實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析試題庫(kù)

1、實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析試題1題1圖1所示為一矩形截面構(gòu)件，受一對(duì)軸向拉力F作用，F(xiàn)作用位置存在允許誤差，已知構(gòu)件截面尺寸為：,材料的彈性模量為，泊松比為，試問(wèn)用怎樣的測(cè)量方案能準(zhǔn)確測(cè)出拉力？給出測(cè)試方案的計(jì)算表達(dá)式。題1方案一：全橋測(cè)量方案，消除在z方向存在加載偏差的影響圖2 題1貼片方案 圖3 題1接橋方案一將、和均作為工作片按全橋聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖3，可測(cè)得：，從而平均應(yīng)變 所以，同理，消除在y方向存在加載偏差的影響, 將、和均作為工作片按全橋聯(lián)結(jié)，可測(cè)得：將兩次得到的載荷取平均，即得到較準(zhǔn)確的拉力測(cè)量值。題1方案二：半橋測(cè)量方案，消除在z方向存在加載偏差的影響 圖4 題1 接橋方案2 將、和均作為工作片按

2、半橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖4，可測(cè)得： ，從而平均應(yīng)變 所以， 圖5 題1接橋方案2同理，消除在y方向存在加載偏差的影響, 將、和均作為工作片按半橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖5，可測(cè)得：將兩次得到的載荷取平均，即得到較準(zhǔn)確的拉力測(cè)量值。題1方案三：全橋測(cè)量方案，消除在y、z方向同時(shí)存在加載偏差的影響將、和及、和均作為工作片按全橋橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖6，可測(cè)得： 從而平均應(yīng)變 所以， 圖6 題1接橋方案三題2：圖7所示為一矩形截面構(gòu)件，受一對(duì)偏心拉力F作用，已知構(gòu)件截面尺寸為：,材料的彈性模量為，泊松比為，欲采用電阻應(yīng)變片測(cè)量方法測(cè)出偏心拉力及偏心距，試給出構(gòu)件測(cè)試方案設(shè)計(jì)和、計(jì)算表達(dá)式。（此提可不考慮加載存在偏差）圖

3、7題2方案一：應(yīng)變片粘貼方式見(jiàn)圖8 圖8將、和均作為工作片按全橋聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖3，可測(cè)得：，從而平均應(yīng)變 所以， （1）將、和均作為工作片按全橋聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖9，可測(cè)得：而： （2）將（1）帶入（2），可得偏心距。 圖9 題2方案一接橋方案題2方案二：應(yīng)變片粘貼方式見(jiàn)圖8將、和均作為工作片按全橋聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖3，可測(cè)得：，從而平均應(yīng)變 所以， （1）將、均作為工作應(yīng)變片按半橋聯(lián)接，見(jiàn)圖10，可測(cè)得，而： （2）將（1）帶入（2），可得偏心距。 圖10題2 方案三：應(yīng)變片粘貼方式見(jiàn)圖11圖11 題2 應(yīng)變片貼片位置示意圖將應(yīng)變片接入1/4電橋，作為溫度補(bǔ)償片，見(jiàn)圖12，可測(cè)得： 圖12將、應(yīng)變片按半橋接入電

4、橋，見(jiàn)圖13，可測(cè)得， 而： ，將帶入，可得偏心距 圖13 圖 14題2方案四：應(yīng)變片粘貼方式見(jiàn)圖11將應(yīng)變片接入1/4電橋，作為溫度補(bǔ)償片，見(jiàn)圖14，可測(cè)得： （1）將、應(yīng)變片按半橋接入電橋，見(jiàn)圖12，可測(cè)得，而： （2）將（1）帶入（2），可得偏心距。 題2方案五：將應(yīng)變片作為工作片接入1/4電橋，作為溫度補(bǔ)償片，可測(cè)得： 將應(yīng)變片作為工作片接入1/4電橋，作為溫度補(bǔ)償片，可測(cè)得，而： ，將帶入，可得偏心距。題2方案六：將應(yīng)變片作為工作片接入1/4電橋，作為溫度補(bǔ)償片，可測(cè)得，而： （1）將應(yīng)變片接入1/4電橋，作為溫度補(bǔ)償片，可測(cè)得，而： （2）將（1）+（2）可得，（1）（2）并將帶入

5、可得偏心距。題3：圖15所示為一矩形截面構(gòu)件，受一對(duì)偏心拉力F作用，已知構(gòu)件截面尺寸為：,材料的彈性模量為，泊松比為，欲采用電阻應(yīng)變片測(cè)量方法測(cè)出偏心拉力及偏心位置，試給出構(gòu)件測(cè)試方案和、計(jì)算表達(dá)式。圖15 圖16題3方案一：應(yīng)變片粘貼方式見(jiàn)圖16將、和及、和均作為工作片按全橋橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖6，可測(cè)得： 從而平均應(yīng)變 所以， （1）將、和及、和均作為工作片按全橋橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖17，可測(cè)得： （2） 圖17而： （3） （4）將、和均作為工作片按全橋聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖9，可測(cè)得：而： （5）將（3）、（4）帶入（2），再與（1）、（5）聯(lián)立求解可得偏心位置。題3方案二：應(yīng)變片粘貼方式見(jiàn)圖16將、和及

6、、和均作為工作片按全橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖6，可測(cè)得： 從而平均應(yīng)變 所以， （1）將、和及、和均作為工作片按全橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖17，可測(cè)得： （2）而： （3） （4）將、和均作為工作片按半橋聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖18，可測(cè)得： 圖18而： （5）將（3）、（4）帶入（2），再與（1）、（5）聯(lián)立求解可得偏心位置。題3方案三：應(yīng)變片粘貼方式見(jiàn)圖16將、和及、和均作為工作片按全橋橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖6，可測(cè)得： 從而平均應(yīng)變 所以， （1）將、和均作為工作片按半橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖19，可測(cè)得： （2） 圖19而： （3）將、和均作為工作片按半橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖18，可測(cè)得： （4） 圖18而： （5）將（1）分別帶入（

7、3）、（5）可得偏心位置。題3方案四：應(yīng)變片粘貼方式見(jiàn)圖20將、應(yīng)變片按半橋接入電橋，可測(cè)得 （1）將、應(yīng)變片按半橋接入電橋，可測(cè)得 （2）圖20 題3 應(yīng)變片貼片示意圖將應(yīng)變片按1/4橋接入電橋，作為溫度補(bǔ)償片，可測(cè)得 （3）將（2）、（3）聯(lián)立求解，可得、，再將帶入（1）可得題3方案五：將應(yīng)變片按1/4橋接入電橋，作為溫度補(bǔ)償片，可測(cè)得 （1）將應(yīng)變片按1/4橋接入電橋，作為溫度補(bǔ)償片，可測(cè)得 （2）將應(yīng)變片按1/4橋接入電橋，作為溫度補(bǔ)償片，可測(cè)得 （3）將（1）、（3）相加可得，（1）、（3）相減并帶入可得，將帶入（2）可得。題4圖21為一壓力容器罐示意圖，試問(wèn)怎樣從表面一點(diǎn)處測(cè)量某一

8、方向的正應(yīng)變，來(lái)推知容器壁厚？已知：容器所受內(nèi)壓，平均直徑為,容器罐的彈性模量為，泊松比為。圖21 壓力容器罐示意圖 圖22題4方案一：過(guò)圖22所示單元體沿1方向貼一應(yīng)變片，將此應(yīng)變片按1/4橋接入電橋，另選一應(yīng)變片貼在壓力容器罐的不受力處作為溫度補(bǔ)償片（如圖22中的3位置處），可測(cè)得由于 ， 所以， 題4方案二：過(guò)圖22所示單元體沿1和2方向上各貼一應(yīng)變片，將此二應(yīng)變片均作為工作片按半橋接入電橋，溫度互相補(bǔ)償，可測(cè)得，由于 ， 即： 所以， 題4方案三：過(guò)圖22所示單元體沿1、2方向的45度角平分線(xiàn)方向貼一應(yīng)變片，將此應(yīng)變片按1/4橋接入電橋，另選一應(yīng)變片貼在壓力容器罐的不受力處作為溫度補(bǔ)償

9、片（如圖22中的3位置處），可測(cè)得由于 ， （1）由虎克定律： （2） （3）將（2）+（3）帶入（1）得：所以， 題4方案四：過(guò)圖22所示單元體沿2方向貼一應(yīng)變片，將此應(yīng)變片按1/4橋接入電橋，另選一應(yīng)變片貼在壓力容器罐的不受力處作為溫度補(bǔ)償片（如圖22中的3位置處），可測(cè)得由于 ， 所以， 題5圖23 所示截面為圓形的剛架結(jié)構(gòu)，在端點(diǎn)H處受一與剛架平面相垂直的力，已知、及截面直徑，問(wèn)通過(guò)怎樣的應(yīng)變片布局和電測(cè)方案能測(cè)量出所有各段的內(nèi)力，并能畫(huà)出內(nèi)力圖。圖23題6在一連續(xù)梁上作用有與之相連構(gòu)件產(chǎn)生的橫向載荷如圖7所示，已知連續(xù)梁的橫截面為矩形截面，面積為，梁的彈性模量為，泊松比為。試問(wèn)用怎樣

10、的貼片方案及電橋設(shè)計(jì)來(lái)測(cè)出作用力？給出計(jì)算表達(dá)式。題7 對(duì)于鑄鐵材料，通過(guò)怎樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明鑄鐵的壓縮屈服極限、剪切屈服極限和拉伸屈服極限三者的關(guān)系？題7 答案：（1） 根據(jù)鑄鐵的壓縮實(shí)驗(yàn)及端口破壞形式說(shuō)明（2） 根據(jù)鑄鐵的扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)及端口破壞形式說(shuō)明所以， 題8 對(duì)于低碳鋼材料，通過(guò)怎樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明低碳鋼的拉伸屈服極限和剪切屈服極限的關(guān)系？題8 答案：低碳鋼圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上的剪應(yīng)力及與橫截面成方向的拉、壓應(yīng)力都相同，均為，扭斷時(shí)端口沿橫截面，說(shuō)明橫截面上的剪應(yīng)力首先達(dá)到屈服，即 題9圖示為低碳鋼材料的拉伸曲線(xiàn)圖，請(qǐng)指出圖示中的上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度分別為： (A). a和b(B). c和b(

11、C). a和d(D). c和d題9答案：（C）題10 圖示為低碳鋼材料的拉伸曲線(xiàn)圖，請(qǐng)分別給出：（1） 斷后伸長(zhǎng)率（2） 斷裂總伸長(zhǎng)率（3） 最大力伸長(zhǎng)率（4） 最大力非比例伸長(zhǎng)率題10答案：（1）（2）（3）（4）2一、填空題1. 當(dāng)應(yīng)變計(jì)與應(yīng)變儀連接的導(dǎo)線(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)，例如大于10 m以上，由于導(dǎo)線(xiàn)本身有一定電阻值，它和應(yīng)變計(jì)一起串聯(lián)在應(yīng)變電橋的橋臂上而又不參加變形，這將使指示應(yīng)變小于真實(shí)應(yīng)變，可以通過(guò)改變應(yīng)變儀的 靈敏系數(shù) 來(lái)修正。2. 壓縮實(shí)驗(yàn)時(shí)，試件兩端面涂油的目的是 減小摩擦；低碳鋼壓縮后成鼓形的原因 壓頭及支撐面對(duì)其塑性流動(dòng)的限制 。3. 頸縮階段中應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)下降的原因 采用的原始面

12、積及長(zhǎng)度計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變，而不是實(shí)時(shí)的真實(shí)面積和真實(shí)長(zhǎng)度 。二、選擇題1. 用標(biāo)距50 mm和100 mm的兩種拉伸試樣，測(cè)得低碳鋼的屈服極限分別為、，伸長(zhǎng)率分別為和。比較兩試樣的結(jié)果，則有以下結(jié)論，其中正確的是( C )。A ，； B ，=；C ，； D ，=。2. 鑄鐵圓棒在外力作用下，發(fā)生圖示的破壞形式，其破壞前的受力狀態(tài)如圖（ D ）。 3. 受扭圓軸上貼有3個(gè)應(yīng)變片，如圖所示, 實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得應(yīng)變片( C )的讀數(shù)為0。 A：1和2； B：2和3； C：1和3； D：1、2和3。三、零、構(gòu)件測(cè)試方案設(shè)計(jì)、計(jì)算1.用組合試驗(yàn)臺(tái)做超靜定梁（靜不定梁）實(shí)驗(yàn)時(shí)，用兩個(gè)鉸支端來(lái)代替固定端，為此所帶來(lái)的

13、誤差可用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電測(cè)方案。說(shuō)明 ：1）應(yīng)變計(jì)怎樣布置？2）所測(cè)結(jié)果怎樣說(shuō)明是固定端或鉸支端？R2 上下沿軸線(xiàn)方向貼兩個(gè)應(yīng)變計(jì), 1/4橋,若兩通道讀數(shù)不同則說(shuō)明該處存在彎矩,近似固定端，若兩通道讀數(shù)差別不大，幾乎相等則鉸支端。2. 用四枚應(yīng)變計(jì)自行設(shè)計(jì)布片和接橋方案，試求圖示薄壁容器的 (1)主應(yīng)力1和2；(2)內(nèi)壓p。設(shè)容器的直徑D、壁厚、材料的彈性模量E及泊松比m 為已知。要求所接電橋有最大的靈敏度。R1R2ABCDRa Rb補(bǔ)償片 3. 立柱受壓受彎（彎矩的方向未知），已知材料的彈性模量E，泊松比，立柱直徑，應(yīng)變計(jì)靈敏系數(shù)K，應(yīng)變儀靈敏系數(shù)K儀。試設(shè)計(jì)貼片方案和接橋方案，確定

14、立柱所受的軸向壓力F及彎矩M以及彎矩的方向(以和x軸的夾角表示)。xyFF 4 圖示圓軸承受軸力F、彎矩M和扭矩T的共同作用。已知材料的彈性模量E，泊松比及圓軸直徑d。試用4枚應(yīng)變計(jì)自行設(shè)計(jì)布片和接橋方案，測(cè)量 (1) 軸力F ； (2) 扭矩T；(3) 彎矩M。答案一、填空題1.靈敏系數(shù)；2.減少摩擦、壓頭及支撐面對(duì)其塑性流動(dòng)的限制；3.采用的原始面積及長(zhǎng)度計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變，而不是實(shí)時(shí)的真實(shí)面積和真實(shí)長(zhǎng)度。二、選擇題1. C；2. D ；3. C 三、零、構(gòu)件測(cè)試方案設(shè)計(jì)、計(jì)算1.用組合試驗(yàn)臺(tái)做超靜定梁（靜不定梁）實(shí)驗(yàn)時(shí)，用兩個(gè)鉸支端來(lái)代替固定端，為此所帶來(lái)的誤差可用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電測(cè)方案

15、。說(shuō)明 ：1）應(yīng)變計(jì)怎樣布置？2）所測(cè)結(jié)果怎樣說(shuō)明是固定端或鉸支端？R2 上下沿軸線(xiàn)方向貼兩個(gè)應(yīng)變計(jì), 1/4橋,若兩通道讀數(shù)不同則說(shuō)明該處存在彎矩,近似固定端，若兩通道讀數(shù)差別不大，幾乎相等則鉸支端。R1R2ABCD2. 用四枚應(yīng)變計(jì)自行設(shè)計(jì)布片和接橋方案，試求圖示薄壁容器的 (1)主應(yīng)力1和2；(2)內(nèi)壓p。設(shè)容器的直徑D、壁厚、材料的彈性模量E及泊松比m 為已知。要求所接電橋有最大的靈敏度。 補(bǔ)償片Ra Rb（a）（b）（c）R2R44R1R3R3R1R2R44補(bǔ)償片RRRRRRAAACBCBBCDDD 3. 立柱受壓受彎（彎矩的方向未知），已知材料的彈性模量E，泊松比，立柱直徑，應(yīng)變計(jì)

16、靈敏系數(shù)K，應(yīng)變儀靈敏系數(shù)K儀。試設(shè)計(jì)貼片方案和接橋方案，確定立柱所受的軸向壓力F及彎矩M以及彎矩的方向(以和x軸的夾角表示)。xyR1R2R44R3FF 補(bǔ)償片M可以分解成方向和方向的矩，分別為和測(cè)軸力時(shí)接橋方案（a）,測(cè)接橋方案（b）, 測(cè)接橋方案（c）, ， （a）（b）R11R22R3R4RRRRAABCBCDD4 圖示圓軸承受軸力F、彎矩M和扭矩T的共同作用。已知材料的彈性模量E，泊松比及圓軸直徑d。試用4枚應(yīng)變計(jì)自行設(shè)計(jì)布片和接橋方案，測(cè)量 (1) 軸力F ； (2) 扭矩T；(3) 彎矩M。（c）R1R44R2R3BCD,測(cè)接橋方案（a）：測(cè)接橋方案（b）：測(cè)接橋方案（C）31）

17、 拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)圓截面試樣，直徑為，則其標(biāo)距下列取法不正確的是（C）A： B： C：2）測(cè)彈性模量E，使用球鉸式引伸儀，讀數(shù)表為千分表，其放大系數(shù)為多少？ （C）A：500 B：1000 C：20003）用惠斯登電橋測(cè)量純彎曲梁應(yīng)變時(shí)，當(dāng)溫度補(bǔ)償應(yīng)變片所貼的構(gòu)件材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)小于被測(cè)梁的線(xiàn)膨脹系數(shù)時(shí)，應(yīng)變測(cè)量結(jié)果與真實(shí)結(jié)果（A）。A：偏大 B：偏小 C：一致4）用惠斯登電橋測(cè)量純彎曲梁應(yīng)變時(shí)，當(dāng)溫度補(bǔ)償應(yīng)變片的靈敏度高于被測(cè)量梁上貼的應(yīng)變片靈敏度時(shí)，應(yīng)變測(cè)量結(jié)果與真實(shí)結(jié)果（B）。A：偏大 B：偏小 C：一致5）有材料拉伸實(shí)驗(yàn)中下列說(shuō)明不正確的是（A和B）A沒(méi)有屈服階段的材料不屬于塑性材料。B

18、只有彈性階段和強(qiáng)化階段，沒(méi)有屈服階段和局部變形階段的材料不屬于塑性材料。C對(duì)沒(méi)有明顯屈服極限的塑性材料，用來(lái)作為屈服指標(biāo)。6）低碳鋼試樣拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)下列描述錯(cuò)誤的是（A和B）A：通常就把上屈服極限稱(chēng)為屈服極限或屈服點(diǎn)，用來(lái)表示。 B：屈服現(xiàn)象的出現(xiàn)與橫截面上最大正應(yīng)力有直接關(guān)系。 C：表面磨光的低碳鋼試樣屈服時(shí)，表面將出現(xiàn)與軸線(xiàn)大致成傾角的條紋。 7）圖示為三種材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)，則：彈性模量最大的材料是（A）；強(qiáng)度最高的材料是（A）；塑性性能最好的材料是（C）。ABC8）低碳鋼的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)如圖所示，若加載至C點(diǎn)，然后卸載，則應(yīng)力回到零值的路徑是沿（C）A：曲線(xiàn)cbao; B：曲線(xiàn)cbf(

19、bfoa);C：曲線(xiàn)ce(ceoa);D：曲線(xiàn)cd(cdo);9)直徑為的圓截面桿承受處力偶矩，測(cè)得該桿表面與縱線(xiàn)成45方向上的線(xiàn)應(yīng)變?yōu)椋ㄈ鐖D所示），則些材料的剪切彈性模量G為（B）A： B： C：解： ，即：所以10）設(shè)和分別為軸向受力桿的軸向線(xiàn)應(yīng)變和橫向線(xiàn)應(yīng)變,為材料的泊松比,則下面結(jié)論正確的是(C)A：， B：， C：， D：，1、在線(xiàn)彈性范圍內(nèi)，材料在拉伸和壓縮過(guò)程中，_。(A)E相同，不同 (B)E不同，相同 (C)E相同，相同 (D)E不同，不同。2、低碳鋼試棒拉伸破壞后，標(biāo)距由100mm變?yōu)?30mm，直徑由10mm變?yōu)?mm。其泊松比為_(kāi)。(A) (B) (C) (D)以上算法

20、都不對(duì)3、電測(cè)E和的實(shí)驗(yàn)，測(cè)得，則該試件泊松比為 _. (A) (B) (C) (D) 4、低碳鋼試棒破壞的兩種斷口a、b如圖所示，它們_。 (a) (b)(A) a為拉伸破壞，b為扭轉(zhuǎn)破壞。 (B) a 為扭轉(zhuǎn)破壞, b為拉伸破壞。(C)a、b均為拉伸破壞 (D)a、b均為扭轉(zhuǎn)破壞5、低碳鋼試棒扭轉(zhuǎn)破壞是_(A)沿橫截拉斷 (B)沿橫截剪斷 (C) 沿45度螺旋面拉斷(D)沿45度螺旋面剪斷6、鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞是_(A)沿橫截拉斷 (B) 沿橫截剪斷 (C) 沿45度螺旋面拉斷(D)沿45度螺旋面剪斷7、低碳鋼抗拉能力_抗剪能力。8、鑄鐵鋼抗拉能力_抗剪能力。9、鑄鐵壓縮受_ 應(yīng)力破壞。10

21、.簡(jiǎn)述液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)操作順序和要領(lǐng)。11.在電阻應(yīng)變測(cè)量應(yīng)變時(shí)、在測(cè)量電路中接入補(bǔ)償電阻應(yīng)變片。補(bǔ)償電阻應(yīng)變片起什么作用?1.C 2.D 3.C 4.A 5.B 6.C 7.大于 8.小于 9.剪應(yīng)力10.簡(jiǎn)述液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)操作順序和要領(lǐng)。答：（1）操作步驟1、檢查送油閥和回油閥門(mén)是否處于關(guān)閉位置；檢查夾頭的類(lèi)型和規(guī)格是否與試件相匹配；檢查保險(xiǎn)開(kāi)關(guān)是否有效。2、根據(jù)估計(jì)的最大載荷Pmax選擇適當(dāng)?shù)牧χ盗砍?，并換好對(duì)應(yīng)的擺錘。3、調(diào)節(jié)機(jī)器零位。加載前，測(cè)力指針應(yīng)指在度盤(pán)上的“零”點(diǎn)，否則必須加以調(diào)整。調(diào)整時(shí)，先開(kāi)動(dòng)油泵，將活動(dòng)平臺(tái)升起510mm左右，然后調(diào)整擺桿上的平衡鉈，使擺桿保持鉛直位置，再

22、轉(zhuǎn)動(dòng)水平齒桿使指針對(duì)準(zhǔn)“零”點(diǎn)。4、安裝試件。拉伸試件如果空間不夠，則須調(diào)整拉伸空間，在空載的情況下，用調(diào)位電機(jī)調(diào)節(jié)下夾頭的位置。5、撥回隨動(dòng)指針與測(cè)力指針靠攏，使繪圖裝置紙筆就位，筆要處于零線(xiàn)位置，且保持適當(dāng)壓力。6、開(kāi)動(dòng)油泵電動(dòng)機(jī)數(shù)分鐘，檢查運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。然后緩緩打開(kāi)送油閥，慢速加載試驗(yàn)，讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)。7、實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉送油閥，并立即停機(jī)，脫開(kāi)繪圖裝置紙筆，然后取下被破壞的試件。緩緩打開(kāi)回油閥，將油液泄回油箱，最后將一切機(jī)構(gòu)復(fù)原，并清理機(jī)器。（2）操作要領(lǐng)1、試驗(yàn)前，一定要給油缸里充一些油，使活動(dòng)平臺(tái)上升少許，以消除自重。2、指針調(diào)零時(shí)，擰動(dòng)水平齒桿要小心。不許抬壓，以免機(jī)構(gòu)滑扣，毀壞精密

23、絲扣和細(xì)牙輪。3、拉伸試件夾緊后，不得再調(diào)整下夾頭的位置，同時(shí)也不能調(diào)整測(cè)力指針到零。4、不準(zhǔn)用調(diào)位電機(jī)對(duì)試件施行加載和卸載。升、降方向不能直接變換，必須按停止按鈕后再進(jìn)行變換。5、開(kāi)啟油泵前，送油閥和回油閥一定要置于關(guān)閉位置，加載、卸載和回油均應(yīng)緩慢進(jìn)行。嚴(yán)防送油閥開(kāi)得過(guò)大，測(cè)力指針走得太快，致使試件受到?jīng)_擊作用。6、機(jī)器開(kāi)動(dòng)后，操作不得擅自離開(kāi)控制臺(tái)，且注意力要集中，以免發(fā)安全事故。7、實(shí)驗(yàn)時(shí)不得觸動(dòng)擺錘，以免影響讀數(shù)的準(zhǔn)確。8、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果聽(tīng)到異常聲音或發(fā)生故障應(yīng)立即停機(jī)，進(jìn)行檢查和修理。11、在電阻應(yīng)變測(cè)量應(yīng)變時(shí)，在測(cè)量電路中接入補(bǔ)償電阻應(yīng)變片。補(bǔ)償電阻應(yīng)變片起什么作用?答：補(bǔ)償

24、電阻應(yīng)變片是消除溫度影響所產(chǎn)生的附加應(yīng)變。粘貼在構(gòu)件上的應(yīng)變片，其電阻值一方面隨構(gòu)件變形而變化，另一方面，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，應(yīng)變片絲柵的電阻值也將隨溫度改變而變化。這種因環(huán)境溫度變化引起的應(yīng)變片電阻值變化，是虛假應(yīng)變，會(huì)帶來(lái)很大的誤差，必須消除溫度變化的影響。4一、機(jī)械性能測(cè)試試驗(yàn)(50分，每題10分)1某塑性材料拉伸試驗(yàn)采用的圓截面試樣，直徑10mm，標(biāo)距100mm。在線(xiàn)彈性階段，10kN載荷作用下，測(cè)得試樣50mm(引伸計(jì)夾角間距離)伸長(zhǎng)0.0318mm。繼續(xù)拉伸時(shí)測(cè)得下屈服極限載荷為22.8kN，最大載荷為34.0kN，破壞后的標(biāo)距長(zhǎng)131.24mm，破壞部分的最小直徑為6.46mm。試

25、求解及回答：1)這種材料的E、ss、sb、d、y。另外該材料是什么方式失效？導(dǎo)致失效的是什么應(yīng)力？2)當(dāng)載荷達(dá)到22kN時(shí)產(chǎn)生0.04的應(yīng)變，此時(shí)對(duì)應(yīng)的彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變各為多少？答：1)，屈服失效，與軸線(xiàn)成45o面上的最大切應(yīng)力。2)，2簡(jiǎn)述低碳鋼拉伸的冷作硬化現(xiàn)象，其對(duì)材料的力學(xué)性能有何影響？答：低碳鋼拉伸強(qiáng)化階段卸載時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系保持與線(xiàn)彈性階段平行。它提高了材料的比例極限(提高了彈性范圍)，降低了塑性變形。3某材料采進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，圓截面試樣表面拋光，直徑10mm，在開(kāi)始階段，每隔10N.m，標(biāo)距100mm內(nèi)測(cè)得相對(duì)扭轉(zhuǎn)角分別為o/m、o/m、和。發(fā)現(xiàn)在43.0N.m處，試樣表面出現(xiàn)軸

26、向線(xiàn)與橫向線(xiàn)網(wǎng)格，且扭轉(zhuǎn)圖曲線(xiàn)出現(xiàn)平臺(tái)，繼續(xù)加載，在98.4N.m處試樣斷裂。試回答及求解：1)該材料扭轉(zhuǎn)失效方式是什么？試樣表面網(wǎng)格是如何產(chǎn)生的？最后的斷面應(yīng)該如何？2)根據(jù)給定試驗(yàn)數(shù)據(jù)求出其相關(guān)力學(xué)參量。答：1)該材料扭轉(zhuǎn)失效方式是屈服，表面的網(wǎng)格是橫截面和縱截面上的最大切應(yīng)力產(chǎn)生。最后的斷面是橫截面。2)，4低碳鋼和灰鑄鐵扭轉(zhuǎn)斷裂時(shí)橫截面真實(shí)切應(yīng)力分布是否有區(qū)別，為什么？答：低碳鋼是塑性材料，有屈服現(xiàn)象，在屈服階段之后，其扭轉(zhuǎn)角增加很快，承擔(dān)的扭矩增加很小，即扭轉(zhuǎn)圖近似一直線(xiàn)，因此整個(gè)橫截面切應(yīng)力趨向于相同大小。鑄鐵扭轉(zhuǎn)破壞之前塑性變形很小，所以近似按線(xiàn)彈性假設(shè)，認(rèn)為橫截面切應(yīng)力與點(diǎn)到圓

27、心距離呈正比。5扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)計(jì)算極慣性矩和抗扭截面系數(shù)對(duì)測(cè)量圓軸直徑要求是否一樣？答：不一樣，極慣性矩是取標(biāo)距和中間三個(gè)截面平均直徑的平均值計(jì)算，抗扭截面系數(shù)是取標(biāo)距和中間三個(gè)截面平均直徑的最小值計(jì)算。二、電測(cè)試驗(yàn)(50分，每題10分)1TTp圖1R1R2已知圖1所示薄壁圓筒受內(nèi)壓p和扭矩T作用，其平均直徑D，壁厚t(D/10)，彈性模量E，泊松比n 均已知，在圓筒外壁沿軸向和周向粘貼兩垂直應(yīng)變片R1和R2，若另外再給兩個(gè)不受力的補(bǔ)償片R3和R4，試給出：1)全橋接法測(cè)量?jī)?nèi)壓p的接橋電路。2)p與測(cè)量值ed的理論關(guān)系。3)如果想用半橋測(cè)量扭矩T大小，該如何貼片和接橋，并給出相關(guān)求解公式。答：1)布

28、片圖如圖1a2)，3)沿與軸線(xiàn)夾布片R1和R2(R1沿-45o方向)，接半橋(圖1b)所示) ，R2RR1ABDCR2R1ABDCR3R4圖1a)R圖1b)b圖2 ahF1R1F2R2R3R42圖2所示矩形截面懸臂梁，材料彈性模量E已知，自由端受橫向力F1和軸向力F2共同作用，梁上粘貼4個(gè)水平方向應(yīng)變片，已知相關(guān)幾何參數(shù)梁高h(yuǎn)，寬b，兩處距離a，試給出：1)用全橋接法給出測(cè)量F1的接橋電路及相應(yīng)求解過(guò)程。2)如另外增加兩個(gè)補(bǔ)償片R5和R6，給出測(cè)量F2的接橋電路及相應(yīng)的求解過(guò)程。答：1)橋路如圖2a所示。2)取R1、R3(或R2、R4)與R5、R6按圖2b)接橋R3R1ABDCR5R6圖2b)

29、R2BR1CAR3R4D圖2a)3上題中如果只用一個(gè)應(yīng)變片測(cè)量F1，試給出布片方案和計(jì)算公式。答：1)在梁任意界面h/2(中性層)處沿45o方向布片。2)hFlA4給出電測(cè)法求圖示梁端面A轉(zhuǎn)角的布片方案和接橋電路，并給出轉(zhuǎn)角表達(dá)式。答：1)在梁上下表面任意位置沿縱向各布一個(gè)應(yīng)變片，將兩個(gè)應(yīng)變片按標(biāo)準(zhǔn)半橋接橋。2)5彎扭組合實(shí)驗(yàn)裝置及應(yīng)變計(jì)分布如圖2a)所示。A、B兩點(diǎn)各粘貼一個(gè)45o3應(yīng)變花，其中R2、R5沿軸線(xiàn)方向，將A點(diǎn)R3和B點(diǎn)R4應(yīng)變計(jì)分別接1/4橋，測(cè)得其應(yīng)變值分別為及，試給出扭矩和剪力分別產(chǎn)生的橫截面切應(yīng)力的計(jì)算公式(已知材料的E、n)。R1FABABAR3BR4R6R2R5答：1

30、)2)51、已知某低碳鋼材料的屈服極限為，單向受拉，在力F作用下，橫截面上的軸向線(xiàn)應(yīng)變?yōu)?，正?yīng)力為，且；當(dāng)拉力F卸去后，橫截面上軸向線(xiàn)應(yīng)變?yōu)?。?wèn)此低碳鋼的彈性模量E是多少？2、在材料的拉伸試驗(yàn)中，對(duì)于沒(méi)有明顯的屈服階段的材料，以 作為屈服極限（產(chǎn)生0.2%的塑性應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力 or 條件屈服極限 or 名義屈服極限 or 0.2 ）3、簡(jiǎn)述低碳鋼和鑄鐵兩種材料拉伸試驗(yàn)曲線(xiàn)的異同，并分別說(shuō)明表征這兩種材料力學(xué)性能的材料指標(biāo)。低碳鋼拉伸試驗(yàn)曲線(xiàn)可以分為四個(gè)階段，即彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和破壞階段，從低碳鋼拉伸試驗(yàn)曲線(xiàn)上，可以確定材料的比例極限、彈性極限、屈服極限和強(qiáng)度極限。而鑄鐵拉伸試驗(yàn)上沒(méi)有

31、明顯的直線(xiàn)段，材料不服從胡克定律，沒(méi)有屈服階段，變形很小，只有唯一的強(qiáng)度指標(biāo)b。 4、對(duì)同一材料的共6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試件，通過(guò)拉伸試驗(yàn)分別測(cè)得其斷裂強(qiáng)度為470MPa, 480MPa, 465MPa, 380MPa, 485MPa, 475MPa. 通過(guò)平均法得到該材料的斷裂強(qiáng)度為 （475MPa，應(yīng)該去掉有明顯偏差的數(shù)據(jù)后再取平均值）5、在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一元線(xiàn)性回歸分析中，（A）確定的回歸方程偏差最小。 A、 最小二乘法 B、 端值法 C、 平均法6、如指定有效位數(shù)為3，則實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)10.45(+)、10.35、9.565(-)、-9.575的修約結(jié)果分別為 10.5 、 10.4 、 9.56 、 -

32、9.58 。R1R27、根據(jù)下列二種受力狀態(tài)、貼片方式和要求的量測(cè)項(xiàng)目，分別畫(huà)出橋路圖，并給出電阻應(yīng)變儀讀數(shù)r與實(shí)際所測(cè)應(yīng)變的關(guān)系。R1R2 BACR2R1r=2BACR1R2r=（1+）（a）測(cè)軸力應(yīng)變 （b）測(cè)彎曲應(yīng)變8、簡(jiǎn)述電阻應(yīng)變計(jì)的粘貼貼步驟。（1）電阻應(yīng)變計(jì)阻值篩選、外觀檢查（2）擬粘貼測(cè)點(diǎn)的、表面磨光、定位、清洗（3）貼片（4）固化（5）測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)焊接、固定（6）檢查：粘貼質(zhì)量檢查，短路、斷路、絕緣電阻等檢查（7）電阻應(yīng)變計(jì)的防護(hù)9、兩輸電鐵塔間的線(xiàn)路會(huì)因氣溫的變化而引起導(dǎo)線(xiàn)的垂度發(fā)生變化，從而對(duì)鐵塔的拉力也會(huì)隨溫度而變化，現(xiàn)想在不中斷供電的情況下測(cè)出鐵塔間輸電導(dǎo)線(xiàn)中的拉力，請(qǐng)用理

33、論力學(xué)匯交力系平衡的原理設(shè)計(jì)出一個(gè)拉力測(cè)定裝置。測(cè)力、位移計(jì)10、試根據(jù)電阻應(yīng)變測(cè)試原理，設(shè)計(jì)一個(gè)液體壓力傳感器。銅質(zhì)盲管液體入口R1R2簧片R2銅質(zhì)盲管液體入口R1BACR1R2等等類(lèi)似裝置61. 隨機(jī)誤差大都服從正態(tài)分布，它會(huì)隨著測(cè)量次數(shù)的增加而降低。2. 1=10-6 3. 在應(yīng)變電橋中，按應(yīng)變片在橋臂中的數(shù)量，電橋的接線(xiàn)方法分為半橋和全橋接線(xiàn)法。其中，半橋接線(xiàn)法在實(shí)際測(cè)量時(shí)，又分為兩種情況：?jiǎn)伪蹨y(cè)量和半橋（或雙臂）測(cè)量。4. 測(cè)量系統(tǒng)的輸出與輸入變化量之比稱(chēng)為測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度。5. 如圖所示為低碳鋼的-曲線(xiàn)。與a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱(chēng)為比例極限，與屈服階段b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱(chēng)為 屈服極限 ，與最高

34、點(diǎn)c相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱(chēng)為 強(qiáng)度極限 。6. 三根不同材料的拉伸試件，所得的-曲線(xiàn)如圖所示，則塑性最好的是桿 3 ，剛度最好的是桿 1 ，強(qiáng)度最好的是桿 2 。7. 通常對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行點(diǎn)估計(jì)的方法有貝塞爾方法、無(wú)偏估計(jì)法、極大似然法、極差法和最大殘差法。8. 電測(cè)法中測(cè)點(diǎn)處的測(cè)量應(yīng)變與應(yīng)變片的電阻變化率（或電阻的相對(duì)變化）成正比。9. 設(shè)應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)為2.17，靜態(tài)應(yīng)變儀的靈敏度系數(shù)為2.00。已知讀數(shù)應(yīng)變?yōu)?90，則實(shí)測(cè)應(yīng)變應(yīng)為267.3。1. 根據(jù)下圖中測(cè)量列的剩余誤差判斷系統(tǒng)誤差類(lèi)型，按次序依次判斷正確的是（ C ）。（ 2 ）（ 1 ）（ 4 ）（ 3 ）A 分別是線(xiàn)性系統(tǒng)誤差、線(xiàn)性系統(tǒng)

35、誤差、周期性系統(tǒng)誤差、復(fù)雜系統(tǒng)誤差B 分別是恒定系統(tǒng)誤差、線(xiàn)性系統(tǒng)誤差、復(fù)雜系統(tǒng)誤差、周期性系統(tǒng)誤差C 分別是恒定系統(tǒng)誤差、線(xiàn)性系統(tǒng)誤差、周期性系統(tǒng)誤差、復(fù)雜系統(tǒng)誤差D 分別是恒定系統(tǒng)誤差、線(xiàn)性系統(tǒng)誤差、周期性系統(tǒng)誤差、周期性系統(tǒng)誤差2. 如下圖所示，黑色小圓點(diǎn)代表測(cè)量數(shù)據(jù)的分布狀態(tài)，中心位置為測(cè)量理論值，則下述說(shuō)法正確的是（ D ）（ 3 ）（ 4 ）（ 2 ）（ 1 ）A 情況（1）隨機(jī)誤差大，系統(tǒng)誤差大B 情況（2）隨機(jī)誤差大，系統(tǒng)誤差小C 情況（3）隨機(jī)誤差大，系統(tǒng)誤差小D 情況（4）隨機(jī)誤差小，系統(tǒng)誤差小3. 如下圖所示桿件受力、應(yīng)變片分布以及應(yīng)變電測(cè)連接線(xiàn)路，則該電橋測(cè)量的應(yīng)變是（

36、 B ）A 由彎矩M引起的正應(yīng)變B 由力P引起的正應(yīng)變C 由彎矩M和P引起的正應(yīng)變D 由彎矩M和P引起的剪應(yīng)變4. 在題3所示圖中，應(yīng)變儀讀數(shù)和被測(cè)應(yīng)變之間的關(guān)系是（ A ）A B C D 5. 下列關(guān)于電測(cè)法電橋溫度補(bǔ)償?shù)恼f(shuō)法正確的是：（ D ）A 單臂半橋測(cè)量法，有兩片工作片，其中一片為溫度補(bǔ)償片B 雙臂半橋測(cè)量法，有一片工作片，一片溫度補(bǔ)償片C 對(duì)臂全橋測(cè)量法，有四片工作片，兩片溫度補(bǔ)償片D 四臂全橋測(cè)量法，有四片工作片，且它們相鄰兩對(duì)相互溫度補(bǔ)償6圖中所示箭頭所指處直尺讀數(shù)，下列記錄正確的是（ A ）A 35.00cm B 34.9cm C 0.35m D 0.350m7. 鑄鐵壓縮實(shí)

37、驗(yàn)中，鑄鐵的破壞是由（ C ）引起的。A 正應(yīng)力 B 與軸線(xiàn)垂直的切應(yīng)力 C 與軸線(xiàn)成45的切應(yīng)力 D 以上皆是8. 材料的扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，下列關(guān)于試件各點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)和主應(yīng)力說(shuō)法正確的是（ C ）。A 受扭部分處于純剪切狀態(tài)，主應(yīng)力方向?yàn)檩S線(xiàn)方向和垂直軸線(xiàn)方向B受扭部分處于純剪切狀態(tài)，主應(yīng)力方向?yàn)檩S線(xiàn)方向，大小為切應(yīng)力的倍C 受扭部分處于純剪切狀態(tài)，主應(yīng)力方向?yàn)檩S線(xiàn)方向，大小和切應(yīng)力相等D桿件各部分均為純剪切狀態(tài)，主應(yīng)力方向?yàn)檩S線(xiàn)方向和垂直軸線(xiàn)方向，大小和切應(yīng)力相等9. 下列關(guān)于應(yīng)變電測(cè)電橋橋臂串聯(lián)和并聯(lián)電阻說(shuō)法正確的是（ C ）A 串聯(lián)電阻會(huì)放大測(cè)試應(yīng)變，并聯(lián)電阻會(huì)縮小測(cè)試應(yīng)變B 串聯(lián)電阻會(huì)放大測(cè)

38、試應(yīng)變，并聯(lián)電阻基本不會(huì)改變測(cè)試應(yīng)變C 串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻均基本不會(huì)改變測(cè)試應(yīng)變D 串聯(lián)電阻基本不會(huì)改變測(cè)試應(yīng)變，并聯(lián)電阻會(huì)縮小測(cè)試應(yīng)變10. 測(cè)量某零件的極限拉力，其抽樣試驗(yàn)結(jié)果為：119KN，124KN，123KN，128KN，123KN，121KN，123KN，122KN，122KN，120KN，用貝塞爾方法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差為：（ A ）A 2.5 KN B 2.1KN C 1.9KN D 2.9KN1若10次測(cè)量值分別為：41.3，47.2，46.3，48.9，46.9，45.8，46.7，50.1，45.7，45.1試用拉依達(dá)準(zhǔn)則（3準(zhǔn)則）分析其中有無(wú)異常數(shù)據(jù)？ （10分）參考答案：（1

39、） （5分）（2）按拉依達(dá)準(zhǔn)則，測(cè)量值在范圍，即范圍內(nèi)的測(cè)量數(shù)據(jù)是可信的，依次檢查測(cè)量數(shù)據(jù)可知無(wú)可疑數(shù)據(jù)。（5分）2用擬合如下數(shù)據(jù)：x：0.5，1.7，2.9，3.5，4.1，4.7，5.1，5.5y：2.78，3.84，5.76，7.25，9.27，12.00，14.31，17.14（20分）參考答案：在坐標(biāo)系中作圖，得一光滑曲線(xiàn)，在曲線(xiàn)上任取兩點(diǎn)，這里取第一和最后一個(gè)點(diǎn)，即和。取中點(diǎn)坐標(biāo)，從圖上可得所對(duì)應(yīng)y坐標(biāo)值為6.008。因此 （6分）于是 （4分）令，利用分組法可以求得，從而，回歸方程為： （10分）3. 在假定實(shí)驗(yàn)加載設(shè)備已知的情況下，試設(shè)計(jì)如下所示測(cè)定工字梁主應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)。（30分

40、）參考答案：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?分）用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定平面應(yīng)力狀態(tài)下主應(yīng)力的大小和方向；（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具：（5分）（a）實(shí)驗(yàn)加載設(shè)備；（b）電阻應(yīng)變儀（c）游標(biāo)卡尺、鋼板尺等（3）實(shí)驗(yàn)原理：（15分）應(yīng)變花粘貼位置如上圖所示。對(duì)于單個(gè)測(cè)點(diǎn)的貼片數(shù)和貼片方向，要由該點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)確定。由廣義胡克定律：可知，如果主應(yīng)力方向一致，則可令上式中，得可見(jiàn)在兩向應(yīng)力狀態(tài)下，當(dāng)主應(yīng)力方向已知，只需沿兩個(gè)主方向粘貼兩個(gè)應(yīng)變片就可以滿(mǎn)足要求，因此，在梁的中性層A點(diǎn)位置，按粘貼一個(gè)直角應(yīng)變花。如果主應(yīng)力方向無(wú)法預(yù)先判定，則由或可知，若在三個(gè)方向測(cè)出三個(gè)應(yīng)變值，將測(cè)量結(jié)果代入上式任意一式，然后聯(lián)立求解，得出之值。再

41、按照求出主應(yīng)變之值及主應(yīng)力方向與的夾角，最后由求出主應(yīng)力值。在梁中性層與邊緣之間的位置B處，粘貼一個(gè)“Y”形應(yīng)變花，即可滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求。（4）實(shí)驗(yàn)步驟：（5分）（a）測(cè)定工字梁尺寸，由型鋼表查出有關(guān)幾何參數(shù)；（b）擬定實(shí)驗(yàn)加載方案，確定初載荷與終荷載。注意在終荷載作用下，梁的危險(xiǎn)截面上危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)小于所用梁材質(zhì)的比例極限；（c）按照“多次獨(dú)立加載法”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（d）檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；（e）機(jī)器復(fù)位、整理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。8一. 根據(jù)圖示三種材料拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)，得出如下四種結(jié)論，請(qǐng)判斷哪種是正確的：（A） 強(qiáng)度極限=，彈性模量，延伸率（B）強(qiáng)度極限，彈性模量，延伸率（C）強(qiáng)度極限，彈性模量，延伸率（D

42、）強(qiáng)度極限，彈性模量，延伸率二一圓截面桿，材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)如圖所示，若桿直徑d=10mm，桿長(zhǎng)=200mm，桿端承受拉力F=12KN作用，試計(jì)算拉力作用時(shí)與卸去后，桿的軸向變形；若軸向拉力F=20KN，則當(dāng)拉力作用時(shí)與卸去后，桿的軸向變形又分別為何值。三用加長(zhǎng)或增加?xùn)啪€(xiàn)數(shù)的方法改變應(yīng)變計(jì)敏感柵的電阻值, 是否能改變應(yīng)變計(jì)的靈敏度系數(shù)?為什么? 四矩形截面梁在自由端B處受一力偶M的作用, 如圖示. 為測(cè)定自由端B處的撓度和轉(zhuǎn)角， 實(shí)驗(yàn)者在固定端A的上下底部各貼一相同的應(yīng)變片, 加載后應(yīng)變儀的度數(shù)為er = 12010-5 . 已知梁長(zhǎng) l = 500mm, 矩形截面b = 10mm, h =

43、20mm. 加載變形的過(guò)程中為線(xiàn)彈性.bhlMAB五如圖是截面為矩形的簡(jiǎn)支梁，中間受集中載荷P，在梁的中性層A點(diǎn)任意貼一應(yīng)變片，測(cè)得應(yīng)變值為，若、E、為已知。試求載荷P的大小。六主應(yīng)力測(cè)量用的應(yīng)變花, 實(shí)驗(yàn)室大都采用三軸 450 應(yīng)變花, 還有一種應(yīng)變花為三軸 600 應(yīng)變花（等角應(yīng)變花）, 如圖示. 試導(dǎo)出使用三軸 600 應(yīng)變花而計(jì)算主應(yīng)力的公式, 并說(shuō)明一下兩種應(yīng)變花的優(yōu)劣. 6006006006001324ACBD七.圖示懸臂梁上貼應(yīng)變片1、2、3、4 , 其靈敏度系數(shù)K均相等. OA:OB = 1:3 , 彈性常數(shù)為E. 求未知力P作用在C處時(shí)引起的O端約束力偶矩. 應(yīng)變片的接線(xiàn)方式

44、如圖示，應(yīng)變儀的度數(shù)為CBA八.在構(gòu)件表面O處，沿與方向粘貼四個(gè)應(yīng)變片，并測(cè)得相應(yīng)正應(yīng)變依次為與，試判斷上述測(cè)試結(jié)果是否可靠。九鑄鐵壓縮試件是沿最大剪應(yīng)力面破壞的. 但實(shí)踐表明其破壞截面與水平面不成. 而是大約 試說(shuō)明原因并證明.十. 承受偏心拉伸的矩形截面如圖所示，現(xiàn)用電測(cè)法測(cè)得該桿上、下兩側(cè)面的縱向應(yīng)變?yōu)?、，試證明偏心距e與應(yīng)變 和在彈性范圍內(nèi)滿(mǎn)足下列關(guān)系： 【解答】一.正確答案是 B 二 解：1. F=12KN時(shí) 查圖示應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)，知該桿的軸向應(yīng)變?yōu)?拉力作用時(shí)，有拉力卸去后2. F=20KN時(shí) 查圖示應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)，知該桿的軸向應(yīng)變?yōu)?拉力作用時(shí)，有此拉力卸去后故殘留軸向變形為 三.

45、 不能. 因?yàn)閼?yīng)變計(jì)的靈敏度系數(shù)主要是由材料決定的,也與金屬絲回繞形狀、基體及膠層有關(guān). 而與金屬絲的長(zhǎng)度無(wú)關(guān). 由靈敏度系數(shù)的定義 可知: 適當(dāng)增加?xùn)啪€(xiàn)數(shù)可使應(yīng)變讀數(shù)精度增高,但不能改變應(yīng)變計(jì)的靈敏度系數(shù).四. 解: 由題意可知應(yīng)變片貼片為半橋線(xiàn)路, 溫度補(bǔ)償為工作片補(bǔ)償.五. 解 1.求約束力 2.作剪力圖過(guò)A點(diǎn)橫截面上有彎矩和剪力，其中3.A點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)情況由于A點(diǎn)在中性軸上，故A點(diǎn)彎曲正應(yīng)力為零，切應(yīng)力為則斜截面上正應(yīng)力為4.利用廣義虎克定律，求P 因此，有六. 由應(yīng)變轉(zhuǎn)換公式 可得解出. 由 可得 由 可得再由胡克定理 可得三軸 450 應(yīng)變花測(cè)試的結(jié)果用來(lái)計(jì)算主應(yīng)力的公式較簡(jiǎn)單,

46、但因應(yīng)變片粘貼的位置角度不準(zhǔn)確而引起計(jì)算主應(yīng)力的誤差比較大.而三軸 600 應(yīng)變花的測(cè)試結(jié)果用來(lái)計(jì)算主應(yīng)力的公式略繁, 但因應(yīng)變片粘貼的位置角度不準(zhǔn)確而引起計(jì)算主應(yīng)力的誤差相對(duì)較小.七. 解: A、B處的彎矩分別為M1和M2 , 則由材料力學(xué)公式可知1、3、2應(yīng)變值相等, =八.解：依據(jù)平面應(yīng)變狀態(tài)任意方位的正應(yīng)變公式，有 (a) (b) (c)將式(a)和(b)代入(c)，得 (d) 將以上所得結(jié)果代入平面應(yīng)變狀態(tài)任意方位的正應(yīng)變公式，計(jì)算應(yīng)有的測(cè)量值為根據(jù)剪切胡克定律有，的實(shí)際測(cè)量值比上述結(jié)果小了一半，這說(shuō)明題中所給測(cè)量結(jié)果不可靠。其實(shí)，由應(yīng)變圓可知，無(wú)論為何值而同樣說(shuō)明題中所給的這組測(cè)量結(jié)果不可靠。九. 在鑄鐵壓縮試驗(yàn)中, 鑄鐵的破壞面是最大剪應(yīng)力面, 之所以不是的斜面, 主要是