材料力学实验试题

1、材料力学实验试题、拉伸实验预习报告问题问题 序号提出的问题考核点错误（勉强）的 回答错误的原因既反映的问题正确的解释1在测量试件直径时每测点需垂直测量两次， 其目的在于减小何种误差？问题的焦点在于 减小何种误差？1、两次测量平均可 减小误差。1、简单的两次测量的平均效应，不 足以达到减小误差的目的。2、对问题的实质不求甚解，简单笼 统地回答问题，实质上是对问题的不 理解，不假思索地应付。1、垂直测量的原因是为了减小由于试 件几何形状非真圆的原因导致的误差， 一般认为试件的截形状为椭圆，经过这 样的测量就可以得到较为接近的截面 面积。2在测量试件直径时要进行三点测量，取三次 测量的平均值作为试件

2、直径的判定值是否 可行？应如何确定试件直径的判定值？问题的焦点在于 缓变加载时，试件 的破坏准则。1、应该取三次的平 均值，因为平均值 可减小试验误差。1、不明确三点测量的目的是在于想 找到试件的最小截面。1、多次测量的目的是为了找到接近于 最小的截面。对于材质均匀的试件，在 不考虑其他影响因素的情况下，试件应 该在截面面积最小处断裂，取最小的截 面积作为评定的面积，有利于得到较为 正确的os、ob。3巳知所用游标卡尺最小单位为0.02mm，一同 学测得某测点的最小平均直径为9.85mm，判 断该值是否可能，若认为可能请举例说明。 并确定当该试件为短试件时的标距LO及每 个分格的长度。明确标注

3、的确定 及如何制作。1、不可能，因为所 测得数最后一位均 为偶数。2、L0=5do=49.25mm， 每个分格长4.925mm。1、给出的9.85mm位平均直径，而非 直接测得的读数。1、由于LO最终是以分格的形式体现 的，为有利于分格的进行，通常将其圆 整至10mm的整数倍。查相关资料明确低碳钢牌号Q235及灰铸铁 牌号HT200的力学参数。1、明确钢材牌号 的命名方式。2、学会专业文献 的检索。Q235 as=/ R / N235MPa对材料性能的特点不了解。1、材料的强度为工程名义值，不仅与 材质有关，且与材料的几何尺寸有关， 如相同材质的Q235试件，随着直径的 增大，其屈服强度下降。

4、2、材料的强度为实验统计值，也即为 一范围值，而非确定值。4预估直径为10mm低碳钢Q235及灰铸铁HT200的极限承载力，并陈述理由。学会对检索数据 的应用。1、预估承载力时强 度值按10mm厚度 计算。2、何在单位为N。3、计算值与强度极 限无关。1、为正确理解不同强度的原因。2、荷载在不同的行业有不同的习惯工程单位，在土木行业一般用kN。3、没有严谨的学风。1、相同材质不同厚度材料强度不同的 原因主要是由于材料成型过程的不同 导致的，而非指由于采用不同厚度的试 件进行试验导致的。5试验采集过程中对采集通道平衡、清零时， 试件及油缸应处于何种状态？明确平衡、清零的 定义。1、试件处于契形夹

5、 片夹紧的状态。1、这里我们关心的试试件的力学状 态。2、对实验过程的不清晰。1、试件在加载测试仪前应处于自由状 态。6在进行正式试验加载时，在按下油缸下行按 钮前进油首轮及回油手轮应处于何种状 态？为何？了解试验机的基 本操作，了解试验 机是如何控制加 载速度的。1、进油手轮关闭的原因是为了较好的 控制加载速度，以免在初始加载阶段进 油手轮开得过大导致加载速度过快。7在测量断裂后标距lk时，当断口较靠近标 距的端部时，为何要进行移位处理？其依据 是什么？了解移位处理的 目的。1、低碳钢具有变形 不均匀性和梯次递 减的特性。1、低碳钢的变形不均匀性和梯次递 减的特性只是在断口附近的情形。1、以

6、断点为中心，利用长段上相对应 的变形格的长度加到短段巳有的变形 格上，其更接近于断点在试件中间的情 形，这样有利于提高试验结果的相符性 及可比性。8一 Q235低碳钢长试件，选择长标距或选择 短标距进行评定时对被测试件的哪些实验 指标有影响？有何影响（增大还是减小）？明确颈缩部分延 长不均匀性对延 伸率的影响。1、长试件的极限承 载力低。1、长试件或短试件是评价材料伸长率 的两种标准，试件的长短不会影响到其 强度指标，但由于试件在断口附近变形 的不均匀性，同样材料长试件的6会小 于其短时间的6。9在进行测试结果分析时，你认为对计算结果 按有效数字的位数进行保留还是按小数点 后保留几位小数进行？

7、明确有效数字的 大小是如何反映 测试精度的。1、应按小数点后保 留三位小数进行， 这样有利于提高试 验精度，但L0应保 留至整数。2、1、不理解实验数据应反映试验精度， 及如何反映试验精度。2、在正确使用测量仪器的前提下， 试验精度是由测试设备本身的精度 决定的，记录数据位数的不同会导致 不能正确反映试验的精度，但不会因 此而提高试验精度。，3、L0位原始标距，其虽由试件的截 面面积计算而来，但对于该试验而 言，其仍为原始值而非试验结果。1、实验结果应能也必须反映试验精度， 小数点后面有几位数主要是由工程单 位决定的，与实验精度没有必然的联 系。有效数字的位数能够反映而且必须 反映试验的精度。

8、有效数字倒数二位必 须是准确的。10低碳钢试件在断裂时，试件巳颈缩，其所承 受的荷载巳开始下降，此时在颈缩点的最大 应力。k与抗拉强度。b相比你认为那一个更 大？并陈述理由。1、能区别工程名 义应力与真实应 力。2、明确应力与应 变的关系。1、抗拉强度是指整 个拉伸实验过程中 的最大应力，故。kV。；b2、荷载下降、面积 也缩小，不一定。1、不理解抗拉强度本质是工程定义， b=Fb/A0，其中，A。为原始截面面积， 而非最大荷时的面积；2、在没有得到具体的试验数据的情 况下，有些试验的结论是无法通过数 学公式就能明确得到的，实验中更多 的概念需要通过物理分析的方式得 到U。1、试件的变形是由应

9、力引起的，在试 件断裂前的任何一个时刻停止加载，试 件都不会自行断裂，也即在没有应力增 加的前提下，变形是不会增加的。二、压缩实验预习报告问题问题序号提出的问题考核点错误的回答错误的原因及反映的问题正确的解释1预估直径为10mm低碳钢Q235的屈服承 载力，并陈述依据。低碳钢在压缩过程 中是否有极限承载力？若有，如何计 算？若无，则最大实验荷载如何确定？1、低碳钢抗拉、拉 压屈服点的关系。2、对塑性材料抗压 极限承载力的理解。1、低碳钢的轴向压缩许用应 力。=170MPa，则极限压 缩承载力F= 。 *S0 .2、由学过的知识可得低碳钢Q235的极限强度。b=390MPa, 灰铸铁HT200极

10、限强度o =450MPa,b3、压缩过程中试件的面积不 断的增加，承载力也持续增 加，具有无穷大承载力。1、不明白工程上许用应力与试验极限 承载力的准确定义及相互关系。2、一种材料的试验强度极限为一个范 围值，而非一个确定值。3、预估最大值的是为了对试验概念有 一个正确的理解，我们所做的试验大 多是验证性试验，对试验数据的范围 不了解，如何去验证。1、可以利用低碳钢抗拉、抗压 基本相同的的前提，查资料或直 接调用拉伸时的抗拉屈服强度。2、通常塑性材料的抗压极限承 载力是以屈服荷载定义的。3、为充分展示试件的塑性变形， 在确保实验安全的前提下实验 的最大荷载可根据试验机所能 提供的最大荷载确定，

11、可选试验 机试验机最大荷载的80%。2预估直径为10mm灰铸铁HT200极限压缩 承载力，并陈述依据。1、铸铁抗拉、抗压 屈服点的关系。1、预估荷载的目的在于合理地 选择及使用设备。3画出在单向压应力状态下单元体应力状 态，并给出不同角度应力的计算公式（需 有推导步骤），计算直径为12mm圆柱体 铸铁试件在压力为20kN时最大切应力及 其方向。1、学会单元体应力 分析。2、能根据破坏的特 点准确找到破坏应 力。3、剪应力的方向性。1、单元体应力状态不全，只 给出单一角度。2、按整体截面法进行分析。1、不善于进行单元体应力状态分析。1、试件在压缩时，在与压应力 成45方向截面上有最大剪应 力，剪

12、应力的大小为压应力的 1/2，方向没有正负。4在压缩铸铁的试验中，当试件断裂时为 使巳断裂的试件不再受到进一步的压 缩，你认为应按哪个按钮最为有效？1、了解试验机的工 作原理。1、按“急停按钮”。1、急停按钮非常用按钮，正常操作时 不应按此按钮，此时按“急停按钮” 等同于“油缸停止”按钮。1、我们所有操作的目的在于保 护巳破坏的试件，选择“油缸下 行”或“油缸停止”可减小试件 的进一步变形。5低碳钢试件有很好的延性，在压缩的过 程中随着荷载的增加，试件的面积不断 增大，且可持续稳定承载，你认为此试 件上的应力是如何变化的。1、进一步认识工程 强度的实质，初步引 入破坏强度的概念。1、屈服段过后

13、一直较快持续 增加。1、不能区分抗压强度与极限压应力的 关系。1、压缩过程中虽荷载可持续增 加，但应力增加到一定程度后应 基本保持稳定，增加缓慢。三、扭转实验预习报告问题问题序号提出的问题考核点错误或勉强的回答错误的原因及反映 的问题正确的解释1画出在扭转状态下单元体应 力状态，并给出不同角度应 力的计算公式（需有推导过 程），并计算出最大拉、压、 剪切主应力及主应力方向， 并画出主应力方向的单元 体。1、学会单元体应力分 析的方法。1、画出单元体后用应力 元的方法进行分析。1、不愿从底层正了解 单元体分析。应力原是 数学化的单元体，不利 于对单元体原理的理 解。1、扭转实验时，出现了单元体不

14、同截面上剪力、拉应力、 压应力等值的情况。对材料不同强度间相互比较提供了一个 很好的条件，也为强度理论适用性的验证提供了素材。2根据不同材料性质，选择合 适的强度理论，结合扭转时 单元体应力状态，分析低碳 钢Q235的抗扭屈服强度与 抗拉屈服强度的关系，及灰 铸铁HT200的抗扭强度与抗 拉强度的关系，并陈述依据。1、学会运用强度理论 进行相当应力分析。2、学会如何通过实验 结果验证假定。1、对低碳钢用第二强度 理论进行分析。1、对强度理论应用的 前提条件不清晰。1、通过对扭转实验单元体应力分析结合各强度理论得到扭 转最大剪应力与拉伸对应指标的关系。例1：对低碳钢利用第三强度理论，可得t s=0.5。/对低碳 钢试件扭转实验单元体利用第四强度理论进行分析，则有t s=0.577。/可通过实测数据验证两强度理论在低碳钢屈服 判断的适用性。例2：对铸铁试件扭转实验单元体利用第二强度理论进行分 析，可得t =0.8。，亦可通过实测数据验证其适用性。3简述脉冲计数通道无法清零 的处理方法。1、学会脉冲计数的原 理。bb1、脉冲计数时在平衡清零时，由于脉冲信号在高电平时，其电压值超过仪器的平衡范围，因此，仪器的平衡时须确保 脉冲计数通道除在低电平状态。通过启停扭转电机，选择脉 冲信号在低电平时平衡。2、新仪器的平衡范围为满量程值，不存在问题。