比μ 12． 低碳钢拉伸过程中包括几个阶段？

① 弹性阶段 ②屈服阶段 ③应变强化阶段 ④局部变形阶段 13． 在机测法中，试件一般采用什么截面？

圆形截面

14． 游标卡尺的精度是多少？请说出采用卡尺进行测量的试验名称。（至少3个）

0.02、0.05、0.1

拉伸实验、压缩实验、圆轴扭转

15． 在拉伸实验中，需要测量铸铁的延伸率吗？

不需要（脆性材料）

16． 试验机WDW3100中的“W”含义是什么？

微控电子万能试验机

17． 压缩试件为什么比拉伸试件设计的短？

试件过长压缩时容易失稳

18． 说出在拉伸实验中测量试件直径的方法。

在标距上中下三个位置测三个截面，每个截面测相互垂直的两个直径求其平均值作为该

截面的直径，然后取三个截面中直径最小的作为试件直径 19． 万能试验机按照加载和测力方式不同可以分为哪几种？

液压式、机械式、电子式

20． 低碳钢和铸铁在拉伸时破坏面各沿什么方向？并简单说明引起破坏的原因。

P16低碳钢：与轴线成45 o方向斜锥面断口。先由弹塑性裂纹成核和扩展形成断口，最终在

剪应力作用下断裂

P20 铸铁：垂直于轴线方向。内部存在杂质和缺陷，阻碍晶格滑移，在拉应力作用下，裂

纹失稳扩展，最终在拉应力作用下断裂

21． 铸铁在压缩时破坏面沿什么方向？并简单说明引起破坏的原因。 P24 与轴线成45°方向上。材料的断裂是由最大剪应力引起的剪切断裂 22． 低碳钢和铸铁在扭转时破坏面沿什么方向？并简单说明引起破坏的原因。

P33 低碳钢：基本沿横截面方向。首先在剪应力最大的横截面内发生滑移，之后由于位错塞

积，位错密度增大，从而在最大剪应力作用的晶面方向形成微裂纹并逐渐汇集形成宏观裂纹，最终裂纹失稳扩展形成断口

铸铁：试件内最大拉应力和最大剪应力相等，若各个方向有相同尺寸的裂纹缺陷，则最大拉应力方向先失稳扩展，最终形成断口 23． 低碳钢在压缩过程中是被越压越扁吗？

是的

24． 在电测法中用来测量应变的仪器叫什么？

电阻应变计

25． 多轴应变计又叫什么？并说出常用的多轴应变计有哪些角度？ P108应变花

二轴直角、三轴直角、三轴等角、三周

26． 写出低碳钢屈服极限的计算公式？强度极限的计算公式？

????=?? ????

???? =

??????

27． 写出低碳钢扭转剪切屈服极限的计算公式？

???? =

3??????4????

其中???? =

????0316

28． 说出低碳钢试件在扭转时上表面任意一点所处的应力状态。

纯剪切应力状态

29． 机械式万能试验机可以用手摇加载吗？

可以

30． 环氧树脂可以用做光弹性材料吗？

可以

31． 什么是等差线？

P130主应力差相等的点的轨迹 32． 什么是等倾线？

P130主应力方向与偏振轴方向一致的点在投影屏幕上构成的黑线

33． 梁的弯曲正应力测定试验中采用的加载装置叫做数字电子式测力仪吗？

是

34． 说出采用等量加载法的试验名称。（至少3个）

G的测定、E和μ的测定、梁在纯弯曲时正应力的测定 35． 延伸率和截面收缩率是材料的弹性指标还是塑性指标？

塑性指标

36． 说出应变计电测技术的主要优点。（至少3个）

① 应变计尺寸小，重量轻，一般不影响试件的工作状态和应力状态 ② 测量灵敏度、精度高 ③ 测量应变的范围广 ④ 频率响应好 ⑤ 通用性好

37． 按照敏感栅的制造方法，金属电阻应变计可分为哪两类？

金属丝式应变计和金属箔式应变计

38． 按照敏感栅的结构形式，金属电阻应变计可分为哪两类？

单轴应变计和应变花

39． 在电测法中，什么是温度补偿原理？

P118-P119

40． 画出半桥测量的桥路图，并指出工作片和补偿片？

P118、P120

41． 低碳钢在压缩过程中存在颈缩现象吗？

不存在

42． 说出采用电测法的试验项目名称(至少3个)。

E和μ的测定、梁在纯弯曲时正应力的测定、用应变花测悬臂铝管的应力状态 43． 说出低碳钢拉伸屈服阶段应力和应变的变化特点。 P14

44． 在测G试验中，百分表的每一小格是0.02mm吗？

不是

45． 测量弹性模量和泊松比的试验验证的是什么定律？

比例极限内，验证胡克定律ζ = Eε 46． 写出纯弯曲梁截面的正应力计算公式。

ζ=

??????????

47． 梁在纯弯曲时，在中性层处沿45o方向贴应变片，能否测出该点剪应力？为什么？

48． 悬臂铝管弯扭组合试验中采用的应变花是直角应变花吗？

是

49． 能否用一片应变片测出圆轴扭转时的外力偶矩？请说出理由。

不清楚

50． 在光弹性演示实验中，可以看到等倾线吗？

可以

51． 什么叫双折射？

当光波射到某些特殊的晶体时将分成两束折射光，这种现象称为双折射 52． 低碳钢是塑性材料还是脆性材料？

塑性材料

53． 在拉伸试验中，如何区分低碳钢和铸铁试件？

低碳钢试件有金属光泽，敲击时声音清脆，断口呈杯状，铸铁断口呈解理裂纹 54． 在压缩试验中，铸铁是沿与轴线成45o截面破坏吗？

是

55． 材料的基本变形形式有哪几种？

拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转 56． 电子万能试验机的限位有什么作用？

防止移动横梁超过上下极限位置造成机械事故或使移动横梁可以停在设定位置上 57． 画出低碳钢拉伸过程的应力-应变曲线。

58． 低碳钢拉伸时测得的屈服极限是上屈服极限还是下屈服极限？为什么？

下屈服极限

59． 说出梁纯弯曲正应力的测定试验所采用的仪器设备名称。

纯弯曲梁实验装置、TS3865动/静态电阻应变仪、数字式电子测力计 60． 扭转试验时可以读出试件扭转角的大小吗？ P27可以

61． 说出采用电子万能试验机完成的试验项目名称。（至少3个）

拉伸、压缩、E和μ的测定

62． 圆形截面的试件，若其直径为d，写出其极惯性矩的表达式。

???? =

????432

63． 在采用半桥测量的桥路中，温度补偿片和工作片的位置可以相互调换吗？

不可以，参看P112电桥的输出电压

64． 试件的尺寸和形状对测定弹性模量有影响吗？

理论上应该没有

65． 在纯弯曲应力测定试验中，在梁的上或下表面沿横向贴应变片，其用意何在？

测定横向应变以求μ值来证明梁弯曲时接近单向应力状态，即梁的纵向纤维间无挤压假设成立

66． 画出纯弯曲矩形梁截面的正应力分布示意图。

67． 说出丝绕式应变片的构造。

将一条很细的具有高电阻率的金属丝绕成栅形，用胶水粘在两片薄纸之间，再焊上较粗的引出线

68． 电阻应变仪在使用之前需要预调平衡吗？请简单说明。

需要。对直流电桥只需考虑电阻平衡；对于交流电桥，由于存在连接导线和应变计等分布电容的影响，还必须进行电容平衡的调整 69． 电子万能试验机(WDW3100)可以做扭转试验吗？

不能

70． 写出铸铁扭转时剪切强度极限的计算公式？

???? =

??????????

其中???? =

????316

71． 一份完整试验报告应包括哪几部分？

预习报告（实验题目、实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容及主要步骤、实验数据记录表格），实验报告（实验题目、实验目的、实验仪器、实验原理、实验数据处理、总结及应用）

72． 测G试验采用的是逐级等量加载吗？

是

73． 什么叫冷作硬化？

应力超过屈服极限后卸载，再次加载，材料的屈服极限提高，而塑性降低的现象。 74． 名义屈服应力是塑性材料的强度指标还是脆性材料的强度指标？

塑性材料

75． 写出拉伸时低碳钢屈服极限的计算公式。

???? = ???? ??

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