材料力学思考题答案课件.doc
材料力学实验思考题答案Ⅰ
1、比较两种材料受压时的力学性能及受压破坏特点。
答：低碳钢是塑性材料，而铸铁是脆性材料。
低碳钢抗压能力非常强，且抗拉抗压能力相当，所以最后会被压扁。
铸铁的抗压能力远远大于抗拉能力，最后会被内部的正应力给拉断，断口呈斜45度角。
2、为什么铸铁材料受压缩时，沿着与轴线约成45°的斜截面破坏？
答：在铸铁试件压缩时与轴线大致成45°的斜截面具有最大的剪应力。
3、比较铸铁材料的抗压强度极限与抗拉强度极限，由此说明铸铁材料在工程实际中的主要途径。
答：铸铁的抗压强度要高于抗拉强度。
铸铁件抗压不抗拉。
在工程实际中可作为承重部分。
1、由拉伸实验得到的材料力学性能参数有何实用价值？
答：表征了这种材料的性质和性能，利用这些参数可以进行一些理论分析和数值计算，比如弹性模量可以表示出这种材料的刚度，屈服强度可以表示出这种材料的强度
2、比较说明低碳钢和铸铁试件破坏断口的形状有何差别？并加以分析
答：低碳钢材料在横截面发生剪断破坏，铸铁在与轴线成45°螺旋面发生拉断破坏。
低碳钢的抗剪能力小于抗拉和抗压能力。
铸铁的抗拉能力小于抗剪能力和抗压能力。
3、比较说明低碳钢和铸铁材料的拉伸性能参数有何差别？
答：低碳钢的抗剪能力小于抗拉压能力，延伸率和断面收缩率大。
铸铁的抗拉能力小于抗剪能力，抗剪能力小于抗压能力。
《材料力学》第1章知识点+课后思考题
第一章绪论第一节材料力学的任务与研究对象一、材料力学的任务1.研究构件的强度、刚度和稳定度载荷：物体所受的主动外力约束力：物体所受的被动外力强度：指构件抵抗破坏的能力刚度：指构件抵抗变形的能力稳定性：指构件保持其原有平衡状态的能力2.研究材料的力学性能二、材料力学的研究对象根据几何形状以及各个方向上尺寸的差异，弹性体大致可以分为杆、板、壳、体四大类。
1.杆：一个方向的尺寸远大于其他两个方向的尺寸的弹性体。
轴线：杆的各截面形心的连线称为杆的轴线；轴线为直线的杆称为直杆；轴线为曲线的杆称为曲杆。
按各截面面积相等与否，杆又分为等截面杆和变截面杆。
2.板：一个方向的尺寸远小于其他两个方向的尺寸，且各处曲率均为零，这种弹性体称为板3.壳：一个方向的尺寸远小于其他两个方向的尺寸，且至少有一个方向的曲率不为零，这种弹性体称为板4.体：三个方向上具有相同量级的尺寸，这种弹性体称为体。
第二节变形固体的基本假设一、变形固体的变形1.变形固体：材料力学研究的构件在外力作用下会产生变形，制造构件的材料称为变形固体。
（所谓变形,是指在外力作用下构建几何形状和尺寸的改变。
）2.变形弹性变形：作用在变形固体上的外力去掉后可以消失的变形。
塑性变形：作用在变形固体上的外力去掉后不可以消失的变形。
又称残余变形。
二、基本假设材料力学在研究变形固体时，为了建立简化模型，忽略了对研究主体影响不大的次要原因，保留了主体的基本性质，对变形固体做出几个假设：连续均匀性假设认为物体在其整个体积内毫无间隙地充满物质，各点处的力学性质是完全相同的。
各向同性假设任何物体沿各个方向的力学性质是相同的小变形假设认为研究的构件几何形状和尺寸的该变量与原始尺寸相比是非常小的。
第三节 构件的外力与杆件变形的基本形式一、构件的外力及其分类1.按照外力在构件表面的分布情况:度，可将其简化为一点分布范围远小于杆的长集中力：一范围的力连续分布在构件表面某分布力： 二、杆件变形的基本形式杆件在各种不同的外力作用方式下将发生各种各样的变形，但基本变形有四种：轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲。
材料力学性能课后思考题答案
第一章 单向静拉伸力学性能一、 解释下列名词。
1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b 的台阶。
8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。
10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。
沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。
11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变12.弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。
13.比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。
14.解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。
晶体学平面－－解理面，一般是低指数、表面能低的晶面。
15.解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。
16.静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。
材料力学实验思考题
材料力学实验思考题实验一：拉伸与压缩1、金属机械性能主要指金属材料的、、、。
其中与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___________面上，是由_______应力造成的。
扭转破坏发生在___________面上，是由_______应力造成的。
9、低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别。
低碳钢试样的断面与横截面重合，断面是最大切应力作用面，断口较为齐平，可知为剪切破坏；铸铁试样的断面是与45的螺旋面，断面是最大拉应力作用面，断口较为粗糙，因而是最大拉应试样的轴线成o力造成的拉伸断裂破坏。
10、图示为三种材料的应力—应变曲线，则：弹性模量最大的材料是（A）；强度最高的材料是（A）；塑性性能最好的材料是（C）。
11、低碳钢的拉伸应力—应变曲线如图所示，若加载至C点，然后卸载，则应力回到零值的路径是沿（C）A：曲线cbao;B：曲线cbf(b f∥oa);C：曲线ce(ce∥oa);D：曲线cd(cd∥oσ);12、对于同一种材料，采用长标距试样和短标距试样，实验所得伸长率是否相同？截面收缩率是否相同？13、金属材料拉伸时，弹性模量E是在（）测定的。
材料力学性能总思考题(1)
第一章1什么是材料力学性能？有何意义？材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。
2金属拉伸试验经历哪几个阶段？拉伸试验可以测定哪些力学性能？三个阶段：弹性变形阶段；塑性变形阶段；断裂可测定的性能：屈服强度，抗拉强度，断后伸长率，断面收缩率3拉伸曲线有何作用？拉伸曲线各段图形分别意味着什么？拉伸曲线可测定材料的屈服强度，抗拉强度，断后伸长率，断面收缩率等力学性能指标；4不同材料的拉伸曲线相同吗？为什么?不同；材料的组织结构不同，成分不同，所处温度、应力状态不同，拉伸曲线也不同。
5材料的拉伸应力应变曲线发现了哪几个关键点？这几个关键点分别有何意义？真实应力应变曲线关键点是颈缩点工程应力应变是屈服强度7 弹性变形的实质是什么？金属晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反映。
8弹性模量E的物理意义？E是一个特殊的力性指标，表现在哪里？材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。
E=ζ/ε。
弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。
弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。
它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。
特殊表现：金属材料的E是一个对组织不敏感的力学性能指标，温度、加载速率等外在因素对其影响不大，E主要决定于金属原子本性和晶格类型。
9比例极限、弹性极限、屈服极限有何异同？比例极限：应力应变曲线符合线性关系的最高应力（应力与应变成正比关系的最大应力）；弹性极限：试样由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力；屈服极限：开始发生均匀塑性变形时的应力。
10你学习了哪几个弹性指标？弹性极限、比例极限、弹性模量、弹性比功11弹性不完整性包括哪些方面？金属在弹性变形阶段存在微小的塑性变形，即弹塑性变形之间无绝对的分界点，包括弹性滞弹性及内耗、包辛格效应等。
材料力学第四版课后答案课件
02 材料力学基础知识
CHAPTER
详细描述
材料力学是工程学科中的一门基础学科，主要研究材料在力作用下的行为，包括材料的 变形、断裂、疲劳等。对于工程师来说，了解材料力学的基本原理和知识是必不可少的
，因为这些原理和知识被广泛应用于各种工程领域，如建筑、机械、航空航天等。
材料力学的基本假设与原理
总结词
材料力学基于一些基本假设和原理，如连续性、均匀 性、各向同性等，通过这些假设和原理来描述材料的 力学行为。
材料力学第四版课后答案课件
目录
CONTENTS
• 材料力学概述 • 材料力学基础知识 • 材料力学基本分析方法 • 材料力学中的能量方法 • 材料力学的应用实例 • 材料力学第四版课后答案解析
01 材料力学概述
CHAPTER
材料力学的定义与重要性
总结词
材料力学是研究材料在力作用下变形、破坏和恢复的学科，对于工程设计和安全至关重 要。
材料力学的发展历程
• 总结词：材料力学的发展经历了多个阶段，从最早的实验观察到现代的数值模拟和智能化技术应用。
• 详细描述：材料力学的发展历程可以追溯到古代，当时的人们通过实践经验积累了一些关于材料性质的认识。然而，真正的材料力学研究始于18世纪，当时的一些科学家开始系统地研 究材料的力学行为。随着科学技术的发展，材料力学的研究也不断深入，涉及到更广泛的应用领域。现代的材料力学研究已经与数学、物理、化学等多个学科交叉融合，形成了许多新 的研究方向和应用领域。同时，随着计算机技术和数值模拟方法的快速发展，现代的材料力学研究也更加依赖于计算机模拟和智能化技术。这些技术的发展为材料力学的研究提供了更 广阔的空间和更深入的认识。
详细描述
材料力学的研究基于一些基本假设和原理。连续性假 设认为材料可以被看作连续的介质，而不是由单个原 子或分子组成。均匀性假设则认为在材料的宏观尺度 上，材料的性质是均匀的，不会因位置的不同而有所 变化。是相同的，不会因方向的不同而有所变化。这些 基本假设和原理为材料力学的研究提供了基础。
材料力学实验报告思考题答案
材料力学实验报告思考题答案材料力学实验报告思考题答案引言：材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏行为的学科。
通过实验，我们可以了解材料的力学性质和材料的强度等参数。
在进行材料力学实验时，通常会有一些思考题需要回答。
本文将针对一些常见的材料力学实验报告思考题进行回答，并探讨其中的原理和应用。
1. 弹簧的弹性系数与长度的关系弹簧是一种常见的弹性元件，它的弹性系数与其长度有关。
实验中，我们可以通过改变弹簧的长度，测量其受力和变形，从而得到弹簧的弹性系数。
根据胡克定律，弹簧的弹性系数与其长度成正比。
这是因为弹簧的弹性系数是由材料的刚度决定的，而材料的刚度与其长度有关。
2. 材料的屈服点和断裂点在材料力学实验中，我们经常会测量材料的屈服点和断裂点。
屈服点是指材料开始发生可见塑性变形的点，而断裂点是指材料发生断裂的点。
这两个参数对于材料的工程应用非常重要。
屈服点的测量通常使用拉伸试验。
在拉伸试验中，我们通过施加外力使材料发生拉伸变形，同时记录应力和应变的变化。
当材料开始发生可见塑性变形时，即为材料的屈服点。
屈服点的测量可以用来评估材料的可塑性和抗变形能力。
断裂点的测量通常使用断裂试验。
在断裂试验中，我们通过施加外力使材料发生断裂，同时记录应力和应变的变化。
当材料发生断裂时，即为材料的断裂点。
断裂点的测量可以用来评估材料的强度和抗拉伸能力。
3. 材料的硬度和强度硬度和强度是材料力学中常用的参数，用于评估材料的抗压能力和抗变形能力。
硬度是指材料抵抗局部塑性变形的能力。
在实验中，我们可以通过压入硬度计或者使用洛氏硬度计等方法来测量材料的硬度。
硬度的测量可以用来评估材料的耐磨性和耐刮擦性能。
强度是指材料抵抗外力破坏的能力。
在实验中，我们可以通过拉伸试验、压缩试验或者弯曲试验等方法来测量材料的强度。
强度的测量可以用来评估材料的耐久性和抗拉伸能力。
4. 材料的断裂模式材料在受力过程中，会出现不同的断裂模式。
常见的断裂模式包括拉伸断裂、剪切断裂和压缩断裂等。
材料力学(I)答案课件
弯曲
材料在受到外力作用时，会发生 弯曲变形。弯曲变形是指材料在 平面内发生弯曲，而其轴线仍然 为直线。
弯曲的分类
根据弯曲形状的不同，可以分为 简支梁弯曲、悬臂梁弯曲和外伸 梁弯曲等。
弯曲的应力分布
在弯曲变形中，材料内部的应力 分布不均匀，最大应力出现在中 性轴附近，且方向垂直于中性轴 。
弯曲的应力分析
03
失效与断裂的关系
材料的失效和断裂是两个不同的概念，但它们之间存在一定的联系。材
料的失效可能是由于内部损伤或外部因素引起的，而断裂则是失效的一
种形式。
04
轴向拉伸与压缩
轴向拉伸与压缩的概念
轴向拉伸
物体在轴向受到拉伸力作用，产生伸 长变形。
轴向压缩
物体在轴向受到压缩力作用，产生缩 短变形。
轴向拉伸与压缩的应力分析
强度与塑性
强度
材料在受到外力作用时所能承受的最大应力 。
塑性
材料在受到外力作用时发生不可逆变形的性质。
强度与塑性的关系
材料的强度和塑性是相互关联的，强度高的 材料通常塑性也较好，但不同材料之间存在 差异。
材料的失效与断裂
01
失效
材料在受到外力作用时发生的变形或破坏。
02
断裂
材料在受到外力作用时发生的突然破裂或开裂。
剪切应力=剪切力/剪切面面积。
剪切应力的分布
03
剪切应力在剪切面上分布不均匀，最大剪切应力发生在剪切面
的边缘。
剪切的应变分析
剪切应变
是指物体在剪切力作用下发生的形状改变。
剪切应变的计算公式
剪切应变=剪切位移/原长。
剪切应变的影响因素
剪切力的大小和材料的性质影响剪切应变的 大小。
材料力学思考题
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？4-3 外径为D ，内径为d 的空心圆轴，其32d 32D I 44P π-π=，16d 16D W 33t π-π=对否？4-4对等直圆轴、阶梯轴、实心圆轴和空心圆轴扭转时，如何选取危险截面和危险点？4-5为什么条件相同的受扭空心圆轴比实心圆轴的强度和刚度大？第 五 章5-1 何谓平面弯曲、对称弯曲？5-2 “梁上max M 所在的截面上剪力一定等于零”，对吗？为什么？5-3 在写剪力方程和弯矩方程时，函数的定义域在什么情况下是开区间、什么情况下是闭区间？5-4 截面上的剪力等于截面一侧梁上所有外力在梁轴的垂线（y 轴）上投影的代数和，是否说明该截面的剪力与其另一侧梁上的外力无关？5-5 根据内力微分关系，Q dxdM =可以知道，在Q=0的截面上M 有极值。
为什么在均布载荷作用的悬臂梁（图5-11C ）的自由端A 截面上的Q 和M 均等于零？第 六 章6-1 什么是纯弯曲、横力弯曲、平面弯曲和对称弯曲？梁发生这些弯曲的条件是什么？6-2 横力弯曲必须满足什么条件才能用纯弯曲正应力公式ZI My =σ来计算梁的正应力？6-3 截面形状及尺寸完全相同的一根钢梁和木梁，如果所受外力也相同，其内力图是否也相同？它们横截面上的正应力是否相同？梁上对应点的纵向应变是否相同？6-4 将直径为d 的圆截面木梁锯成矩形截面梁，如图6-36所示。
材料力学实验思考题答案
材料力学实验思考题答案1. 引言。
材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分，通过实验可以更直观地了解材料的性能和行为。
在实验过程中，学生需要不断思考和分析，以深化对材料力学知识的理解。
本文将针对材料力学实验中的一些思考题进行解答，希望能够帮助学生更好地掌握相关知识。
2. 实验思考题答案。
2.1 为什么在材料力学实验中常常使用金属材料？答，金属材料具有良好的可塑性和韧性，适用于各种加载条件下的实验。
同时，金属材料的力学性能稳定，易于加工和制备，因此在材料力学实验中被广泛应用。
2.2 为什么在拉伸试验中会出现颈缩现象？答，在拉伸试验中，当金属材料受到拉力作用时，由于材料内部应力分布不均匀，会出现局部应力集中的现象，导致材料发生颈缩。
这是由于材料的塑性变形导致的，属于材料的典型失效形式。
2.3 为什么在材料力学实验中需要进行应力应变曲线的测定？答，应力应变曲线是材料力学性能的重要指标，通过曲线的测定可以了解材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等性能参数。
这对于材料的选用和设计具有重要意义，因此在材料力学实验中需要进行应力应变曲线的测定。
2.4 为什么在材料力学实验中需要进行硬度测试？答，硬度是材料抵抗局部变形的能力，是材料力学性能的重要指标之一。
通过硬度测试可以快速了解材料的硬度水平，评估材料的耐磨性和耐腐蚀性能，对于材料的使用和维护具有重要意义。
2.5 为什么在材料力学实验中需要进行冲击试验？答，冲击试验可以评估材料的韧性和抗冲击性能，对于材料在受到冲击载荷时的表现具有重要意义。
通过冲击试验可以了解材料在实际工作条件下的表现，为工程设计和材料选择提供重要参考。
3. 结语。
通过对材料力学实验思考题的解答，可以更深入地了解材料力学知识的实际应用。
希望学生在实验过程中能够不断思考和分析，提高对材料力学的理解和掌握，为将来的工程实践奠定坚实的基础。
材料力学实验报告思考题答案
材料力学实验报告思考题答案在材料力学实验中，我们通过对材料的拉伸、压缩、弯曲等力学性能进行测试，从而了解材料的力学性能和力学行为。
在实验过程中，我们遇到了一些思考题，下面我将对这些思考题进行回答。
1. 为什么在拉伸试验中，材料会出现颈缩？颈缩是材料在拉伸过程中出现的一种现象，它是由于材料在拉伸过程中受到局部应力过大而发生的。
当材料受到拉伸力时，材料内部会出现应力集中的现象，导致局部应力过大，从而引起颈缩。
在颈缩过程中，材料的截面积会逐渐减小，从而导致材料的抗拉强度降低。
2. 为什么金属材料在拉伸过程中会出现冷加工硬化现象？冷加工硬化是金属材料在拉伸过程中出现的一种现象，它是由于材料在冷加工过程中发生了位错密集和滑移运动，从而导致材料的晶粒变形和变形结构的改变。
在拉伸过程中，冷加工硬化会使材料的抗拉强度和屈服强度增加，但同时也会使材料的塑性变形能力降低。
3. 在压缩试验中，为什么材料的抗压强度大于抗拉强度？在压缩试验中，材料的抗压强度通常会大于抗拉强度，这是由于在压缩过程中，材料受到的应力是沿着材料的纵向方向作用的，而在拉伸过程中，材料受到的应力是沿着材料的横向方向作用的。
由于材料在纵向方向上的结构强度通常会大于横向方向上的结构强度，因此导致了材料的抗压强度大于抗拉强度。
4. 在弯曲试验中，为什么材料的弯曲变形会出现弯曲曲线？在弯曲试验中，当材料受到弯曲力作用时，材料会发生弯曲变形，从而导致弯曲曲线的出现。
弯曲曲线是由于材料在弯曲过程中受到不均匀的应力分布，从而导致材料的上表面和下表面出现了不同程度的变形，最终形成了弯曲曲线。
通过对以上思考题的回答，我们对材料力学实验中的一些现象和现象背后的原理有了更深入的了解。
在今后的实验和学习中，我们应该继续加强对材料力学的理解，不断提高自己的实验能力和分析能力，从而更好地应用和发展材料力学的理论和实践。
材料力学实验报告思考题答案
材料力学实验报告思考题答案在材料力学实验中，我们通过对材料的力学性能进行测试和分析，来了解材料的力学特性和性能表现。
在实验过程中，我们遇到了一些问题和思考题，下面就这些问题进行一一解答。
1. 为什么要进行拉伸试验和压缩试验？拉伸试验和压缩试验是材料力学实验中常用的两种试验方法，通过这两种试验可以得到材料在不同受力状态下的性能参数，比如弹性模量、屈服强度、断裂强度等。
拉伸试验可以得到材料在拉伸状态下的性能参数，而压缩试验则可以得到材料在压缩状态下的性能参数。
这两种试验可以全面了解材料的力学性能，为材料的选用和设计提供依据。
2. 为什么金属材料在拉伸过程中会出现颈缩现象？在金属材料的拉伸试验中，当应变逐渐增大时，材料会出现颈缩现象，即试样的横截面积逐渐减小，最终导致试样断裂。
这是因为在拉伸过程中，材料会发生塑性变形，而塑性变形的发生是由于晶格滑移和再结晶等原因导致的。
当应变达到一定程度时，晶粒开始发生滑移，形成了颈缩现象。
3. 为什么金属材料的屈服强度比抗拉强度要低？金属材料的屈服强度比抗拉强度要低的原因主要有两个方面。
首先，屈服强度是材料在发生塑性变形时的抗力，而抗拉强度是材料在拉伸过程中的最大抗力。
在材料发生塑性变形时，晶粒开始发生滑移，而在达到最大抗力之后，晶粒开始断裂，这时材料的抗拉强度达到最大值。
其次，材料的屈服强度受到材料内部缺陷和应力集中等因素的影响，因此通常情况下屈服强度要低于抗拉强度。
4. 为什么在压缩试验中，材料的抗压强度要大于抗拉强度？在材料的压缩试验中，由于材料在压缩状态下受到的应力是均匀分布的，而在拉伸状态下受到的应力是集中分布的，因此材料的抗压强度要大于抗拉强度。
此外，在压缩试验中，材料的断裂形式通常是挤压破坏，而在拉伸试验中，材料的断裂形式通常是拉伸断裂，这也是导致抗压强度大于抗拉强度的原因之一。
通过对这些问题的思考和分析，我们可以更深入地了解材料力学实验中的一些重要概念和原理，为我们的实验工作提供更多的指导和帮助。
材料力学全部习题解答 ppt课件
得泊松比
' 0.33
22
解：1.轴力分析 由 F E
A
得
2.确定 F 及 值
根据节点A的平衡方程
FEA
得
23
A
l1 解：1.计算杆件的轴向变形
l2
由（2-15）可知： FN1 F50KN（拉力）
由胡克定理得
FN2 2F502KN （压力）
杆1的伸长为 l1F E N 1A 1l1 1200 50 10 9 1 03 4 00 1. 5 10 60.936m m
则，根据 Iz=Iz0+Aa2
得： Iz= I'zA y c2= 1 .7 3 1 0 -3m 4
30
（b） 沿截面顶端建立坐标轴z’，y轴不变
Z
A = 0 .8 0 .5 0 .5 5 0 .4 = 0 .1 8 m 2
ydA
yc=
A
A
0.15
0.7
0.8
0.5 ydy20.05 ydy0.5 ydy
此值虽然超过 ，但超过的百分数在5%以内，故仍符合强
度要求。
21
2-21 图示硬铝试样，厚度δ=2mm，试验段板宽b=20mm，标距l=70mm。在 轴向拉F=6kN的作用下，测得试验段伸长Δl=0.15mm，板宽缩短Δb=0.014mm。 试计算硬铝的弹性模量E与泊松比μ。
解：轴向正应变 l0.0m 15 m 1% 0 0 0.2% 14
解：1.问题分析 由于横截面上仅存在沿截面高度线性分布
的 正 应 力 ， 因 此 ， 横 截 面 上 只 存 在 轴 力 FN 及弯矩Mz，而不可能存在剪力和扭矩。
7
2.内力计算
根据题意，设 kya.代入数据得：
材料力学实验报告思考题答案
材料力学实验报告思考题答案实验目的：本次材料力学实验的主要目的是通过测量木材及金属材料的拉伸试验，探索材料的力学性质规律。
实验原理：材料拉伸试验是测定材料抵抗拉伸载荷下断裂之前变形量的试验。
在实验中，利用万能试验机对样品施加拉伸载荷，并测量样品在载荷下的长度变化，从而得到样品在拉伸过程中的力学性质表现。
实验结果：对于木材样品的拉伸试验结果表明，其标称尺寸为20mm ×20mm × 250mm，并经过处理后，其平均断裂力为25N，并计算出其力学性质为弹性模量为4.98GPa，抗拉强度为0.5MPa，断裂伸长率为7%。
对于金属材料的拉伸试验结果表明，其标称尺寸为6mm × 6mm × 60mm，其平均断裂力为2.1kN，并计算出其力学性质为弹性模量为40.2GPa，抗拉强度为180Mpa，断裂伸长率为15%。
实验结论：1、弹性模量测试结果表明，木材的弹性模量为4.98GPa，金属材料的弹性模量为40.2GPa，因此金属材料具有更高的弹性，更能够承受外界的挤压和扭曲力。
2、抗拉强度测试结果表明，木材的抗拉强度为0.5MPa，金属材料的抗拉强度为180Mpa，因此金属材料具有更高的承受外界拉伸力的能力。
3、断裂伸长率测试结果表明，金属材料的断裂伸长率为15%，而木材的断裂伸长率只有7%，说明金属材料相对于木材更具有韧性和延展性。
4、综合分析上述结果可以得到：金属材料在强度、延展性和韧性方面都优于木材。
因此，金属材料在工程领域的应用更广泛。
思考题答案：1、为什么弹性模量测试结果中，金属材料的弹性模量高于木材的弹性模量？答：这是由于两种材料的原子结构不同，金属中存在着自由电子，具有大量的自由度，因此金属化合物具有更高的弹性。
而木材中的分子则远远不如金属材料的自由度高，因此木材具有较低的弹性。
2、为什么金属材料的抗拉强度更高？答：金属材料的原子经过密的包容而形成，在拉伸时金属材料之间的金属键伸长，形成晶界滑移过程。
理论力学与材料力学复习思考题
《理论力学与材料力学》复习思考题处约束反力F=，2 23 3答案：）剪力图：AxF AxF AyF AyF DF CF、q 、a. 求：支座A 和B 处的约束反力。
1 12 23 3AxF AxF AyF AyBF BF，置于铅垂面内，载荷如下图所示。
其中M ＝20KN AxF AyF BF68[]100MPa MPa τ=<=画出简支梁的剪力图和弯矩图。
并求竖放时梁矩形横截面上的最大正应力，图中令已知P、L。
求A处约束反力。
M=2PLAxF AyF CF=6KN, P2=P3=4KN，12mm。
MPa电厂分散控制系统故障分析与处理作者：单位：摘要：归纳、分析了电厂DCS系统出现的故障原因，对故障处理的过程及注意事项进行了说明。
为提高分散控制系统可靠性，从管理角度提出了一些预防措施建议，供参考。
关键词：DCS故障统计分析预防措施随着机组增多、容量增加和老机组自动化化改造的完成，分散控制系统以其系统和网络结构的先进性、控制软件功能的灵活性、人机接口系统的直观性、工程设计和维护的方便性以及通讯系统的开放性等特点，在电力生产过程中得到了广泛应用，其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系统成功应用的基础上，正逐步向MEH、BPC、ETS和ECS方向扩展。
但与此同时，分散控制系统对机组安全经济运行的影响也在逐渐增加；因此如何提高分散控制系统的可靠性和故障后迅速判断原因的能力，对机组的安全经济运行至关重要。
本文通过对浙江电网机组分散控制系统运行中发生的几个比较典型故障案例的分析处理，归纳出提高分散系统的可靠性的几点建议，供同行参考。
1考核故障统计浙江省电力行业所属机组，目前在线运行的分散控制系统，有TELEPERM-ME、MOD300，INFI-90，NETWORK-6000，MACSⅠ和MACS-Ⅱ，XDPS-400，A/I。
DEH有TOSAMAP-GS/C800，DEH-IIIA等系统。
笔者根据各电厂安全简报记载，将近几年因分散控制系统异常而引起的机组故障次数及定性统计于表1表1热工考核故障定性统计2热工考核故障原因分析与处理根据表1统计，结合笔者参加现场事故原因分析查找过程了解到的情况，下面将分散控制系统异常（浙江省电力行业范围内）而引起上述机组设备二类及以上故障中的典型案例分类浅析如下：2.1测量模件故障典型案例分析测量模件“异常”引起的机组跳炉、跳机故障占故障比例较高，但相对来讲故障原因的分析查找和处理比较容易，根据故障现象、故障首出信号和SOE记录，通过分析判断和试验，通常能较快的查出“异常”模件。
(精选)材料力学思考题
材料力学思考题1. 强度、刚度、稳定性的概念？强度：强度要求就是指构件应有足够的抵抗破坏的能力。
刚度：刚度要求就是指构件应有足够抵抗变形的能力。
稳定性：稳定性要求就是指构件应有足够的保持原有平衡型态的能力。
2. 材料力学的研究对象是什么？材料的力学性能3. 材料力学的任务是什么？在满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。
4. 变形固体的基本假设有哪些？连续性假设：均匀性假设；个相同性假设。
5. 外力是如何分类的？按外力的作用方式分为：表面力和体积力。
按载荷随时间变化的特点，又可分成静载荷和动载荷。
6. 内力、应力的概念？内力：物体因受外力作用而变形，其内部格部分之间因相对位置改变而引起的相互作用就是内力。
应力：单位面积上的内力。
7. 应变有哪两种？切应变和角应变8. 杆件变形的基本形式有哪些？其各自受力特点是什么？拉伸或压缩：这类变形形式是由大小相等、方向相反、作用线与杆件轴线重合的一对力引起的，表现为杆件长度的身长或缩短。
剪切：一对垂直于杆件轴线的横向力，他们大小相等、方向相反、作用线相互平行且靠的很近。
扭转：大小相等、转向相反、作用面都垂直于杆轴线的两力偶引起的。
表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。
弯曲：作用垂直于杆件轴线的横向力，或作用一对大小相等、转向相反的力偶引起的，表现为杆件轴线有直线变为曲线。
9. 简述轴向拉伸和压缩时的平面假设。
变形前原为平面的横截面，变形后仍保持为平面且仍垂直于轴线。
10. 简述轴向拉伸和压缩时横截面正应力如何分布。
正应力均匀分布于横街面上。
11. 哪个角度斜截面切应力最大？与杆件轴线成45°的斜截面上切应力最大。
12. 简述材料力学的力学性能。
指材料在外力作用下表现出的变形、破坏等方面的特性。
13. 通过拉伸和压缩实验，可获得材料的力学性能强度指标和索性指标有哪些？比例极限（弹性极限）σp、屈服极限σs、强度极限σb、弹性模量E、伸长率δ和断面收缩率ψ。
q235材料力学性能实验思考题回答
q235材料力学性能实验思考题回答1. 1试验材料及设备试验在上海交通大学工程力学试验中心固体力学试验室的AUTOGRAPHICS-25型万能材料试验机上进行.试验机最大加载能力为50kN,对试件采用电炉加热，由试验机自动记录试件单向拉伸的应力-应变(θ-ϵ)关系曲线.试件材料为Q235钢,试件按试验机指定的形状制作,规格、尺寸如图1所示.试验的温度、加载条件按照国家标准[6,7]进行.图1试样几何尺寸(m m)Fig.1 Geom etrical dimension of test specimen1.2试验内容试验共分5组进行.(1)A组试验共计2根试件，测定试验机自动记录θ-ϵ曲线中应变的修正值.(2)B组试验共计3根试件，进行未经高温过程的常温拉伸试验，以得到此批试验钢材的一些基本力学性能指标.(3) C组试验(包括应力)分别为0.3f y,0. 5f y、和0.7f y, 3种工况，简单记为C1、C2和C3.其中C2工况做2根试件，C1和C3工况由于试验结果离散性较大，各做了3根试件.在每种工况下，先在试件.上施加应力到指定应力水平，变形稳定后先升温至.500°C,然后再降到常温.升降温过程中,从常温升到50°c之后，每隔50°c在试验机自动绘制的θ-ϵ图.上标定一次,记下对应的应变值.升温速率为 13 °C/ min左右，降温方式是在室温下自然冷却(4）D组试验共分为4种工况，每种工况做3根试件,共计12根试件.每种工况的σ- t路径如下由于实验条件的限制，每隔50C均匀加载(或均匀卸载)一次，以小幅阶梯状加载(或卸载)模拟连续加载(或卸载).升降温过程中，从常温升到50 °C 后,每隔50 C在试验机自动绘制的σ- t图上标定一次,记下对应的应变值.每种工况均保持相对恒定的升温速度(约13 °C/ min),降温方式是在室温下自然冷却.(5)E组试验测量了C组试验的试件经历恒载升降温自然冷却到常温时的弹性模量、屈服强度和极限强度.2试验结果及分析2.1 A组试验经过A组试验得出的试验机自动记录的θ-ϵ曲线中各温度点对应的应变修正值随温度变化的试验结果如图2所示.B、C、D组中的应变值都是采用修正以后的数值.图2试验应变数据修正值Fig.2 Correct values of test st rain data2.2未经高温过程的钢材常温拉伸试验结果试验所得常温下材料的力学性能指标为:弹性模量E= 198 GPa,屈服应力fy= 286.7 MPa,极限应力fu= 447.5 MPa,极限应变ϵu= 0. 767.2.3 C组实验C组试验结果是建立D组试验本构关系式的基础.通过对图3的分析,可以得到σ- ϵ、t- ϵ的基本关系.图3恒载升降温路径的t-∈曲线Fig. 3 Curves of t-∈under const antHoadheating & coo ling paths由图3实线组可见:当t≤300 °C时,t一ϵ曲线上升比较平缓,且不同应力水平对应的曲线趋势比较相似;当t> 300 C时,高应力水平(C2, C3)下的试件应变便开始急剧增加，呈指数形式.相同温度下，应力水平越高温度变形越大，温度变形与应力水平近似于线性关系.由图3虚线组可见:降温段t-∈曲线比较平稳,随着温度下降,不同应力水平对应的曲线有较为一致的下降趋势.对于高应力水平下的试件,由于其升温至一定温度时已经进入屈服阶段,故应力水平还没有低于相应温度的屈服强度时，它的应变仍在增加.同时，高应力水平下的残余应变,因为包括屈服后的高温塑性应变,所以要比低应力水平下的大很多.。
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材料力学复习思考题1.材料力学中涉及到的内力有哪些？通常用什么方法求解内力？轴力，剪力，弯矩，扭矩。
用截面法求解内力2.什么叫构件的强度、刚度与稳定性？保证构件正常或安全工作的基本要求是什么？杆件的基本变形形式有哪些？构件抵抗破坏的能力称为强度。
构件抵抗变形的能力称为刚度。
构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。
基本要求是：强度要求，刚度要求，稳定性要求。
基本变形形式有：拉伸或压缩，剪切，扭转，弯曲。
3.试说出材料力学的基本假设。
连续性假设：物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。
均匀性假设：物体内，各处的力学性质完全相同。
各向同性假设：组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。
小变形假设：材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形或位移, 其大小远小于其原始尺寸。
4.什么叫原始尺寸原理？什么叫小变形？在什么情况下可以使用原始尺寸原理？可按结构的变形前的几何形状与尺寸计算支反力与内力叫原始尺寸原理。
可以认为是小到不至于影响内力分布的变形叫小变形。
绝大多数工程构件的变形都极其微小，比构件本身尺寸要小得多，以至在分析构件所受外力（写出静力平衡方程）时可以使用原始尺寸原理。
5.轴向拉伸或压缩有什么受力特点和变形特点。
受力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合。
变形特点：沿轴向伸长或缩短6.低碳钢在拉伸过程中表现为几个阶段？各有什么特点？画出低碳钢拉伸时的应力－应变曲线图，各对应什么应力极限。
弹性阶段：试样的变形完全弹性的，此阶段内的直线段材料满足胡克定律E。
比例极限。
p--e—弹性极限。
屈服阶段：当应力超过 b 点后，试样的荷载基本不变而变形却急剧增加，这种现象称为屈服。
s-- 屈服极限。
强化阶段：过屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形必须增加拉力. 这种现象称为材料的强化。
b——强度极限局部变形阶段：过e 点后，试样在某一段内的横截面面积显箸地收缩，出现颈缩(necking) 现象，一直到试样被拉断。
对应指标为伸长率和断面收缩率。
7.什么叫塑性材料与脆性材料？衡量材料塑性的指标是什么？并会计算延伸率和断面收缩率。
在外力作用下，虽然产生较显著变形而不被破坏的材料，称为塑性材料。
相反在外力作用下，发生微小变形即被破坏的材料，称为脆性材料。
衡量材料塑性的指标是屈服极限和强度极限。
8.金属材料试样在轴向拉伸与压缩时有几种破坏形式，各与何种应力有关？断裂和塑性变形。
与屈服极限和强度极限有关。
9.什么叫许用应力？安全因数确定的原则是什么？构件安全工作时材料允许承受的最大应力叫许用应力。
安全因素确定的原则：（1）材料的素质（2）载荷情况（3）实际构件简化过程和计算方法的精确程度（4）零件在设备中的重要性、工作条件、损坏后造成后果的严重程度、制造和修配的难易程度等（5）对减轻设备自重和提高设备机动性的要求。
10.什么叫强度条件？利用强度条件可以解决哪些形式的强度问题？要使杆件能正常工作，杆内（构件内）的最大工作应力不超过材料的许用应力，即FNmax max A []，称为强度条件。
利用强度条件可以解决：1）结构的强度校核；2）结构的截面尺寸设计；3）估算结构所能承受的最大外荷载。
11.什么叫叠加原理？在求桁架的节点位移时，以切线代圆弧的前提条件是什么？叠加原理：某些情况下力的作用是相互独立的，所以可以把每一个力的效果加起来，得到一个结果，这个结果就是合结果。
12.剪切挤压时，连接件的破坏形式有哪几种？例如：两块钢板通过若干铆钉连接在一起，当两块钢板受拉时，试定性分析该连接件的破坏方式有哪些？三种形式：剪切破坏，挤压破坏，拉伸破坏。
剪切破坏：沿铆钉的剪切面剪断挤压破坏：铆钉与钢板在相互接触面上因挤压溃压而使连接松动，发生破坏。
拉伸破坏：钢板在受铆钉孔削弱的截面处，应力增大，易在连接处拉断。
13.建立圆轴扭转切应力公式的基本假设是什么？公式的应用条件是什么？假设是（1）横截面上无正应力，只有切应力；（2）切应力方向垂直半径或与圆周相切；圆周各点处切应力的方向与圆周相切,且数值相等,近似的认为沿壁厚方向各点处切应力的数值无变化。
T22rπ14.试说明并绘出圆轴扭转时，横截面上的切应力的分布情况。
15.试说出切应力互等定理。
在单元体相互垂直的两个平面上，切应力必然成对存在且数值相等；两者都垂直于两个平面的交线，方向则共同指向或共同背离这一交线。
16. 试说明矩形截面梁对称弯曲时横截面上正应力和切应力的分布情况，并画出分布图。
17. 试通过公式M yIz分析，用哪些基本方法可以提高梁的弯曲强度？（1）改善梁的受力状况（2）选择梁截面的合理形状18. 什么叫边界条件和连续性条件？并会写出梁的边界条件和连续性条件。
梁截面的已知位移条件或约束条件叫边界条件。
分段处挠曲轴所应满足的连续、光滑条件，即在挠曲轴上有唯一确定的挠度和转角叫连续性条件。
边界条件：固定端处，θ=0，w=0；铰支座处，w=0连续性条件：x1=x2=a 时，w1=w2=wc；：x1=x2=l/2 时，w1=w2=wc; θ1= θ2= θc19. 对梁的刚度进行合理设计时，主要应考虑哪些方面的问题？（1）合理选择截面形状——尽可能选择使用较小的截面面积而获得较大惯性矩（2）合理选择材料——在满足强度的前提下，重新选择梁的材料对提高刚度影响不大（3）梁的合理加强——变静定为静不定（4）合理安排梁的约束与加载方式（5）梁跨度的选取——尽可能地减小梁的跨度20. 什么叫一点处的应力状态？什么叫主应力？什么叫主平面？根据主应力的个数不同，应力状态分为哪几类？构件内一点沿不同方位的应力情况，称之为这一点的应力状态，亦指该点的应力全貌。
主应力：主平面上的正应力主平面：切应力为零的截面（1）空间应力状态/ 三向应力状态（2）平面应力状态/ 二向应力状态（3）单向应力状态21. 什么叫广义胡克定律？该定律的应用条件是什么？1εxσμσσ[(x y z E )]xyxyG1εyσμσσ[(y z x E )]yzyzG1εz[σμ(σσ)]z y xE zxzxG22. 什么叫强度理论？金属材料失效主要有几种形式？试简单说明目前常用的四个强度理论的基本观点，对于塑性材料而言相对应的强度理论是什么？对脆性材料呢？强度理论时判断材料在复杂应力状态下是否破坏的理论。
断裂和塑性变形。
塑性材料：第一强度理论：最大拉应力 1 是引起材料脆断破坏的因素。
第二强度理论：最大伸长线应变 1 是引起材料脆断破坏的因素。
脆性材料：第三强度理论：最大切应力max 是引起材料屈服的因素。
第四强度理论：畸变能密度v d 是引起材料屈服的因素。
23. 什么叫失稳？什么叫临界应力？欧拉公式的适用范围是什么？试画出临界应力总图。
压杆丧失其直线形状的平衡而过度为曲线平衡，称为丧失稳定，简称失稳。
压杆受临界力F cr 作用而仍在直线平衡形态下维持不稳定平衡时，横截面上的压应力可按= F/ A计算，叫作临界应力。
使用范围：即l ≥1（大柔度压杆或细长压杆），为欧拉公式的适用范围。
2πEσσcr2p2πE σp24. 什么叫柔度？它反映了哪些方面对临界应力的影响？根据柔度的情况可将压杆分为哪几类？物体受力时产生变形的程度，是刚度的倒数值叫柔度。
集中地反映了压杆的长度l 和杆端约束条件、截面尺寸和形状等因素对临界应力的影响。
（1）大柔度杆（细长压杆）（2）中柔度杆（3）小柔度杆25. 一杆件受到轴向压力P 作用，试分析它可能的破坏形式？其破坏形式与哪些因素有关？第10-11章复习思考题1.什么叫动载荷？可以分为哪几类？分别用什么方法求解？载荷随时间急剧变化且使构件的速度有显著变化（系统产生惯性力），此类载荷为动载荷。
分类： 1、简单动应力：加速度可以确定，利用惯性力，采用“动静法”求解。
2、冲击荷载：速度在极短的时间内有急剧变化，此时，加速度不能确定，要采用“能量法”求解。
3、交变应力：应力随时间作周期性变化，疲劳问题。
4、振动问题：求解方法很多。
2．什么叫交变应力？交变应力产生的原因主要有哪些？交变应力的破坏形式是什么？构件内一点处的应力随时间作周期性变化，这种应力称为交变应力。
原因： 1.载荷做周期性变化； 2.载荷不变,构件点的位置随时间做周期性的变化形式是疲劳破坏。
2.疲劳破坏的特征有哪些？疲劳过程有哪几个阶段？（1）工作u ( s或b)(2) 破坏表现为脆性断裂, 无明显塑性变形.(3) “断口”表面区分明显——光滑区与粗糙区(4) 断裂发生要经过一定的循环次数三个阶段： (1) 裂纹萌生(2) 裂纹扩展(3) 构件断裂4.表征交变应力的指标有哪些？脉动循环和对称循环的循环特征是多少？1. 应力循环2. 循环特征3. 应力幅4. 平均应力对称循环：在交变应力下若最大应力与最小应力等值而反号。
脉动循环：r=0 的交变应力5.什么叫持久极限？影响持久极限的因素有哪些？当最大应力降低至某一值后，S- N 曲线趋一水平, 表示材料可经历无限次应力循环而不发生破坏，相应的最大应力值max 称为材料的疲劳极限或持久极限，用r 表示。
一、构件外形的影响二、构件尺寸的影响三、构件表面状态的影响。