《材料力学实验》基础知识考查范围
801材料力学参考书目和考试范围(2017)
801材料力学（2017）
参考书目：《材料力学》（I、II）刘鸿文主编，第五版，高等教育出版社2011,1 考试范围：
✧杆件变形的基本形式；
✧拉伸、压缩与剪切的强度条件及变形计算；
✧圆轴扭转的应力、强度、变形的计算；
✧受弯杆件剪力和弯矩的计算方法，掌握绘制剪力图和弯矩图的方法；
✧地求弯曲正应力和弯曲强度的计算，弯曲切应力的求解方法；
✧用积分法和叠加法求解弯曲变形问题，静不定梁的概念及求法；
✧二向应力状态的解析法和图解法，四种强度理论；
✧组合变形的分析方法，求解弯曲与拉伸或压缩的强度计算和扭转与弯曲的强
度计算；
✧压杆稳定的概念，正确求解压杆的稳定问题；
✧掌握动静法的方法，正确求解冲击时的应力和变形。
吉林大学材料力学考试范围总结
85.17 30.42
1 85.17MPa, 2 0, 3 30.42MPa
max
1
1 3
2
57.795
1 1 4 4.715 10 1 2 3 1 3 E E
(1)当L段内FN, EA不变 L FNL (2)当FN,EA在分段内 EA 不变化 L FN i L i
7.横向变形
EA i
8.应力集中的概念
第三章 1.扭转外力作用的特点 2.外力偶矩换算
Pkw ( N m) M e 9549 n
3.扭矩Mx图,符号规定 4.纯剪切
• 解：固定端A截面为危险截面，危险截面最 上边缘点为危险点
FN M W ' '' A W 4 F 16ql 2 54.75MPa 2 3 d d
M x 16M x 50.9MPa 3 Wp d
2 max 2 27.375 57.794 min 2 2
• 解; x 0, y 60MPa, z 80MPa, xy 40MPa
max x y x y 80 2 MPa xy min 2 20 2
2
1) 1 80MPa, 2 20MPa, 3 80MPa 2) 3)
max
解析法
公式
图解法
单元体 面 应力圆 点 对应关系
4.广义胡克定律(适用条件) 5.强度理论建立的依据
6.四个相当应力 (适用范围)
• （07年考研试题）某构件危险点的应力状态如图。 材料的E=200GPa,µ =0.3,σs=240MPa, σb= 400 MPa,试 求：1）主应力；2）最大切应力；3）最大线应变； 4）画出应力圆草图；5）设n=1.6，校核其强度。 （15分）
《材料力学实验》考试题库及答案
《材料力学实验》考试题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料力学实验中，下列哪项不是材料力学的基本性质？A. 强度B. 塑性C. 硬度D. 热导率答案：D2. 在拉伸实验中，下列哪个因素对实验结果影响较大？A. 试样尺寸B. 试样形状C. 拉伸速度D. 环境温度答案：C3. 下列哪个实验是用来测定材料的屈服强度？A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 弯曲实验D. 扭转实验答案：A4. 下列哪个实验是用来测定材料的弹性模量？A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 弯曲实验D. 扭转实验答案：A5. 在压缩实验中，下列哪个因素对实验结果影响较大？A. 试样尺寸B. 试样形状C. 压缩速度D. 环境温度答案：C6. 下列哪个实验是用来测定材料的抗剪强度？A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 弯曲实验D. 扭转实验7. 在扭转实验中，下列哪个因素对实验结果影响较大？A. 试样尺寸B. 试样形状C. 扭转速度D. 环境温度答案：C8. 下列哪个实验是用来测定材料的泊松比？A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 弯曲实验D. 扭转实验答案：A9. 在材料力学实验中，下列哪个参数是用来表示材料的韧性？A. 强度B. 塑性C. 硬度D. 韧性10. 下列哪个实验是用来测定材料的疲劳极限？A. 拉伸实验B. 压缩实验C. 弯曲实验D. 疲劳实验答案：D二、填空题（每题2分，共20分）11. 在拉伸实验中，试样断裂前所承受的最大载荷称为______。
答案：最大载荷12. 材料的屈服强度是指材料在受到______作用时，开始发生塑性变形的应力。
答案：外力13. 材料的弹性模量是描述材料在______范围内，应力与应变之间关系的物理量。
答案：弹性14. 在压缩实验中，试样受到的压力与______之比称为抗压强度。
答案：试样截面积15. 在扭转实验中，单位长度上的扭矩与______之比称为扭转应力。
答案：试样截面积16. 材料的泊松比是描述材料在拉伸或压缩过程中，______与______之间关系的物理量。
第一章 材料力学实验
第一章材料力学实验基本要求：对一些材料的基本常用力学性能指标进行测定，对根据假设导出的理论公式加以验证。
实验应力的初步分析，掌握所用仪器设备的操作规程及熟练使用仪器设备，进行数据采集及分析，观察实验过程中各种物理现象。
重点与难点：实验方案的制定，惠斯顿电桥的理论知识与实验应用实验误差的分析，仪器设备的操作使用。
前言材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分。
材料力学中的一些理论和公式是建立在实验、观察、推理、假设的基础上，它们的正确性还必须由实验来验证。
学生通过做实验，用理论来解释、分析实验结果，又以实验结果来证明理论，互相印证，以达到巩固理论知识和学会实验方法的双重目的。
本章是根据温州大学建筑与土木工程学院开设的材料力学实验内容和实验仪器设备情况而编写的，由材料的拉伸、压缩实验，弹性模量、泊松比和剪切模量的测定实验，弯曲正应力试验，以及相关仪器和设备的介绍组成。
编写时主要参考了刘鸿文、吕荣坤的《材料力学实验》、曹以柏、徐温玉的《材料力学测试原理及实验》，王绍铭等的《材料力学实验指导》，以及其他院校的有关实验教学资料。
由于水平和时间有限，本书难免有不足和错误，望广大读者给以批评指正。
主编：王军杨芳二00七年七月第一节实验简介§ 1－1－1 实验的意义和基本内容材料力学实验是教学中的一个重要的环节。
材料力学的结论及定律、材料的力学的性质（机械性质）都要通过实验来验证或测定；各种复杂构件的强度和刚度的研究，也需要通过实验才能解决。
故实验课能巩固、加强和应用基本理论知识，掌握测定材料机械性能及测定应力和变形的基本方法，学会使用有关的机器及仪表（如材料试验机、电阻应变仪等），初步培养独立确定实验方案、分析处理实验结果的能力。
通过实验还能培养严肃认真的工作态度，实事求是的科学作风和爱护财物的优良品质。
因此，实验是工程专业学生必须掌握的基本技能。
材料力学实验一般可以分为以下三类：一、测定材料的的力学性质构件设计时，需要了解所用材料的力学性质。
材料力学考试大纲
《材料力学》考试大纲一、考试要求：要求考生全面掌握材料力学中的基本概念、基本理论和基本方法，并具有一定的综合应用能力。
二、考试内容：1、绪论（1）材料力学任务；（2）可变性的固体的基本假设；（3）内力、截面法、应力（4）杆件变形的基本形式。
2、拉伸与压缩（1）轴向直杆的内力、应力计算及强度条件；（2）单向应力状态的虎克定律；（3）轴向拉伸、压缩直杆的变形计算及抗拉、压刚度；（4）简单桁架的节点位移计算；拉伸、压缩静不定问题，装配应力及温度应力；（5）低碳钢及铸铁等材料的机械性质，应力应变曲线，材料的强度指标及塑性指标3、剪切（1）联接件剪切、挤压使用强度计算；（2）切应力互等定理，剪切虎克定律。
4、扭转（1）扭转外力偶矩的计算，扭矩与扭矩图；（2）圆轴扭转时的应力和强度条件，圆轴扭转时的变形和刚度条件；（3）简单扭转静不定问题。
5、平面图形的几何性质（1）简单图形及组合图形的静矩、形心位置的计算；（2）极惯性矩、惯性矩和惯性积的定义及其计算；（3）平行移轴公式及应用。
6、弯曲内力（1）弯曲内力计算及剪力图、弯矩图；（2）分布载荷集度、剪力、弯矩间的微分关系。
7、弯曲强度（1）平面弯曲梁的正应力计算及强度条件；（2）弯曲切应力计算及强度条件；（3）提高弯曲强度的措施。
8、弯曲变形（1）梁的绕曲线近似微分方程；（2）积分法求弯曲变形，刚度条件；（3）叠加法求弯曲变形；（4）提高弯曲刚度的措施；（5）变形比较法求解静不定梁。
9、应力状态理论和强度理论（1）应力状态概念，主应力，主平面及主单元体；（2）二向应力状态分析的解析法，图解法——应力圆；（3）三向应力状态的应力圆；（4）广义虎克定律及其应用；（5）各向同性材料的三个弹性常数E、G、 之间的关系；（6）强度理论概念，常用的四个强度理论及其应用。
10、组合变形（1）斜弯曲；（2）拉伸（压缩）与弯曲的组合变形；（3）圆轴扭转与弯曲的组合变形。
11、压杆稳定（1）弹性压杆的稳定平衡与不稳定平衡，失稳及临界力概念；（2）细长压杆的临界力，长度系数；（3）临界应力，压杆的柔度，临界应力经验公式（线性公式），临界应力总图；（4）压杆的稳定计算，提高压杆稳定性的措施。
材料力学实验-自学
二、试验仪器 1．扭转试验机； 2．扭角仪。
扭转试验
三、试样 1．测低碳钢G采用自制试样：
d l
2．测低碳钢ts、tb、灰铸铁tb采用标准试样：
d0
扭转试验
四、试验原理 1．低碳钢切变模量G
T
j
Dd
O
j
Tl GIp
G
Tl
Ipj
Fal
Ipj
l d
a
b
t
D 2
Dd
2
d
薄壁圆筒的弯扭组合变形
2．布片示意图
D
B
C
A
C
D
B
A
R12 R11
R10
R9 R8
R7
R6 R5
R4 R3 R2 R1
A、B、C、D四点 各贴45o、0o、45o 应变花
约定蓝线应变片 为45o ，白线为 0o ，绿线为45o
薄壁圆筒的弯扭组合变形
3．等量逐级加载法
4．指定点(B、D)的主应力大小及方向 共用温度补偿片的半桥接法，一个载荷水
轴向拉压、纯弯曲、横力弯曲上下缘
F
R1
R2
s 1 E1
FF
R1
F R2
温度自补偿，测量
电压得到有效放大：
U
BD
E 4
K
(1
T
2
T
)
E 4
K
(1
)
1
电测法基本原理
2．已知主应力方向的二向应力状态 扭转、横力弯曲的中性轴、均匀内压的薄壁圆筒
R1
45o
R2 45o
U BD
E 4
K (1
材料力学考试范围
材料力学考试范围
一、阶梯形拉压杆的轴力图绘制、强度计算、变形计算，剪切与挤压的实用计算；
二、画扭矩图、强度计算、刚度计算、截面相对扭转角的计算；
三、列弯矩方程、剪力方程、画弯矩图和剪力图；
四、塑性材料或脆性材料的弯曲正应力强度计算；
五、弯曲变形计算；
六、平面应力状态分析：计算斜截面上的应力、主应力、主平面方位、最大剪应力、主应变、
各种强度理论的相当应力及强度校核；
七、拉弯、压弯组合变形以及圆截面构件弯扭组合变形强度计算；
八、计算压杆的临界压力（或应力），稳定性计算；
九、动载荷；
十、利用卡氏定理或莫尔积分计算位移；
十一、求解静不定问题。
考题为七道大题，题型类似于布置的作业题，但绝对不会出现原题。
材料力学实验报告及答案
一、实验目的1. 了解材料力学实验的基本原理和方法；2. 掌握拉伸实验、压缩实验和扭转实验的基本操作；3. 通过实验，测定材料的力学性能指标，如强度、刚度、塑性等；4. 分析实验数据，比较不同材料的力学特性。
二、实验设备1. 拉伸实验：电子万能试验机、游标卡尺、标距尺、拉伸试样；2. 压缩实验：电子万能试验机、游标卡尺、压缩试样；3. 扭转实验：扭转试验机、游标卡尺、扭转试样。
三、实验内容及步骤1. 拉伸实验（1）选取低碳钢和铸铁两种材料，分别制备拉伸试样，试样规格为d10mm×l100mm；（2）将试样安装在电子万能试验机上，调整试验机夹具，使试样与试验机轴线平行；（3）开启试验机，以10mm/min的速度进行拉伸试验，记录最大载荷Fmax、屈服载荷Fs、断后伸长率δs和断面收缩率ψ；（4）绘制拉伸曲线，分析材料的力学特性。
2. 压缩实验（1）选取铸铁材料，制备压缩试样，试样规格为d20mm×l100mm；（2）将试样安装在电子万能试验机上，调整试验机夹具，使试样与试验机轴线平行；（3）开启试验机，以1mm/min的速度进行压缩试验，记录最大载荷Fmax、屈服载荷Fs和压缩变形量ΔL；（4）绘制压缩曲线，分析材料的力学特性。
3. 扭转实验（1）选取低碳钢材料，制备扭转试样，试样规格为d10mm×l100mm；（2）将试样安装在扭转试验机上，调整试验机夹具，使试样与试验机轴线平行；（3）开启试验机，以10r/min的速度进行扭转试验，记录最大载荷Fmax、屈服载荷Fs和扭转角θ；（4）绘制扭转曲线，分析材料的力学特性。
四、实验数据及处理1. 拉伸实验数据：材料：低碳钢Fmax (N)：3000Fs (N)：1000δs (%)：30ψ (%)：20材料：铸铁Fmax (N)：2000Fs (N)：800δs (%)：20ψ (%)：152. 压缩实验数据：材料：铸铁Fmax (N)：1500Fs (N)：600ΔL (mm)：23. 扭转实验数据：材料：低碳钢Fmax (N)：1000Fs (N)：400θ (°)：30五、实验结果分析1. 拉伸实验结果分析：低碳钢和铸铁的拉伸曲线如图1所示。
材料力学考试大纲
材料力学一、课程的性质与设置目的和要求材料力学是由基础理论课向设计课程过渡的技术基础课。
该课程对后续专业课及工程应用都有深远的影响。
通过对材料力学课程的学习，要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力和实验能力。
二、课程内容与考核目标本课程主要讲述杆件的强度、刚度和稳定性理论及其应用，包括四种基本变形与组合变形的应力和变形，强度和刚度计算，能量方法与超静定问题，压杆稳定，动载荷与交变应力。
第一章拉伸与压缩1.学习目的与要求：本章介绍杆件在拉伸或压缩时的应力和变形计算。
通过学习，要求能熟练绘制杆件的轴力图；能熟练进行杆件强度计算和变形计算。
2.课程内容：轴向拉、压的概念；外力、内力、应力、应变、变形、位移等概念；拉（压）杆的内力、内力图；应力和强度计算、材料的拉、压力学性能、杆件的变形计算；简单的超静定问题。
3.考核知识点：轴力、轴力图；轴向拉压时截面上的应力；轴向拉压时的变形、虎克定律；材料的力学性能（低碳钢、铸铁的拉伸试验的应力应变图；低碳钢和铸铁的压缩试验及两类材料的比较）；轴向拉压的强度条件及强度计算；4.考核要求：能熟练运用截面法计算杆件的轴力，正确绘制轴力图；掌握杆件拉、压时的强度计算；掌握杆件的变形计算；了解材料的基本力学性能以及试件拉、压破坏时的现象和原因；掌握求解简单超静定问题的方法。
第二章剪切1.学习目的与要求：本章介绍连接件的实用计算。
通过学习，要求会计算简单的连接件的强度问题。
2.课程内容：剪切构件的受力和变形特点，连接处可能的破坏形式，剪切和挤压的实用计算。
3.考核知识点：剪切和挤压的概念，剪切和挤压的应力计算。
4.考核要求：了解剪切和挤压的概念，会计算简单的连接件的强度问题。
第三章扭转1.学习目的与要求：本章介绍杆件扭转时的应力和变形，通过学习，要求能熟练绘制杆件的扭矩图；掌握应力和变形的计算公式，能熟练进行轴类零件的强度和刚度计算2.课程内容：纯剪切概念、剪切胡克定律、切应力互等定理；功率、转速与外力偶矩的关系；扭矩和扭矩图、应力和变形的计算、强度条件和刚度条件；弹簧的应力和变形计算；简单扭转超静定问题的计算；非圆截面杆扭转的应力和变形简介。
材料力学实验资料1
实验一 拉伸实验拉伸试验、是研究材料力学性能的最基本试验，方法简单，数据可靠。
工矿企业，研究所一般都用此类方法对材料进行出厂检验或进厂复检，用测得的σs 、σb(σ0.2)、δ和Ψ等指标来评定材质和进行强度、刚度计算。
因此，对材料进行轴向拉伸试验和压缩试验具有工程实际意义。
不同材料在拉伸过程中表现出不同的力学性能和现象。
低碳钢和铸铁分别是典型的塑性材料和脆性材料。
低碳钢材料具有良好的塑性，在拉伸试验中弹性、屈服、强化、和颈缩四个阶段尤为明显和清楚。
一、 实验目的1、观察分析低碳钢的拉伸过程和铸铁的拉伸、压缩过程，比较其力学性能。
2、测定低碳钢的σs 、σb 、δ、Ψ ；测定铸铁的拉伸强度极限σb 。
3、了解材料试验机的结构原理，掌握操作方法。
二、 实验设备1、电子万能试验机。
2、液压式万能试验机。
3、游标卡尺。
三、 拉伸试样试样的制备应按照相关的产品标准或GB/T 2975的要求切取样坯和制备试样。
试验表明，所用试样的形状和尺寸，对其性能测试结果有一定影响。
为了使金属材料拉伸试验的结果具有可比性与符合性，国家已制定统一标准。
依据此标准，拉伸试样为比例试样，试样的横截面形状为圆形。
这两种试样便于机加工，也便于尺寸的测量和夹具的设计。
本试验所用的拉伸试样是经机加工制成的圆形横截面的长比例试样,即L =10d 。
如图1所示。
图1 拉伸试件四、 实验原理1. 低碳钢拉伸实验（1）屈服极限σs 及强度极限σb 的测定试样加载到达屈服阶段时，低碳钢的P －Δl 曲线呈锯齿形（图2）。
与最高载荷对应的应力称为上屈服极限，它受变形速度和试样形状的影响，一般不作为强度指标。
同样，载荷首次下降的最低点（初始瞬时效应）也不作为强度指标。
一般把初始瞬时效应之后的最低载荷Ps 对应的应力作为屈服极限σs ，以试样的初始横截面面积A0除Ps ，即得屈服极限。
0A P s s =σ屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了承载能力（图2）。
材料力学考试知识点
《材料力学》考试知识点1)．绪论变形固体的基本假设，内力的概念，截面法，应力概念，正应力和切应力，线应变和切应变，杆件变形的基本形式。
2)．轴向拉伸与压缩和材料的力学性能轴力及轴力图，横截面与斜截面上的应力，圣维南原理，应力集中，强度条件，许用应力，失效应力，拉压杆的变形，胡克定律，纵向变形，横向变形，拉压刚度，弹性模量，泊松比，桁架的节点位移，简单拉压超静定问题，垂线代替圆弧法，装配应力，温度应力，拉压杆的应变能，应变比能。
低碳钢拉伸时的力学性能（4个阶段，4个极限应力，2个弹性指标，2个强度指标，2个塑性指标），铸铁拉伸时的力学性能，低碳钢与铸铁压缩时的力学性能，塑性材料与脆性材料的性质。
剪切与挤压的实用计算。
3)．扭转圆轴扭转剪应力，薄壁圆筒扭转剪应力，纯剪切，剪切虎克定律，剪切弹性模量，剪应力互等定理，剪切应变能，剪切应变比能，极惯性矩，抗扭截面模量，强度条件，圆轴扭转变形，扭转角，单位长度扭转角，抗扭刚度，扭转刚度条件，简单扭转超静定问题。
4). 截面几何性质静矩，形心，形心轴，极惯性矩，轴惯性矩，惯性积，惯性半径，平行移轴公式，转轴公式，主惯性矩，主惯性轴，形心主惯性轴，形心主惯性矩，组合截面的惯性矩和惯性积计算。
5)．弯曲内力平面弯曲，静定梁，剪力，弯矩，剪力方程，弯矩方程，剪力、弯矩图，载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系，平面刚架的内力方程和内力图。
6)．弯曲应力纯弯曲，横力弯曲，平面假设，中性层，中性轴，纯弯曲梁横截面上的正应力，横力弯曲梁横截面上的正应力，弯曲切应力，弯曲强度条件。
7)．弯曲变形挠曲线，挠度，挠曲线方程，转角，转角方程，挠曲线的曲率公式，弹性挠曲线近似微分方程，计算梁变形的积分法，边界条件，计算梁变形的叠加法，简单超静定梁，变形比较法，梁的刚度条件。
8)．应力状态分析和强度理论一点应力状态，单元体，主应力，主方向，主平面，主单元体，应力状态的类型，平面应力状态下应力、应变分析，应力莫尔圆，平面应力分析的解析法和图解法，三向应力状态下的最大正应力和最大切应力，广义虎克定律，Ｅ、Ｇ、 关系，体积应变，复杂应力状态下的应变比能，体积改变比能，形状改变比能，强度理论的概念，经典强度理论，相当应力。
材料力学考试复习大纲doc
材料力学考试大纲【红色】（教学进程安排）【注】1、＃者考试不作要求，必要时可机动或取消；2、课堂练习需加讨论并计表现好的学生的加分成绩；3、作业在PPT或讲稿中安排，每次布置作业在3道题左右；4、平时成绩30％，期末考试70％。
【参考教材】1、刘鸿文，《材料力学》，高等教育出版社；2、景荣春，《材料力学》，清华大学出版社；3、范钦珊，《材料力学》，高等教育出版社；4、邓小青，《材料力学实验指导》，江苏科技大学出版。
【说明】（教学要求）一、课程的性质、目的和任务材料力学是一门工科类专业的重要的技术基础课程。
通过该课程的学习，要求学生掌握等直杆件的强度、刚度及轴心受压杆件的稳定性的计算；能运用强度、刚度及稳定性条件对杆件进行校核、截面设计及载荷确定等简单计算工作；初步了解材料的机械性能及材料力学实验的基本知识和操作技能。
为机械设计、机械设计原理、结构力学、船舶结构力学等后续课程的学习打下坚实的基础。
二、教学基本要求1.对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确认识。
2.具有将一般直杆类零件简化为力学简图的初步能力。
能分析杆件的内力，并作出相应的内力图。
3.能分析杆件的应力、位移，进行强度和刚度计算，并会处理一次静不定问题。
4.对应力状态理论与强度理论有一定认识，并能进行组合变形下杆件的强度计算。
5.能分析简单压杆的临界载荷，并进行稳定性校核等计算。
6.对于常用材料的基本力学性能及其测试方法有初步认识。
对电测应力方法有初步了解。
三、教学内容第1章绪论材料力学的任务，变形固体的基本假设，杆件变形的基本形式。
第2章轴向拉伸和压缩及连接件强度计算轴向拉伸（压缩）的概念及实例。
截面法，直杆横截面和斜截面上的应力。
最大剪应力。
许用应力，强度条件。
轴向拉伸（压缩）时的变形，纵向变形、线应变。
虎克定律、弹性模量。
抗拉（压）强度。
横向变形、泊松比。
低碳钢的拉伸实验，应力－应变图及其特性，比例极限，屈服极限、强度极限。
滑移线。
《材料力学》考试大纲
《材料力学》考试大纲一、考查目标《材料力学》作为全日制结构工程，工程力学，防灾减灾工程及防护工程，建筑与土木工程（专业学位）等专业的硕士研究生入学考试科目，其目的是考察考生是否具备进行专业学习所要求的基础力学知识。
二、考查内容（一）轴向拉伸与压缩1. 轴向拉（压）杆的内力计算、绘制轴力图2. 横截面和斜截面上的应力3. 轴向拉（压）的应力、变形，轴向拉（压）的强度计算4. 轴向拉（压）的超静定问题，轴向（压）压时材料的力学性质（二）剪切与扭转1. 连接件剪切面和挤压面的判定与计算，切应力和挤压应力的实用计算与强度分析2. 切应力互等定理和剪切虎克定律3. 外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图4. 圆截面的极惯性矩及抗扭截面模量的计算5. 横截面内扭转切应力的计算及圆轴扭转的强度和刚度分析（三）弯曲1. 剪力和弯矩的计算，根据载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系绘制剪力图和弯矩图2. 矩形和圆形截面的弯曲惯性矩和抗弯截面系数的计算3. 直梁横截面上的正应力、切应力的计算与强度分析，提高弯曲强度的措施4. 挠曲线微分方程，用积分法求解弯曲变形，用叠加法求解弯曲变形，解简单超静定梁，梁的刚度条件（四）应力和应变分析与强度理论1. 掌握应力状态、主应力和主平面的概念，以二向应力状态为主，掌握应力状态的解析法和图解法2. 计算任意斜截面上的应力、主应力和主平面的方位；掌握单元体最大剪应力计算方法3. 广义胡克定律4. 四种常用的强度理论在分析复杂应力状态时的应用（五）组合变形1. 掌握几种组合变形（斜弯曲、拉压（压缩）与弯曲组合、偏心压缩、扭转与弯曲组合变形）的变形特征和强度分析与计算方法（六）压杆稳定1. 掌握压杆稳定的概念，常见约束下细长压杆的临界压力2. 欧拉公式及经验公式的应用3. 压杆临界应力以及临界应力总图4. 压杆稳定性的校核计算；提高压杆稳定的措施（七）能量方法1. 杆件以及钢架变形能的计算方法2. 熟练掌握卡氏第二定理和单位载荷法（摩尔积分）计算结构的位移（梁、刚架和桁架）3. 功的互等定理和位移互等定理4. 能够用能量方法解一次超静定问题。
材料力学实验部分
低碳钢是具有明显屈服现象的塑性材料。在均匀缓慢的加载 过程中，当万能试验机测力盘上的主动指针发生回转时所指 示的最小载荷(下屈服载荷)即为屈服载荷。
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实验1低碳钢、铸铁的拉伸试验
试样超过屈服载荷后，再继续缓慢加载直至试样被拉断，万 能试验机的从动指n-所指示的最大载荷即为极限载荷。
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实验1低碳钢、铸铁的拉伸试验
(2)强度性能指标
而横1试截)屈样面服仍面应能积力继A所(续屈得产服的生点应变)力形s 值，时，即的即试载样荷在(即拉屈伸服过载程荷中)F不s除增以加原载始荷 2原)抗始拉横强截度面面b积，A即所试s得样的F在应s /拉力A断值前，所即承受的最大载荷Fb除以
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实验1低碳钢、铸铁的拉伸试验
(2)什么叫比例试样? (3)有材料和直径均相同的长试样和短试样各一个，用它们
测得的仲长率、断面收缩率、下屈服点和抗拉强度是否基本 相同?为什么? (4)低碳钢试样拉伸断裂时的载荷比最大载荷Pb，按公
式 P / A0 计算，断裂时的应力比 b小，为什么应力减小
为弹性阶段。与a对应的应力称为弹性极限，用 e表示。
2)屈服阶段。当应力达到b点的相应值时，应力不再增加而 应变却在急剧地增长，材料暂时失去了抵抗变形的能力，这 种现象一直延续到c点。如果试件是经过抛光的，这时可以看 到试件表面出现许多与试件轴线成45o角的条纹，称为滑移线。
这种应力几乎不变，应变却不断增加，从而产生显著变形 的现象，称为屈服现象，bc阶段称为屈服阶段。在应力波动 中，与b点对应的应力称为上屈服极限，与b’点对应的应力称
当载荷达到最大后，主动指针将缓慢退回，此时可以看到， 在试样的某一部位局部变形加快，出现颈缩现象，随后试样 很快被拉断。
材料力学实验报告题库
一、实验目的1. 掌握材料力学实验的基本原理和方法。
2. 熟悉材料力学实验仪器和设备的使用。
3. 了解材料力学实验结果的误差分析。
4. 培养实验操作的技能和实验报告的撰写能力。
二、实验内容1. 金属拉伸实验（1）实验目的：测定金属材料的屈服点、抗拉强度、延伸率和断面收缩率。
（2）实验仪器：万能试验机、引伸计、游标卡尺、标距尺等。
（3）实验原理：根据胡克定律和材料的应力-应变关系，通过拉伸试验测定材料的力学性能指标。
2. 金属扭转实验（1）实验目的：测定金属材料的切变模量、剪切强度极限和扭转性能。
（2）实验仪器：扭转试验机、扭矩传感器、游标卡尺、扭转角度测量装置等。
（3）实验原理：在扭转试验机上施加扭矩，通过测量扭矩和扭转角度，计算材料的切变模量和剪切强度极限。
3. 材料硬度实验（1）实验目的：测定材料的硬度值，了解材料的耐磨性和抗冲击性能。
（2）实验仪器：硬度计、压痕测量装置等。
（3）实验原理：通过施加一定载荷，使材料表面产生压痕，根据压痕的大小和形状计算材料的硬度值。
4. 材料冲击实验（1）实验目的：测定材料的冲击韧性，了解材料在冲击载荷下的抗破坏性能。
（2）实验仪器：冲击试验机、引伸计、游标卡尺等。
（3）实验原理：在冲击试验机上施加冲击载荷，通过测量试样的变形和断裂情况，计算材料的冲击韧性。
5. 材料疲劳实验（1）实验目的：测定材料的疲劳极限，了解材料在循环载荷作用下的抗疲劳性能。
（2）实验仪器：疲劳试验机、引伸计、游标卡尺等。
（3）实验原理：在疲劳试验机上施加循环载荷，通过测量试样的疲劳寿命，计算材料的疲劳极限。
三、实验报告题库1. 实验一：金属拉伸实验（1）实验目的和意义；（2）实验原理及公式；（3）实验仪器及使用方法；（4）实验步骤及注意事项；（5）实验数据记录与分析；（6）实验结果与理论值的比较；（7）实验误差分析；（8）实验结论。
2. 实验二：金属扭转实验（1）实验目的和意义；（2）实验原理及公式；（3）实验仪器及使用方法；（4）实验步骤及注意事项；（5）实验数据记录与分析；（6）实验结果与理论值的比较；（7）实验误差分析；（8）实验结论。
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《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？
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。
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)。
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？
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？
7．写出泊松比计算公式。
8．测G实验可以验证什么定律？
9．构件的承载能力一般包括什么？
10．说出采用机测法的试验项目名称。
（至少3个）
11．说出可用万能材料试验机完成的实验项目。
（至少3例）
12．低碳钢拉伸过程中包括几个阶段？
13．在机测法中，试件一般采用什么截面？
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）15．在拉伸实验中，需要测量铸铁的延伸率吗？
16．试验机WDW3100中的“W”含义是什么？
17．压缩试件为什么比拉伸试件设计的短？
18．说出在拉伸实验中测量试件直径的方法。
19．万能试验机按照加载和测力方式不同可以分为哪几种？
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。
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。
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。
23．低碳钢在压缩过程中是被越压越扁吗？
24．在电测法中用来测量应变的仪器叫什么？
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？
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？
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。
29．机械式万能试验机可以用手摇加载吗？
30．环氧树脂可以用做光弹性材料吗？
31．什么是等差线？
32．什么是等倾线？
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？34．说出采用等量加载法的试验名称。
（至少3个）
35．延伸率和截面收缩率是材料的弹性指标还是塑性指标？
36．说出应变计电测技术的主要优点。
（至少3个）
37．按照敏感栅的制造方法，金属电阻应变计可分为哪两类？
38．按照敏感栅的结构形式，金属电阻应变计可分为哪两类？
39．在电测法中，什么是温度补偿原理？
40．画出半桥测量的桥路图，并指出工作片和补偿片？
41．低碳钢在压缩过程中存在颈缩现象吗？
42．说出采用电测法的试验项目名称(至少3个)。
43．说出低碳钢拉伸屈服阶段应力和应变的变化特点。
44．在测G试验中，百分表的每一小格是0.02mm吗？
45．测量弹性模量和泊松比的试验验证的是什么定律？
46．写出纯弯曲梁截面的正应力计算公式。
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？
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。
50．在光弹性演示实验中，可以看到等倾线吗？
51．什么叫双折射？
52．低碳钢是塑性材料还是脆性材料？
53．在拉伸试验中，如何区分低碳钢和铸铁试件？
54．在压缩试验中，铸铁是沿与轴线成45o截面破坏吗？
55．材料的基本变形形式有哪几种？
56．电子万能试验机的限位有什么作用？
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？
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。
60．扭转试验时可以读出试件扭转角的大小吗？
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）
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。
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？64．试件的尺寸和形状对测定弹性模量有影响吗？
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？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。
68．电阻应变仪在使用之前需要预调平衡吗？请简单说明。
69．电子万能试验机(WDW3100)可以做扭转试验吗？
70．写出铸铁扭转时剪切强度极限的计算公式？
71．一份完整试验报告应包括哪几部分？
72．测G试验采用的是逐级等量加载吗？
73．什么叫冷作硬化？
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？
75．写出拉伸时低碳钢屈服极限的计算公式。
76．若材料A的强度极限大于材料B的强度极限，则用A、B做成相同的试件，哪种材料塑性性能要好一些？
77．若材料A的弹性模量大于材料B的弹性模量，则用A、B做成相同的试件，哪种材料刚度高一些？
78．可以用电测法测量材料的内部应变吗？
79．在应变计电测技术中，什么叫电桥平衡？
80．在光弹性演示实验中，采用的光源是单色光吗？
81．什么是全桥测量？
82．请说出下列力学量的单位：弹性模量；屈服极限；应变。
83．电子万能试验机的紧急制动按钮有什么作用？做试验时应该按下该按钮吗？84．可以用电子万能试验机做矩形截面梁的纯弯曲试验吗？
85．画出铸铁拉伸过程的应力-应变曲线。
86．光弹性演示试验中，什么是明场，什么是暗场？
87．本学期机测法的试验中，测定的是哪两种金属材料的力学性能？
88．工程实际中可以把铸铁材料作为抗压构件吗？
89．相同尺寸的铸铁和低碳钢试件，哪个扭转性能更好些？
90．在压缩试验中可以得到低碳钢的强度极限吗？为什么？
91．电测法中，电桥的基本特性是什么？
92．请说出应变片的粘贴步骤。
93．写出拉压胡克定律和剪切胡克定律。
94．若圆形截面试件的直径为d，写出其抗扭截面模量的表达式。
95．在测G试验中百分表转过1周，测得的相对位移是0.5mm还是1.0mm？96．在电测法中，温度补偿片为什么可以消除工作应变片的温度效应？
97．能否用一片应变计测定薄壁压力容器的内压？
98．什么是半桥测量？
99．光弹性演示实验中，所用的试件是什么材料制成的？
100．谈谈你对《材料力学实验》课程的体会和建议。