材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)試題

1、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)試題、拉伸實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告問題問題 序號(hào)提出的問題考核點(diǎn)錯(cuò)誤（勉強(qiáng)）的 回答錯(cuò)誤的原因既反映的問題正確的解釋1在測(cè)量試件直徑時(shí)每測(cè)點(diǎn)需垂直測(cè)量?jī)纱危?其目的在于減小何種誤差？問題的焦點(diǎn)在于 減小何種誤差？1、兩次測(cè)量平均可 減小誤差。1、簡(jiǎn)單的兩次測(cè)量的平均效應(yīng)，不 足以達(dá)到減小誤差的目的。2、對(duì)問題的實(shí)質(zhì)不求甚解，簡(jiǎn)單籠 統(tǒng)地回答問題，實(shí)質(zhì)上是對(duì)問題的不 理解，不假思索地應(yīng)付。1、垂直測(cè)量的原因是為了減小由于試 件幾何形狀非真圓的原因?qū)е碌恼`差， 一般認(rèn)為試件的截形狀為橢圓，經(jīng)過這 樣的測(cè)量就可以得到較為接近的截面 面積。2在測(cè)量試件直徑時(shí)要進(jìn)行三點(diǎn)測(cè)量，取三次 測(cè)量的平均值作為試件

2、直徑的判定值是否 可行？應(yīng)如何確定試件直徑的判定值？問題的焦點(diǎn)在于 緩變加載時(shí)，試件 的破壞準(zhǔn)則。1、應(yīng)該取三次的平 均值，因?yàn)槠骄?可減小試驗(yàn)誤差。1、不明確三點(diǎn)測(cè)量的目的是在于想 找到試件的最小截面。1、多次測(cè)量的目的是為了找到接近于 最小的截面。對(duì)于材質(zhì)均勻的試件，在 不考慮其他影響因素的情況下，試件應(yīng) 該在截面面積最小處斷裂，取最小的截 面積作為評(píng)定的面積，有利于得到較為 正確的os、ob。3巳知所用游標(biāo)卡尺最小單位為0.02mm，一同 學(xué)測(cè)得某測(cè)點(diǎn)的最小平均直徑為9.85mm，判 斷該值是否可能，若認(rèn)為可能請(qǐng)舉例說明。 并確定當(dāng)該試件為短試件時(shí)的標(biāo)距LO及每 個(gè)分格的長(zhǎng)度。明確標(biāo)注

3、的確定 及如何制作。1、不可能，因?yàn)樗?測(cè)得數(shù)最后一位均 為偶數(shù)。2、L0=5do=49.25mm， 每個(gè)分格長(zhǎng)4.925mm。1、給出的9.85mm位平均直徑，而非 直接測(cè)得的讀數(shù)。1、由于LO最終是以分格的形式體現(xiàn) 的，為有利于分格的進(jìn)行，通常將其圓 整至10mm的整數(shù)倍。查相關(guān)資料明確低碳鋼牌號(hào)Q235及灰鑄鐵 牌號(hào)HT200的力學(xué)參數(shù)。1、明確鋼材牌號(hào) 的命名方式。2、學(xué)會(huì)專業(yè)文獻(xiàn) 的檢索。Q235 as=/ R / N235MPa對(duì)材料性能的特點(diǎn)不了解。1、材料的強(qiáng)度為工程名義值，不僅與 材質(zhì)有關(guān)，且與材料的幾何尺寸有關(guān)， 如相同材質(zhì)的Q235試件，隨著直徑的 增大，其屈服強(qiáng)度下降。

4、2、材料的強(qiáng)度為實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值，也即為 一范圍值，而非確定值。4預(yù)估直徑為10mm低碳鋼Q235及灰鑄鐵HT200的極限承載力，并陳述理由。學(xué)會(huì)對(duì)檢索數(shù)據(jù) 的應(yīng)用。1、預(yù)估承載力時(shí)強(qiáng) 度值按10mm厚度 計(jì)算。2、何在單位為N。3、計(jì)算值與強(qiáng)度極 限無關(guān)。1、為正確理解不同強(qiáng)度的原因。2、荷載在不同的行業(yè)有不同的習(xí)慣工程單位，在土木行業(yè)一般用kN。3、沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)。1、相同材質(zhì)不同厚度材料強(qiáng)度不同的 原因主要是由于材料成型過程的不同 導(dǎo)致的，而非指由于采用不同厚度的試 件進(jìn)行試驗(yàn)導(dǎo)致的。5試驗(yàn)采集過程中對(duì)采集通道平衡、清零時(shí)， 試件及油缸應(yīng)處于何種狀態(tài)？明確平衡、清零的 定義。1、試件處于契形夾

5、 片夾緊的狀態(tài)。1、這里我們關(guān)心的試試件的力學(xué)狀 態(tài)。2、對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的不清晰。1、試件在加載測(cè)試儀前應(yīng)處于自由狀 態(tài)。6在進(jìn)行正式試驗(yàn)加載時(shí)，在按下油缸下行按 鈕前進(jìn)油首輪及回油手輪應(yīng)處于何種狀 態(tài)？為何？了解試驗(yàn)機(jī)的基 本操作，了解試驗(yàn) 機(jī)是如何控制加 載速度的。1、進(jìn)油手輪關(guān)閉的原因是為了較好的 控制加載速度，以免在初始加載階段進(jìn) 油手輪開得過大導(dǎo)致加載速度過快。7在測(cè)量斷裂后標(biāo)距l(xiāng)k時(shí)，當(dāng)斷口較靠近標(biāo) 距的端部時(shí)，為何要進(jìn)行移位處理？其依據(jù) 是什么？了解移位處理的 目的。1、低碳鋼具有變形 不均勻性和梯次遞 減的特性。1、低碳鋼的變形不均勻性和梯次遞 減的特性只是在斷口附近的情形。1、以

6、斷點(diǎn)為中心，利用長(zhǎng)段上相對(duì)應(yīng) 的變形格的長(zhǎng)度加到短段巳有的變形 格上，其更接近于斷點(diǎn)在試件中間的情 形，這樣有利于提高試驗(yàn)結(jié)果的相符性 及可比性。8一 Q235低碳鋼長(zhǎng)試件，選擇長(zhǎng)標(biāo)距或選擇 短標(biāo)距進(jìn)行評(píng)定時(shí)對(duì)被測(cè)試件的哪些實(shí)驗(yàn) 指標(biāo)有影響？有何影響（增大還是減?。?？明確頸縮部分延 長(zhǎng)不均勻性對(duì)延 伸率的影響。1、長(zhǎng)試件的極限承 載力低。1、長(zhǎng)試件或短試件是評(píng)價(jià)材料伸長(zhǎng)率 的兩種標(biāo)準(zhǔn)，試件的長(zhǎng)短不會(huì)影響到其 強(qiáng)度指標(biāo)，但由于試件在斷口附近變形 的不均勻性，同樣材料長(zhǎng)試件的6會(huì)小 于其短時(shí)間的6。9在進(jìn)行測(cè)試結(jié)果分析時(shí)，你認(rèn)為對(duì)計(jì)算結(jié)果 按有效數(shù)字的位數(shù)進(jìn)行保留還是按小數(shù)點(diǎn) 后保留幾位小數(shù)進(jìn)行？

7、明確有效數(shù)字的 大小是如何反映 測(cè)試精度的。1、應(yīng)按小數(shù)點(diǎn)后保 留三位小數(shù)進(jìn)行， 這樣有利于提高試 驗(yàn)精度，但L0應(yīng)保 留至整數(shù)。2、1、不理解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)反映試驗(yàn)精度， 及如何反映試驗(yàn)精度。2、在正確使用測(cè)量?jī)x器的前提下， 試驗(yàn)精度是由測(cè)試設(shè)備本身的精度 決定的，記錄數(shù)據(jù)位數(shù)的不同會(huì)導(dǎo)致 不能正確反映試驗(yàn)的精度，但不會(huì)因 此而提高試驗(yàn)精度。，3、L0位原始標(biāo)距，其雖由試件的截 面面積計(jì)算而來，但對(duì)于該試驗(yàn)而 言，其仍為原始值而非試驗(yàn)結(jié)果。1、實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)能也必須反映試驗(yàn)精度， 小數(shù)點(diǎn)后面有幾位數(shù)主要是由工程單 位決定的，與實(shí)驗(yàn)精度沒有必然的聯(lián) 系。有效數(shù)字的位數(shù)能夠反映而且必須 反映試驗(yàn)的精度。

8、有效數(shù)字倒數(shù)二位必 須是準(zhǔn)確的。10低碳鋼試件在斷裂時(shí)，試件巳頸縮，其所承 受的荷載巳開始下降，此時(shí)在頸縮點(diǎn)的最大 應(yīng)力。k與抗拉強(qiáng)度。b相比你認(rèn)為那一個(gè)更 大？并陳述理由。1、能區(qū)別工程名 義應(yīng)力與真實(shí)應(yīng) 力。2、明確應(yīng)力與應(yīng) 變的關(guān)系。1、抗拉強(qiáng)度是指整 個(gè)拉伸實(shí)驗(yàn)過程中 的最大應(yīng)力，故。kV。；b2、荷載下降、面積 也縮小，不一定。1、不理解抗拉強(qiáng)度本質(zhì)是工程定義， b=Fb/A0，其中，A。為原始截面面積， 而非最大荷時(shí)的面積；2、在沒有得到具體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情 況下，有些試驗(yàn)的結(jié)論是無法通過數(shù) 學(xué)公式就能明確得到的，實(shí)驗(yàn)中更多 的概念需要通過物理分析的方式得 到U。1、試件的變形是由應(yīng)

9、力引起的，在試 件斷裂前的任何一個(gè)時(shí)刻停止加載，試 件都不會(huì)自行斷裂，也即在沒有應(yīng)力增 加的前提下，變形是不會(huì)增加的。二、壓縮實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告問題問題序號(hào)提出的問題考核點(diǎn)錯(cuò)誤的回答錯(cuò)誤的原因及反映的問題正確的解釋1預(yù)估直徑為10mm低碳鋼Q235的屈服承 載力，并陳述依據(jù)。低碳鋼在壓縮過程 中是否有極限承載力？若有，如何計(jì) 算？若無，則最大實(shí)驗(yàn)荷載如何確定？1、低碳鋼抗拉、拉 壓屈服點(diǎn)的關(guān)系。2、對(duì)塑性材料抗壓 極限承載力的理解。1、低碳鋼的軸向壓縮許用應(yīng) 力。=170MPa，則極限壓 縮承載力F= 。 *S0 .2、由學(xué)過的知識(shí)可得低碳鋼Q235的極限強(qiáng)度。b=390MPa, 灰鑄鐵HT200極

10、限強(qiáng)度o =450MPa,b3、壓縮過程中試件的面積不 斷的增加，承載力也持續(xù)增 加，具有無窮大承載力。1、不明白工程上許用應(yīng)力與試驗(yàn)極限 承載力的準(zhǔn)確定義及相互關(guān)系。2、一種材料的試驗(yàn)強(qiáng)度極限為一個(gè)范 圍值，而非一個(gè)確定值。3、預(yù)估最大值的是為了對(duì)試驗(yàn)概念有 一個(gè)正確的理解，我們所做的試驗(yàn)大 多是驗(yàn)證性試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的范圍 不了解，如何去驗(yàn)證。1、可以利用低碳鋼抗拉、抗壓 基本相同的的前提，查資料或直 接調(diào)用拉伸時(shí)的抗拉屈服強(qiáng)度。2、通常塑性材料的抗壓極限承 載力是以屈服荷載定義的。3、為充分展示試件的塑性變形， 在確保實(shí)驗(yàn)安全的前提下實(shí)驗(yàn) 的最大荷載可根據(jù)試驗(yàn)機(jī)所能 提供的最大荷載確定，

11、可選試驗(yàn) 機(jī)試驗(yàn)機(jī)最大荷載的80%。2預(yù)估直徑為10mm灰鑄鐵HT200極限壓縮 承載力，并陳述依據(jù)。1、鑄鐵抗拉、抗壓 屈服點(diǎn)的關(guān)系。1、預(yù)估荷載的目的在于合理地 選擇及使用設(shè)備。3畫出在單向壓應(yīng)力狀態(tài)下單元體應(yīng)力狀 態(tài)，并給出不同角度應(yīng)力的計(jì)算公式（需 有推導(dǎo)步驟），計(jì)算直徑為12mm圓柱體 鑄鐵試件在壓力為20kN時(shí)最大切應(yīng)力及 其方向。1、學(xué)會(huì)單元體應(yīng)力 分析。2、能根據(jù)破壞的特 點(diǎn)準(zhǔn)確找到破壞應(yīng) 力。3、剪應(yīng)力的方向性。1、單元體應(yīng)力狀態(tài)不全，只 給出單一角度。2、按整體截面法進(jìn)行分析。1、不善于進(jìn)行單元體應(yīng)力狀態(tài)分析。1、試件在壓縮時(shí)，在與壓應(yīng)力 成45方向截面上有最大剪應(yīng) 力，剪

12、應(yīng)力的大小為壓應(yīng)力的 1/2，方向沒有正負(fù)。4在壓縮鑄鐵的試驗(yàn)中，當(dāng)試件斷裂時(shí)為 使巳斷裂的試件不再受到進(jìn)一步的壓 縮，你認(rèn)為應(yīng)按哪個(gè)按鈕最為有效？1、了解試驗(yàn)機(jī)的工 作原理。1、按“急停按鈕”。1、急停按鈕非常用按鈕，正常操作時(shí) 不應(yīng)按此按鈕，此時(shí)按“急停按鈕” 等同于“油缸停止”按鈕。1、我們所有操作的目的在于保 護(hù)巳破壞的試件，選擇“油缸下 行”或“油缸停止”可減小試件 的進(jìn)一步變形。5低碳鋼試件有很好的延性，在壓縮的過 程中隨著荷載的增加，試件的面積不斷 增大，且可持續(xù)穩(wěn)定承載，你認(rèn)為此試 件上的應(yīng)力是如何變化的。1、進(jìn)一步認(rèn)識(shí)工程 強(qiáng)度的實(shí)質(zhì)，初步引 入破壞強(qiáng)度的概念。1、屈服段過后

13、一直較快持續(xù) 增加。1、不能區(qū)分抗壓強(qiáng)度與極限壓應(yīng)力的 關(guān)系。1、壓縮過程中雖荷載可持續(xù)增 加，但應(yīng)力增加到一定程度后應(yīng) 基本保持穩(wěn)定，增加緩慢。三、扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告問題問題序號(hào)提出的問題考核點(diǎn)錯(cuò)誤或勉強(qiáng)的回答錯(cuò)誤的原因及反映 的問題正確的解釋1畫出在扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下單元體應(yīng) 力狀態(tài)，并給出不同角度應(yīng) 力的計(jì)算公式（需有推導(dǎo)過 程），并計(jì)算出最大拉、壓、 剪切主應(yīng)力及主應(yīng)力方向， 并畫出主應(yīng)力方向的單元 體。1、學(xué)會(huì)單元體應(yīng)力分 析的方法。1、畫出單元體后用應(yīng)力 元的方法進(jìn)行分析。1、不愿從底層正了解 單元體分析。應(yīng)力原是 數(shù)學(xué)化的單元體，不利 于對(duì)單元體原理的理 解。1、扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)了單元體不

14、同截面上剪力、拉應(yīng)力、 壓應(yīng)力等值的情況。對(duì)材料不同強(qiáng)度間相互比較提供了一個(gè) 很好的條件，也為強(qiáng)度理論適用性的驗(yàn)證提供了素材。2根據(jù)不同材料性質(zhì)，選擇合 適的強(qiáng)度理論，結(jié)合扭轉(zhuǎn)時(shí) 單元體應(yīng)力狀態(tài)，分析低碳 鋼Q235的抗扭屈服強(qiáng)度與 抗拉屈服強(qiáng)度的關(guān)系，及灰 鑄鐵HT200的抗扭強(qiáng)度與抗 拉強(qiáng)度的關(guān)系，并陳述依據(jù)。1、學(xué)會(huì)運(yùn)用強(qiáng)度理論 進(jìn)行相當(dāng)應(yīng)力分析。2、學(xué)會(huì)如何通過實(shí)驗(yàn) 結(jié)果驗(yàn)證假定。1、對(duì)低碳鋼用第二強(qiáng)度 理論進(jìn)行分析。1、對(duì)強(qiáng)度理論應(yīng)用的 前提條件不清晰。1、通過對(duì)扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)單元體應(yīng)力分析結(jié)合各強(qiáng)度理論得到扭 轉(zhuǎn)最大剪應(yīng)力與拉伸對(duì)應(yīng)指標(biāo)的關(guān)系。例1：對(duì)低碳鋼利用第三強(qiáng)度理論，可得t s=0.5。/對(duì)低碳 鋼試件扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)單元體利用第四強(qiáng)度理論進(jìn)行分析，則有t s=0.577。/可通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證兩強(qiáng)度理論在低碳鋼屈服 判斷的適用性。例2：對(duì)鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)單元體利用第二強(qiáng)度理論進(jìn)行分 析，可得t =0.8。，亦可通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證其適用性。3簡(jiǎn)述脈沖計(jì)數(shù)通道無法清零 的處理方法。1、學(xué)會(huì)脈沖計(jì)數(shù)的原 理。bb1、脈沖計(jì)數(shù)時(shí)在平衡清零時(shí)，由于脈沖信號(hào)在高電平時(shí)，其電壓值超過儀器的平衡范圍，因此，儀器的平衡時(shí)須確保 脈沖計(jì)數(shù)通道除在低電平狀態(tài)。通過啟停扭轉(zhuǎn)電機(jī)，選擇脈 沖信號(hào)在低電平時(shí)平衡。2、新儀器的平衡范圍為滿量程值，不存在問題。