刘德华材料力学课后思考题

材料力学实验思考题

实验一：拉伸与压缩

主要反映材料的强度， 与 反映材料的可塑性和延展性。

2、在拉伸和压缩实验中，测量试样的直径时要求在一个截面上交叉90度测取两次是为了消除试样的 椭圆度误差 。而在三个截面平均直径中取其最小值的意义是求得试样的最小横截面积。

3、低碳钢拉伸时有明显的“四个”阶段，它们分别是： 、 、 、 。 4、工程上通常把伸长率大于 的材料称为塑性材料。 5、对于没有明显屈服极限的塑性材料，通常用名义屈服应力来定义，也就是产生 0.2％ 塑性应变的应力。 6、低碳钢的失效应力为 ，最大应力为 ；铸铁的失效应力为 ，最大应力为 。

7、在拉伸实验中引起低碳失效的主要原因是 ，断裂的主要原因是 。而引起铸铁断裂的主要原因是 ，这说明低碳钢的 能力大于 。而铸铁 能力大于 。

8、对于铸铁试样，拉伸破坏发生在___________面上，是由___________应力造成的。压缩破坏发生在___________面

材料力学实验思考题

实验一：拉伸与压缩

主要反映材料的强度， 与 反映材料的可塑性和延展性。

2、在拉伸和压缩实验中，测量试样的直径时要求在一个截面上交叉90度测取两次是为了消除试样的 椭圆度误差 。而在三个截面平均直径中取其最小值的意义是求得试样的最小横截面积。

3、低碳钢拉伸时有明显的“四个”阶段，它们分别是： 、 、 、 。 4、工程上通常把伸长率大于 的材料称为塑性材料。 5、对于没有明显屈服极限的塑性材料，通常用名义屈服应力来定义，也就是产生 0.2％ 塑性应变的应力。 6、低碳钢的失效应力为 ，最大应力为 ；铸铁的失效应力为 ，最大应力为 。

7、在拉伸实验中引起低碳失效的主要原因是 ，断裂的主要原因是 。而引起铸铁断裂的主要原因是 ，这说明低碳钢的 能力大于 。而铸铁 能力大于 。

8、对于铸铁试样，拉伸破坏发生在___________面上，是由___________应力造成的。压缩破坏发生在___________面

第 一 章

1-1结合工程实际或日常生活实例说明构件的强度、刚度和稳定性概念。 1-2 什么是内力？怎样用截面法求内力？

1-3 什么是应力？为什么要研究应力？内力和应力有何区别和联系？ 1-4 试求图1-8所示两单元体的剪应变。

第 二 章

2-1 什么是平面假设？建立该假设的根据是什么？它在推证应力公式中起什么作用？

2-2 杆内的最大正应力是否一定发生在轴力最大的截面上？ 2-3何谓虎克定律？它有几种表达形式？它的应用条件是什么？

2-4 若杆的总变形为零，则杆内任一点的应力、应变和位移是否也为零？为什么？

2-5 低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时失效形式有何不同？说明其原因。

2-6 如何判断材料的强度、刚度和塑性的大或小？

第 三 章

3-1 何谓挤压？它和轴向压缩有何不同？

3-2 剪切实用计算和挤压使用计算使用了那些假设？为什么采用这些假设？

第 四 章

4-1传动轴的外力偶矩和功率、转速有何关系？减速箱中转速高的轴和转速低的轴哪个直径大？为什么？

4-2 扭矩和剪应力之间有何关系？图4-35所示圆轴的横截面那些图的剪力分布是正确的？

?D4?d4?D3?d3??4-3 外径为D，内径为d的空心圆轴，其IP?，Wt?对32321616

材料力学实验思考题

实验一：拉伸与压缩

主要反映材料的强度， 与 反映材料的可塑性和延展性。

2、在拉伸和压缩实验中，测量试样的直径时要求在一个截面上交叉90度测取两次是为了消除试样的 椭圆度误差 。而在三个截面平均直径中取其最小值的意义是求得试样的最小横截面积。

3、低碳钢拉伸时有明显的“四个”阶段，它们分别是： 、 、 、 。 4、工程上通常把伸长率大于 的材料称为塑性材料。 5、对于没有明显屈服极限的塑性材料，通常用名义屈服应力来定义，也就是产生 0.2％ 塑性应变的应力。 6、低碳钢的失效应力为 ，最大应力为 ；铸铁的失效应力为 ，最大应力为 。

7、在拉伸实验中引起低碳失效的主要原因是 ，断裂的主要原因是 。而引起铸铁断裂的主要原因是 ，这说明低碳钢的 能力大于 。而铸铁 能力大于 。

8、对于铸铁试样，拉伸破坏发生在___________面上，是由___________应力造成的。压缩破坏发生在___________面

2.1 试求图示杆件各段的轴力，并画轴力图。

F(1)

F+ FN图 30kN50kN20kN (2)

+20kN +- FN图10kN

F10kN15kN15kN20kNF10kN5kN-FN图+-10kN30kN-Fql40kN(4)40kN(5)q2.2 已知题2.1图中各杆的直径d =20mm，F =20kN，

q =10kN/m，l =2m，求各杆的最大正应力，并用图形表示 正应力沿轴线的变化情况。

l答 （1）63.66MPa，（2）127.32MPa，（3）63.66MPa，

（4）-95.5MPa，（5）127.32MPa

15kN15kN20kN 10kN 15.82MPa + -31.85MPa-- 31.85MPaFs图 95.5MPa(4)

FF127.32MPa+(5)ql

FN2?300?103?2????7.5MPaA220024m2.4 一正方形截面的阶梯柱受力如题2.4图所示。已知： a=200mm，b=100mm，F=100kN，不计柱的自重，试 计算该柱横截面上的最大正应力。

解：1-1截面和2-2截面的内力为： FN1=-F；

F FN2=-3F

相

绪 论

一、是非题

1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。 （ ） 2 内力只能是力。 （ ） 3 若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。 （ ） 4 截面法是分析应力的基本方法。 （ ） 二、选择题

1. 构件的强度是指（ ），刚度是指（ ），稳定性是指（ ）。

A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力

B. 在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力

2. 根据均匀性假设，可认为构件的（ ）在各点处相同。 A. 应力 B. 应变

C. 材料的弹性常数 D. 位移

3. 下列结论中正确的是（ ） A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力

高等土力学,李广信课后思考,自己总结的

1、 试分析室内试验、模型试验和现场原位试验各自的特点及优缺点

室内试验：岩土参数可直接测定，比较可靠；应变场均匀，应变速率可控；应力条件明确可控；应力路径和排水条件可控；可模拟实际工程中主应力方向进行试验；土样边界条件可控；试样尺寸有限，代表性差，不能反映宏观结构和非均匀性对土的影响；对无法取样的土层，只得采用制备土样试验，偏离实际；需钻孔取样，取土时应力释放，对土体扰动大；试验周期长，效率低。

现场试验：测定土体范围大，代表性好，能反映宏观结构和非均匀性对土的影响；对难取样的土层也可现场测试，接近实际；可不经钻孔取样， 直接在原位测定岩土体的工程性质， 从而可避免取土扰动和取土卸荷回弹等对试验结果的影响；土体边界条件不易控制；试验周期短，效率高，但成本较高；岩土参数有统计经验获得，可重复性差，数据离散不可靠；应变场不均匀，应变速率大于实际；原位应力条件不明确且无法控制；应力路径和排水条件不易控制；测定时的主应力方向与实际不一致；

二者都只能对有限的点取样试验或测试，点间土样变化是推测的，分层界限不清。

模型试验：尺寸比现场试验小，可根据需要控制主要变量，同时具有现场试验和室内试验的部分优点，可以一定程度上预测

高等土力学,李广信课后思考,自己总结的

1、 试分析室内试验、模型试验和现场原位试验各自的特点及优缺点

室内试验：岩土参数可直接测定，比较可靠；应变场均匀，应变速率可控；应力条件明确可控；应力路径和排水条件可控；可模拟实际工程中主应力方向进行试验；土样边界条件可控；试样尺寸有限，代表性差，不能反映宏观结构和非均匀性对土的影响；对无法取样的土层，只得采用制备土样试验，偏离实际；需钻孔取样，取土时应力释放，对土体扰动大；试验周期长，效率低。

现场试验：测定土体范围大，代表性好，能反映宏观结构和非均匀性对土的影响；对难取样的土层也可现场测试，接近实际；可不经钻孔取样， 直接在原位测定岩土体的工程性质， 从而可避免取土扰动和取土卸荷回弹等对试验结果的影响；土体边界条件不易控制；试验周期短，效率高，但成本较高；岩土参数有统计经验获得，可重复性差，数据离散不可靠；应变场不均匀，应变速率大于实际；原位应力条件不明确且无法控制；应力路径和排水条件不易控制；测定时的主应力方向与实际不一致；

二者都只能对有限的点取样试验或测试，点间土样变化是推测的，分层界限不清。

模型试验：尺寸比现场试验小，可根据需要控制主要变量，同时具有现场试验和室内试验的部分优点，可以一定程度上预测

1 用自己的理解给出生态环境材料的定义。

答：生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能，并在其制备、使 用及废弃过程中对资源和能源消耗较少，对生态环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。

1 你认为那些材料属于生态环境材料？举例说明。（举例之后还要简要说明一下） 答：比如：生态水泥、环保建材、降解树脂、环境工程材料

天然资源环境材料、电磁波防护类材料、电子功能材料领域的毒害元素替代材料

2 试用物质不灭和能量守恒的理论来说明材料与资源、环境的关系

答：众所周知，材料的生产往往要消耗大量的资源。当生产效率一定时，除有效产品外，大量的废弃物被排放到环境中去，造成了环境的污染。因此对材料的生产和使用而言，资源消耗是源头，环境污染是末尾。也就是说，材料的生产和使用与资源和环境有密不可分的关系。

2 图2-1是一个典型的开环工业生产链，从环保的角度看，若能实现闭环的工业生产链，可明显减少废弃物排放。请选择一个你感兴趣的产品设计一个闭环生产流程。

资能源 资能源 资能源

铁矿 铁水 钢胚 成品（热轧钢板等） 使用 废弃

污染物 污

1-3何谓数字通信？数字通信有哪些优缺点？

利用数字信号来传递信息的通信系统称为数字通信。

数字通信的优点：1.抗干扰能力强；2.传输差错可控，可通过检错和纠错，提高传输质量；3.便于处理和管理，便于传输和交换；4.便于与各种数字终端接口，进行处理、加工、变换、存储、形成智能网；5.便于集成化，微型化；6.便于加密处理，且保密性好。

数字通信的缺点：1.频带利用率低；2.对同步要求高，因而系统设备比较复杂。 1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？ 衡量数字通信系统有效性的性能指标有传输速率和频带利用率。传输速率有码元传输速率RB和信息传输速率Rb。衡量数字通信系统可靠性的性能指标是差错率。差错率常用误码率Pe和误信率Pb表示。 2-7自相关函数有哪些特性？

1.自相关函数是偶函数2.当τ=0时，能量信号的自相关函数R（0）等于信号的能量，功率信号的自相关函数R（0）等于信号的功率；3.能量信号的自相关函数好能量信号的能量谱密度是一对傅里叶变换对，功率信号的相关函数和功率信号的功率谱密度是一对傅里叶变换对。

2-8冲激响应的定义是什么？冲激响应的傅里叶变换等于什么？ 单位冲激响应函数δ函数的定义为

????(t)dt?1