长安大学材料力学实验报告标准答案

时间:2024.3.28

一、拉伸实验报告标准答案

1、 为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同?

答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.

材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外).

2、 分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征.

答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇,断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面,为闪光的结晶状组织。.

二、压缩实验报告标准答案

1、分析铸铁试件压缩破坏的原因.

答:铸铁试件压缩破坏,其断口与轴线成45°~50°夹角,在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值,抗剪先于抗压达到极限,因而发生斜面剪切破坏。

2、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同? 结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料?

答:低碳钢为塑性材料,抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近,此时试件不会发生断裂,随荷载增加发生塑性形变;铸铁为脆性材料,抗压强度远大于抗拉强度,无屈服现象。压缩试验时,铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。

通过试验可以发现低碳钢材料塑性好,其抗剪能力弱于抗拉;抗拉与抗压相近。铸铁材料塑性差,其抗拉远小于抗压强度,抗剪优于抗拉低于抗压。故在工程结构中塑性材料应用范围广,脆性材料最好处于受压状态,比如车床机座。

三、拉压弹性模量E测定试验报告

1、 试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响?为什么?

答: 弹性模量是材料的固有性质,与试件的尺寸和形状无关。

2、 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同?为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量?

答: 逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同,采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差,同时可以验证材料此时是否处于弹性状态,以保证实验结果的可靠性。

四、低碳钢剪切弹性模量G测定实验报告标准答案

1、 试验过程中,有时候在加砝码时,百分表指针不动,这是为什么?应采取什么措施?

  答:检查百分表是否接触测臂或超出百分表测量上限,应调整百分表位置。

2、 测G时为什么必须要限定外加扭矩大小?

答:所测材料的G必须是材料处于弹性状态下所测取得,故必须控制外加扭矩大小。

五、扭转破坏实验报告标准答案

1、 碳钢与铸铁试件扭转破坏情况有什么不同?分析其原因.

答:碳钢扭转形变大,有屈服阶段,断口为横断面,为剪切破坏。

    铸铁扭转形变小,没有屈服阶段,断口为和轴线成约45°的螺旋形曲面,为拉应力破坏。

2、 铸铁扭转破坏断口的倾斜方向与外加扭转的方向有无直接关系?为什么?

答:有关系。

    扭转方向改变后,最大拉应力方向随之改变,而铸铁破坏是拉应力破坏,所以铸铁断口和扭转方向有关。

六、纯弯曲梁正应力试验报告标准答案

实验时未考虑梁的自重,是否会引起测量结果误差?为什么?

答:施加的荷载和测试应变成线性关系。实验时,在加外载荷前,首先进行了测量电路的平衡(或记录初读数),然后加载进行测量,所测的数(或差值)是外载荷引起的,与梁自重无关。

七、弯扭组合变形时的主应力测定实验报告标准答案

问题讨论:

1、 画出指定A、B点的应力状态图.

答:

 

2、 要测取弯曲正应力及扭转剪应力,应如何连接电桥电路?

 

         测取弯曲正应力               测取扭转剪应力

八、压杆稳定实验报告标准答案

问题讨论:

压杆稳定实验和压缩实验有什么不同?

答:不同点有:

1、目的不同:压杆稳定实验测临界力,压缩实验测破坏过程中的机械性能。2、试件尺寸不同:压杆试件为大柔度杆,压缩试件为短粗件。

3、约束不同:压杆试件约束可变,压缩试件两端有摩擦力。

4、实验现象不同:压杆稳定实验试件出现侧向弯曲,压缩实验没有。

5、承载力不同:材料和截面尺寸相同的试件,压缩实验测得的承载力远大

于压杆稳实实验测得的。

6、实验后试件的结果不同:压杆稳定试件受力在弹性段,卸载后试件可以反复使用,而压缩件已经破坏掉了,不能重复使用。


第二篇:长安大学材料力学考点


长安大学材料力学考点

终于考完了,按照海文老师的要求我把长安大学材料学的考点归纳一下分享给大家。

(1)绪论

材料力学的任务。变形固体的基本假设。内力、截面法、应力、位移、变形和应变的概念。杆件变形的基本形式。

(2)拉伸和压缩

轴向拉伸和压缩的概念。轴力和轴力图。直杆横截面上的应力和强度条件。斜截面上的应力。位伸和压缩时杆件的变形,虎克定律,横向变形系数。拉(压)杆内的应变能。

低碳钢的拉伸试验,拉伸应力一应变曲线及材料相应的力学性质,铸铁和其它材料的拉伸试验。材料受压缩时的力学性质。

安全因数和许用应力。应力集中的概念。拉(压)静不定问题。

(3)扭转

扭转的概念。纯剪切的概念,薄壁圆筒的扭转,剪切虎克定律,切应力互等定理。外力偶矩计算。扭矩和扭矩图。圆轴扭转时的应力和变形。极惯性矩,抗扭截面模量。圆轴扭转时强度条件和刚度条件。扭转时的弹性应变能。矩形截面杆扭转简介。简单扭转静不定问题。

(4)截面图形的几何性质

静矩,惯性矩,惯性积,惯性半径。平行移轴公式。组合图形的惯性矩和惯性积的计算。形心主轴和形心主惯性矩概念。

(5)弯曲内力

平面弯曲的概念。剪力、弯矩及其方程。剪力图和弯矩图。弯矩、剪力与分布荷载集度间的关系。

(6)弯曲应力

纯弯曲时的正应力公式及其推广。抗弯截面模量。正应力强度条件。矩形截面梁的切应力,工字形截面梁的切应力,切应力强度条件。提高弯曲强度的措施。弯曲中心的概念。

(7)弯曲变形

挠曲线的近似微分方程。积分法求梁的挠角和转角。叠加法求梁的挠度和转角。刚度校核。提高梁的刚度措施。梁内的弯曲应变能。简单静不定梁。

(8)应力状态与应变状态分析

应力状态的概念,主应力和主平面。平面应力状态分析—解析法、图解法(应力圆)。三向应力圆,最大切应力。

平面应变状态分析---解析法、图解法。由一点处三个方向的线应变求主应变。

广义胡克定律。三个弹性常数E、G、μ间的关系。应变能密度,体应变,畸变能密度。

(9)强度理论

强度理论的概念。杆件破坏形式的分析。最大拉应力理论,最大拉应变理论,最大切应力理论,畸变能理论。相当应力的概念。

(10)组合变形

组合变形的概念。斜弯曲杆件的强度计算和刚度计算。拉伸(压缩)与弯曲组合时杆件的强度计算及截面核心概念。扭转与弯曲组合时圆截面杆件的强度计算。

(11)压杆稳定

压杆稳定性概念。细长压杆临界力的欧拉公式。长度系数和柔度的概念,压杆的临界

应力总图。压杆的稳定性计算。提高压杆稳定性的措施。

(12)动载荷

惯性力问题,杆件受冲击时的应力和位移计算。动荷因数。

(13)疲劳强度

疲劳破坏的概念。交变应力及其循环特征,持久极限及其影响因素。

(14)联接件强度

剪切和挤压的概念。剪切的挤压的实用计算。

(15)

拉、压杆系塑性分析,圆轴极限扭矩,梁的极限分析。

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