(精选)材料力学思考题
材料力学思考题
材料力学思考题材料力学是研究材料内部应力、应变和变形规律的一门学科,它在工程实践中具有非常重要的意义。
通过对材料力学的学习和思考,我们可以更好地理解材料的性能和行为,为工程设计和材料选择提供理论支持。
下面,我们将针对材料力学进行一些思考题的探讨,希望能够帮助大家更好地理解和应用这一学科。
1. 为什么材料的弹性模量是一个重要的材料参数?弹性模量是材料的一项重要参数,它反映了材料在受力时的变形能力。
弹性模量越大,表示材料的刚度越高,其变形能力越小,反之则变形能力越大。
在工程实践中,我们需要根据材料的弹性模量来选择合适的材料,以满足工程设计的要求。
此外,弹性模量还可以用来计算材料的应力和应变,对于材料的力学性能评价和预测也具有重要意义。
2. 什么是材料的屈服强度?它与材料的强度有何区别?材料的屈服强度是指材料在受力过程中发生塑性变形的临界点,即材料开始产生塑性变形的应力值。
而材料的强度则是指材料在受力下的最大承载能力,即材料抵抗破坏的能力。
屈服强度和强度的区别在于,屈服强度是材料开始产生塑性变形的应力值,而强度是材料的最大承载能力。
在工程设计中,我们需要考虑材料的屈服强度和强度,以确保材料在使用过程中不会发生塑性变形和破坏。
3. 为什么在材料的疲劳断裂中会出现裂纹扩展现象?在材料的疲劳断裂过程中,由于受到交变应力的作用,材料内部会产生应力集中现象,导致裂纹的萌生和扩展。
随着应力的作用,裂纹会逐渐扩展,最终导致材料的疲劳断裂。
裂纹扩展现象是由于材料内部的微观缺陷和应力集中引起的,这也是疲劳断裂的一个重要特征。
因此,在工程实践中,我们需要对材料的疲劳性能进行评价和预测,以确保材料在使用过程中不会发生疲劳断裂。
4. 为什么在材料的断裂过程中会出现脆性断裂和韧性断裂两种不同的断裂模式?材料的断裂过程中会出现脆性断裂和韧性断裂两种不同的断裂模式,这是由于材料的结构和性能不同所导致的。
脆性断裂是指材料在受到外部冲击或应力作用下,突然失效并产生裂纹扩展的一种断裂模式。
(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。
材料力学思考题 -回复
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材料力学思考题需要具有一定的材料力学知识和解题能力,以下是一些常见的材料力学思考题:
1. 弹性模量的测定方法有哪些,各有何特点?
2. 实际工程中,为什么会出现材料的疲劳破坏现象,如何预防和延长材料的疲劳寿命?
3. 材料的断裂韧性与应变速率有关吗?如果有关,有什么特点?
4. 塑性变形过程中,为什么细晶粒材料比粗晶粒材料更容易发生断裂?
5. 如何通过研究材料的应力应变曲线,来判断材料的力学性能和断裂机制?
6. 岩石的强度是如何影响地质工程设计和施工的?
7. 材料的蠕变行为是什么?在高温环境下,材料的蠕变性能会如何变化?
8. 材料的固溶强化和位错强化是如何增强材料的力学性能的?
9. 如何通过组织显微结构的观察,来分析材料的力学性能和断裂特点?
10. 如何通过有限元分析方法,来解决复杂结构的力学问题?
以上仅是一些常见的材料力学思考题,如果你有具体的材料力学问题或者需要更深入的讨论,可以提供更具体的问题,以便提供更准确的回答。
材料力学性能思考题
填空:1.影响材料弹性模数的因素有、、、、、等。
2.提供材料弹性比功的途径有二,提高材料的,或降低。
3.退火态和高温回火态的金属都有包申格效应,因此包申格效应是具有的普遍现象。
4.金属材料常见的塑性变形机理为晶体的和两种。
5.多晶体金属材料由于各晶粒位向不同和晶界的存在,其塑性变形更加复杂,主要有各晶粒变形的及各晶粒变形的的特点。
6.影响金属材料屈服强度的因素主要有、、、、等。
7.产生超塑性的条件是(1);(2);(3)。
8.材料的断裂过程大都包括裂纹的形成与扩展两个阶段,根据断裂过程材料的宏观塑性变形过程,可以将断裂分为与;按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径,分为和;按照微观断裂机理分为和;按作用力的性质可分为和。
9.包申格效应:金属材料经过的塑性变形,而后再同向加载,规定残余伸长应力;,规定残余伸长应力的现象。
10.剪切断裂的两种主要形式为、和。
11.解理断口的基本微观特征为、和。
12.韧性断裂的断口一般呈杯锥状,由、和三个区域组成。
13.韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标,其中又分为、和。
14.材料在受到应力作用时压力状态最硬,其分量为零,材料最易发生,适用于揭示塑性较好的金属材料的脆性倾向。
时,正应力分量较大,切应力分量较小,应力状态较硬。
一般用于塑性变形抗力与切断抗力较低的所谓塑性材料试验;时应力状态较软,材料易产生塑性变形,适用于在单向拉伸时容易发生脆断而不能充分反映其塑性性能的所谓脆性材料;材料的硬度试验属于状态,应力状态非常软,可在各种材料上进行。
15. 材料缺口敏感性除与材料本身性能、压力状态(加载方式)有关外,还与、、有关。
16. 硬度是衡量材料软硬程度的一种力学性能,按加载方式基本上可以分为和两大类,在压入法中,根据加载速率的不同又分为和。
17. 国家标准规定冲击弯曲试验用标准试样分别为试样和试样,所测得的冲击吸收功分别用标记。
18. 影响材料低温脆性的因素有、、、、、等。
材料力学思考题
第一章绪论一、是非题1.1材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。
()1.2内力只能是力。
()1.3若物体各点均无位移,则该物体必定无变形。
()1.4截面法是分析应力的基本方法。
()二、选择题1.5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1.6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1.7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.应力是内力的集度D.内力必大于应力1.8图示两单元体虚线表示其受力后的变形情况,两单元体剪应变( )A.,B.0,C.0,2D.,2题1.8图第一章1.1 √ 1.2 × 1.3 √ 1.4 × 1.5 C,A,B1.6 C 1.7 C 1.8 C第二章 拉伸、压缩与剪切一、是非题2.1 使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。
( ) 2.2 轴力越大,杆件越容易被拉断,因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。
( ) 2.3 内力是指物体受力后其内部产生的相互作用力。
( ) 2.4 同一截面上,σ必定大小相等,方向相同。
( ) 2.5 杆件某个横截面上,若轴力不为零,则各点的正应力均不为零。
( ) 2.6 δ、ψ 值越大,说明材料的塑性越大。
( ) 2.7 研究杆件的应力与变形时,力可按力线平移定理进行移动。
( ) 2.8 杆件伸长后,横向会缩短,这是因为杆有横向应力存在。
( ) 2.9 线应变 ε 的单位是长度。
( ) 2.10 轴向拉伸时,横截面上正应力与纵向线应变成正比。
( ) 2.11 只有静不定结构才可能有温度应力和装配应力。
( ) 2.12 在工程中,通常取截面上的平均剪应力作为联接件的名义剪应力。
( ) 2.13 剪切工程计算中,剪切强度极限是真实应力。
材料力学复习思考题
一、作图题。
1.画轴力图。
32.如图所示,作扭矩图。
10N·M 15N·M 30N·MD·M3.画剪力图和弯矩图。
(1)梁受力如下图。
已知均布载荷q=3kN/m,集中力偶M=6kN·m,要求画出梁的剪力图和弯矩图,并标注出关键值。
q MB(2)试列出下图受力梁的剪力方程和弯矩方程。
画剪力图和弯矩图,并求出max Q F 和m ax M 。
设a l q F ,,,均为已知。
q qa F =q2qa M =2qa M =(3)作如下图所示梁的剪力、弯矩图。
二:选择题1. 材料力学中的力是指( )。
A.物体部的力B.物体部各质点间的相互作用力C.由外力作用引起的各质点间相互作用力的改变量D.由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量2.关于截面法下列叙述中正确的是( )A .截面法是分析杆件变形的基本方法B .截面法是分析杆件应力的基本方法C .截面法是分析杆件力的基本方法D .截面法是分析杆件力与应力关系的基本方法3.低碳钢冷作硬化后,材料的( )。
A .比例极限提高而塑性降低B .比例极限和塑性均提高C .比例极限降低而塑性提高D .比例极限和塑性均降低4.没有明显屈服阶段的塑性材料,通常以 2.0 表示屈服极限。
其定义有以下四个结论,正确的是( )。
A .产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限;B .产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限;C .产生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限;D .产生0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。
5.关于铸铁的力学性能有以下两个结论:①抗剪能力比抗拉能力差;②压缩强度比拉伸强度高。
正确的是( )。
A .①正确,②不正确;B .①不正确,②正确;C .①、②都正确;D .①、②都不正确。
6.塑性材料试件拉伸试验时,在强化阶段发生的是( )。
A .弹性变形;B .塑性变形;C .线弹性变形;D .弹性与塑性变形。
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。
材料力学思考题
第1章绪论一、选择题1、关于确定截面内力的截面法的适用范围,有下列四种说法:(A)适用于等截面直杆;(B)适用于直杆承受基本变形;(C)适用于不论基本变形还是组合变形,但限于直杆的横截面;(D)适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。
正确答案是。
2、关于下列结论的正确性:(1)同一截面上正应力σ与剪应力τ必相互垂直。
(2)同一截面上各点的正应力σ必定大小相等,方向相同。
(3)同一截面上各点的剪应力必相互平行。
现有四种答案:(A)(1)对;(B)(1)、(2)对;(C)(1)、(3)对;(D)(2)、(3)对。
正确答案是。
3、下列结论中哪个是正确的:(A)若物体产生位移,则必定同时产生变形;(B)若物体各点均无位移,则该物体必定无变形;(C)若物体无变形,则必定物体内各点均无位移;(D)若物体产生变形,则必定物体内各点均有位移。
正确答案是。
4、根据各向同性假设,可认为构件的下列量中的某一种量在各方向都相同:(A)应力;(B)材料的弹性常数;(C)应变;(D)位移。
正确答案是。
5、根据均匀性假设,可认为构件的下列量中的某个量在各点处都相同:(A)应力;(B)应变;(C)材料的弹性常数;(D)位移。
正确答案是。
6、关于下列结论:(1)应变分为线应变ε和切应变γ;(2)应变为无量纲量;(3)若物体的各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零; (4)若物体内各点的应变均为零,则物体无位移。
现有四种答案: (A )(1)、(2)对; (B )(3)、(4)对; (C )(1)、(2)、(3)对; (D )全对。
正确答案是 。
7、单元体受力后,变形如图虚线所示,则切应变γ为 (A ) α; (B ) 2α; (C ) /22πα-; (D ) /22πα+。
正确答案是 。
二、填空题1、根据材料的主要性能作如下三个基本假设 , 和 。
2、构件的承载能力包括 , 和 三个方面。
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。
材料力学思考题
max
My Wy
Mz Wz
公式计算?为什么?
y
y
My
o MZ z
My
o Mz z
3.同一个强度理论,其强度条件往往写成不 同的形式。以第三强度理论为例,常用的
有三种形式: (1) 1 3 ≤[ ] ;
(2) 2 4 2 ≤[ ] 和
(3) 1 M2 T2 ≤[ ] 它们W的适用范围是否相同?为什么?
8.当材料处于单向与纯剪切的组合应力状态时,如 何建立相应强度条件?
9.当圆轴处于弯扭组合及弯拉(压)扭组合变形时, 横截面上存在哪些内力?应力如何分布,危险点 处于何种应力状态?如何根据强度理论建立相应 的强度条件。
第七章 组合变形
1.拉(压)与弯曲组合变形与偏心拉(压)有何区别?
2.正方形和圆形截面的弯矩为My、MZ,它们的最大 正应力是否都可用
2.如图所示托架,由
Y 0 (FN )AC sin 450 (FN )AB sin300 F
B
y
30O 45O
A x
如果已求出AC、AB杆的许可载
F
C
荷分别为[FAC]、[FAB],则整个系统的许可载荷
是否为[F]= [FAC]sin450+ [FAB]sin300?为什么?
3.两个横截面面积和材料不同的拉杆,受相同拉力作用,
5. 在无载荷作用与均布载荷作用的梁段剪力与弯矩图各有何 特点,如何利用这些特点绘制剪力与弯短困”
6.在线性分布载荷作用的梁段,梁的剪力与弯矩图有何特点?
7. 试指出下列概念的区别:中性轴与形心轴;纯弯 曲与对称弯曲;惯性矩与极惯性
矩;弯曲刚度与抗弯截面系数。
8.圆轴扭转时横截面之间产生相对转动,梁发生平 面弯曲时横截面之间也产生相对转动,试问两者 有何不同?
材料力学试验思考题精修订
材料力学试验思考题集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#二:1.为何低碳钢压缩时测不出破坏荷载,而铸铁压缩时测不出屈服荷载大,在承受压缩时,起初变形较小,力的大小沿直线上升,载荷进一步加大时,试件被压成鼓形,最后压成饼形而不破坏,故其无法测定。
也就是说压缩时E和σS与拉伸时相同,不存在抗压。
是其情况正好与相反,没有,所以压缩时测不出屈服载荷。
2.根据铸铁试件的压缩破坏形式分析其破坏原因,并与拉伸破坏作比较。
在铸铁试件压缩时与轴线大致成45度的斜截面具有最大的剪应力,故破坏断面与轴线大致成45度.3.通过拉伸和压缩实验,比较低碳钢的屈服极限在拉伸和压缩时的差别:是使试样产生给定的永久变形时所需要的应力,试样承受的外力超过材料的时,虽然应力不再增加,但是试样仍发生明显的,这种现象称为屈服.的拉伸:有一个比较明显的点,即试件会比较明显的被突然拉长.的压缩屈服极限:没有有一个比较明显的点.因为它会随压力增加,截面积变大.4.铸铁拉伸和压缩时两种实验求出的铸铁材料的强度极限差别如何的要高于。
抗压不抗拉三:1.影响纯弯曲梁正应力电测实验结果准确性的主要因素是什么(1)温度,的(2)的方向和上下位置,是否进行梁的摆放位置、下端支条位置,加载力位置,是否满足中心部位的纯弯(3)应变片的方向和贴片位置是否准确是否进行温度补偿梁的摆放位置下端支撑位置加载力位置,是否满足中心部位的纯弯2.材料力学,矩形梁弯曲时正应力分布电测试验,在中性层上理论计算应变值等于0,而实际测量值不等于0,为什么梁不是精确地对称或应变片没有处在绝对的中性层(2)实际测量时应力不为零除了测量时的误差意外,最重要的是在实际问题中,你很难将贴到梁的上。
如果你测得的应力数值不大,但与载荷成比例增加就可以肯定是贴的不准,至于偏上还是偏下,那要看应力的正负和外载情况。
四:低碳钢和铸铁的扭转实验的思考题1、安装试件时,为什么试件的纵轴线与试验机夹头的轴线要重合2、2、试件受扭时,表层的材料处于什么应力状态3、3、低碳钢拉伸和扭转的断裂方式是否一样破坏原因是否相同4、4、铸铁在压缩和扭转时,断口外缘都与轴线成45度,破坏原因是否相同5、1、试件所受的就是试件的。
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。
材料力学性能总思考题(1)
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。
材料力学实验思考题答案Ⅰ
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。
材料力学思考题答案
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εσE =。
p σ --比例极限。
e σ—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 σ--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 σ——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。
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。
材料力学思考题
材料力学思考题材料力学是研究材料在外力作用下的变形、破坏和失效行为的学科。
在研究材料力学时,我们常常会遇到一些思考题,通过思考和解答这些问题,我们可以更深入地理解材料力学的原理和应用。
下面是一些材料力学的思考题:1. 什么是材料的弹性模量?如何计算弹性模量?弹性模量是反映材料抵抗变形的能力的物理量,定义为材料应力与应变之间的比值。
计算弹性模量的方法有很多,常见的计算方法有拉伸和压缩试验、弯曲试验和剪切试验等方法。
2. 金属为什么会产生塑性变形?金属之所以会产生塑性变形,是因为金属晶体的滑移和位错运动导致晶体之间相对位移。
当外力作用于金属上时,晶体内部的滑移和位错运动会使原子发生相对位移,从而使金属产生塑性变形。
3. 为什么材料的应力和应变不是线性关系?在小应变范围内,材料的应力和应变呈线性关系,即服从胡克定律。
然而,在大应变范围内,材料的应力和应变不再线性关系,因为大应变条件下会发生晶体滑移、位错运动等塑性变形机制,从而导致应力和应变之间的非线性关系。
4. 什么是疲劳破坏?是什么原因导致材料发生疲劳破坏?疲劳破坏是材料在受循环应力作用下产生的断裂失效。
材料的疲劳破坏是由于循环应力引起的微观裂纹的扩展,导致裂纹逐渐扩展并最终导致材料断裂。
疲劳破坏的原因有多种,包括材料内部缺陷、应力集中、氧化、腐蚀等。
5. 为什么金属在高温下更容易失效?金属在高温下更容易发生失效,是因为高温条件下金属的晶界扩散速率增大,晶界扩散会导致金属晶粒的生长和晶界的消失,从而导致金属的力学性能下降。
此外,高温条件下金属还容易发生相变、疏松等失效现象。
以上是一些关于材料力学的思考题,通过解答这些问题,可以加深对材料力学原理和应用的理解,并且能够帮助我们更好地应用材料力学知识解决实际的材料工程问题。
材料力学思考题
材料力学思考题材料力学作为工程学科中的重要基础课程,对于工程学生来说是一门极具挑战性的学科。
在学习过程中,我们不仅需要掌握理论知识,还需要具备一定的实践能力和思维能力。
因此,今天我将为大家提出一些材料力学的思考题,希望能够帮助大家更好地理解和应用这门学科。
1. 为什么在工程材料的研究中,常常会用到应力-应变曲线?应力-应变曲线是描述材料在受力过程中应力和应变之间关系的重要参数。
通过应力-应变曲线,我们可以了解材料的力学性能,如屈服强度、抗拉强度、断裂强度等。
这些参数对于工程设计和材料选择具有重要的指导意义。
因此,在工程材料的研究中,常常会用到应力-应变曲线。
2. 为什么金属材料在拉伸过程中会出现颈缩现象?在金属材料的拉伸过程中,由于材料的应力分布不均匀,会导致材料出现局部缩颈现象。
这是由于材料在拉伸过程中,受力作用下出现应力集中,导致材料局部变形,最终形成颈缩。
这种现象在金属材料的拉伸试验中经常会出现,对于材料的力学性能研究具有一定的影响。
3. 为什么在材料的蠕变过程中会出现塑性变形?材料的蠕变是指在高温和高应力条件下,材料会发生持续的塑性变形。
这是由于在高温和高应力的环境下,材料的晶体结构发生变化,从而导致材料出现塑性变形。
蠕变现象在工程材料的高温应用中具有重要的意义,因此对于材料的蠕变行为进行研究具有重要的工程价值。
4. 为什么在材料的疲劳过程中容易出现裂纹?材料的疲劳是指在受到交变载荷作用下,材料会发生裂纹和最终断裂的现象。
这是由于在疲劳载荷作用下,材料内部会出现应力集中和微观损伤,最终导致裂纹的产生。
因此,在材料的疲劳过程中容易出现裂纹,这对于工程结构的安全性具有重要的影响。
5. 为什么在材料的断裂过程中会出现脆性断裂和韧性断裂?材料的断裂过程可以分为脆性断裂和韧性断裂两种类型。
脆性断裂是指材料在受到外力作用下,会出现迅速断裂的现象;而韧性断裂是指材料在受到外力作用下,会出现一定的变形和吸能过程。
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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。
14. 极限应力的概念。
脆性材料断裂时的应力是强度极限σb;塑性材料屈服时的应力是屈服极限σs,这两者都是构件失效时的极限应力。
15. 工程上确定安全因素时应考虑什么?
(1)材料的素质,包括材料的均匀程度、质地好坏、是塑性的还是脆性的等(2)在和情况,包括对载荷的估计是否准确、是静载荷还是动载荷等。
(3)时间构件简化过程和计算方法的精确程度。
(4)零件再设比重的重要性、工作条件、损坏后造成后果的严重程度、制造和维修的难易程度等。
(5)对减轻设备自重和提高设备机动性的要求。
16. 强度条件可解决哪几类的强度计算题?
强度校核、界面设计和确定许可载荷
17. 简述胡克定律。
当应力不超过比例极限时,应变与应变成正比(σ=Eε)。
18. 应变能和应变能密度的概念。
应变能:弹性固体在外力作用下,因变形而储存的能量称为应变能。
应变能密度:每单位体积物体内所积蓄的应变能称为应变能密度。
19. 什么是超静定问题?
杆件的轴力并不能全能静力平衡方程解出,这就是超静定问题。
20. 计算温度应力、装配应力的关键是什么?
建立变形协调方程。
21. 何为应力集中?
因杆件外形突然变化而引起的局部应力急剧增大的现象,称为应力集中。
22. 剪切实用计算的关键是什么?
建立强度条件τ=Fs/A≤[τ]
23. 挤压的概念。
在外力作用下,连接件和被连接的构构件之间,必将在接触面上相互压紧,这种现象称为挤压。
24. 简述切应力互等定理。
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得交线,这就是切应力互等定理。
25. 纯剪切的概念。
在上述单元体的顶、底面和左、右两个侧面上,只有切应力并无正应力,这种应力状况称为纯剪切。
26. 简述圆轴扭转的平面假设。
等直圆轴扭转变形前原为平面的横截面变形后仍保持为平面,形状和大小不变,半径仍保持为直线;且相邻两横截面间的距离保持不变。
这就是圆轴扭转的平面假设。
27. 试分析汽车采用空心传动轴的原因。
这是因为横截面上的切应力沿半径按线性规律分布,圆心附近切应力很小,材料没有充分发挥作用。
若把轴心附近的材料向边缘移置,使其成为空心轴,就会增大Ip(极惯性矩)和Wt(抗扭截面系数)
28.什么是密圈螺旋弹簧?
螺旋弹簧簧丝是一条空间螺旋线,近似地认为,弹簧横截面与弹簧轴线在同一平面内。
一般将这种弹簧称为密圈螺旋弹簧。
29.什么是自由扭转?
等值杆两端受扭力偶作用且翘曲不受任何限制时,属于自由扭转。
30.什么是约束扭转?
若由于约束条件或受力条件的限制,杆件各横界面的翘曲程度不同,这势必引起相邻两横截面间纵向线段的长度改变。
于是横截面上除了切应力外还有正应力。
这种情况称为约束扭转。
31.什么是对称弯曲?
当作用于杆件上的所有外力都在纵向对称面内时,弯曲变形后的轴线也将是位于这个对称面内的一条曲线。
这是弯曲问题中最常见的情况,称为对称弯曲。
32.梁的支座可以简化成哪几种方式?
固定铰支座、可动铰支座
33.静定梁分为哪几种形式?
简支梁、外伸梁、悬臂梁
34.弯曲内力包括哪两项?
剪力和弯矩
35.弯曲内力图包括那两项?
(1)横截面的位置(2)横截面上的剪力或弯矩
36.载荷集度、剪力和弯矩之间的关系。
dFs(x)/dx=q(x) dM(x)/dx=Fs(x)
37.何为平面曲杆,弯曲内力包括哪几项?
1)平面曲杆:某些构件,如活塞环、链环、拱等,一般都有一纵向对称面,其轴线是一平面曲线,称为平面曲杆
2)弯矩、剪力、轴力
38.什么是纯弯曲?
横截面上的剪力等于零,而弯矩为常量,于是就只有正应力而无切应力,这种情况就成为纯弯曲。
39.什么是横力弯曲?
横截面上既有弯矩又有剪力,因而既有正应力又有切应力。
这种情况称为横力弯曲。
40.提高梁弯曲强度措施都有哪些?
1)改善梁的受力状况,以降低M max的值;
2)采用合理的截面形状,以提高W(抗弯截面系数)的值。
41.什么是等强度梁?
如变截面梁各横截面上的最大正应力都相等,且都等于许用应力,按此要求设计的梁就是等强度梁。
42.一般用什么参数来衡量梁的弯曲变形?
挠度、转角
43.用积分法求弯曲变形时积分常数如何确定?
由边界条件和连续性条件确定。
44.什么是超静定梁?
梁的支座约束力只用静力平衡方程并不能全部确定的梁,叫超静定梁。
45.减小梁弯曲变形的措施有哪些?
1)改善结构形式和在和作用方式,减小弯矩。
2)选择合理的截面形状。
46.求解梁弯曲变形的方法有哪些?
积分法、截面法
47.何为应力状态?
应力状态指的是物体受力作用是,其内部应力的大小和方向不仅随着截面的方位而变化,而且在同一截面上的各点处也不一定相同。
48.应力状态分为哪几项?
应力状态简单应力状态—单项应力状态
复杂应力状态二项应力状态
三项应力状态
49.何为二项应力状态分析?
二项应力状态下,已知通过一点的某些截面上的应力后,确定通过这一点的其他截面上的应力,从而确定主应力和主平面。
50.梁承受横力弯曲时中性轴上各点处与何种应力状态?
纯剪切
51.二向力状态分析有哪几种方法?
解析法、图解法
52.复杂应力状态下,应变能密度由哪两部分组成
体积改变能密度(V V)、畸变能密度(V d)
53.何为强度理论?
判断材料在复杂应力状态下是否破坏的理论。
(注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分来自网络,供参考。
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