機(jī)械工程材料力學(xué)性能測(cè)試方法知識(shí)點(diǎn)梳理

機(jī)械工程材料力學(xué)功能測(cè)試方法知識(shí)點(diǎn)梳理姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號(hào)______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和地址名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.下列哪一項(xiàng)不屬于材料力學(xué)功能測(cè)試的基本方法？

A.常溫力學(xué)功能測(cè)試

B.高溫力學(xué)功能測(cè)試

C.腐蝕功能測(cè)試

D.熱處理功能測(cè)試

2.材料力學(xué)功能測(cè)試中，哪種方法可以測(cè)量材料的彈性模量？

A.壓縮試驗(yàn)

B.拉伸試驗(yàn)

C.沖擊試驗(yàn)

D.疲勞試驗(yàn)

3.在材料力學(xué)功能測(cè)試中，以下哪項(xiàng)試驗(yàn)不適用于測(cè)定硬度？

A.布氏硬度試驗(yàn)

B.洛氏硬度試驗(yàn)

C.維氏硬度試驗(yàn)

D.穿透試驗(yàn)

4.材料在高溫條件下，哪種功能可能降低？

A.強(qiáng)度

B.硬度

C.延性

D.疲勞極限

5.下列哪項(xiàng)不屬于材料力學(xué)功能測(cè)試中常用的拉伸試驗(yàn)方法？

A.指示試驗(yàn)

B.常溫拉伸試驗(yàn)

C.高溫拉伸試驗(yàn)

D.疲勞拉伸試驗(yàn)

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：材料力學(xué)功能測(cè)試的基本方法包括常溫力學(xué)功能測(cè)試、高溫力學(xué)功能測(cè)試和熱處理功能測(cè)試，而腐蝕功能測(cè)試不屬于材料力學(xué)功能測(cè)試的基本方法。

2.答案：B

解題思路：拉伸試驗(yàn)可以測(cè)量材料的彈性模量，因?yàn)樵诶爝^(guò)程中，材料從彈性狀態(tài)過(guò)渡到塑性狀態(tài)，而彈性模量正是描述材料彈性變形能力的物理量。

3.答案：D

解題思路：布氏硬度試驗(yàn)、洛氏硬度試驗(yàn)和維氏硬度試驗(yàn)都是常用的硬度測(cè)試方法，而穿透試驗(yàn)不是用于測(cè)定硬度的試驗(yàn)。

4.答案：C

解題思路：在高溫條件下，材料的延性可能降低，因?yàn)楦邷貢?huì)使得材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而影響材料的塑性和延性。

5.答案：A

解題思路：指示試驗(yàn)不是材料力學(xué)功能測(cè)試中常用的拉伸試驗(yàn)方法，常溫拉伸試驗(yàn)、高溫拉伸試驗(yàn)和疲勞拉伸試驗(yàn)都是常用的拉伸試驗(yàn)方法。二、填空題1.材料力學(xué)功能測(cè)試中，常用的力學(xué)功能指標(biāo)包括：強(qiáng)度、剛度、韌性等。

2.材料力學(xué)功能測(cè)試中的壓縮試驗(yàn)主要用于測(cè)定材料的抗壓強(qiáng)度、彈性模量等功能。

3.材料力學(xué)功能測(cè)試中的沖擊試驗(yàn)主要包括簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)和懸臂梁沖擊試驗(yàn)。

4.材料力學(xué)功能測(cè)試中的硬度試驗(yàn)方法包括布氏硬度試驗(yàn)、洛氏硬度試驗(yàn)、維氏硬度試驗(yàn)等。

5.材料力學(xué)功能測(cè)試中的疲勞試驗(yàn)主要包括變應(yīng)力疲勞試驗(yàn)和變幅疲勞試驗(yàn)。

答案及解題思路：

答案：

1.強(qiáng)度、剛度、韌性

2.抗壓強(qiáng)度、彈性模量

3.簡(jiǎn)支梁、懸臂梁

4.布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度

5.變應(yīng)力、變幅

解題思路：

1.力學(xué)功能指標(biāo)是材料力學(xué)測(cè)試中的基礎(chǔ)，強(qiáng)度指材料抵抗變形和破壞的能力，剛度指材料抵抗形變的能力，韌性指材料在斷裂前吸收能量的能力。

2.壓縮試驗(yàn)是材料力學(xué)功能測(cè)試的重要方法之一，通過(guò)施加壓縮力來(lái)測(cè)定材料的抗壓強(qiáng)度和彈性模量，這是評(píng)估材料在壓縮狀態(tài)下功能的關(guān)鍵指標(biāo)。

3.沖擊試驗(yàn)用于評(píng)估材料在瞬間載荷作用下的響應(yīng)，簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)和懸臂梁沖擊試驗(yàn)是常用的兩種試驗(yàn)方法。

4.硬度試驗(yàn)是評(píng)估材料表面硬度的常用方法，不同的硬度試驗(yàn)方法適用于不同類型的材料和測(cè)試需求。

5.疲勞試驗(yàn)是為了評(píng)估材料在重復(fù)載荷作用下的抗疲勞功能，變應(yīng)力疲勞試驗(yàn)和變幅疲勞試驗(yàn)分別針對(duì)應(yīng)力水平和載荷幅度變化的疲勞功能進(jìn)行測(cè)試。三、判斷題1.材料力學(xué)功能測(cè)試是一種靜態(tài)測(cè)試方法。（√）

解題思路：材料力學(xué)功能測(cè)試主要包括拉伸、壓縮、硬度、沖擊等試驗(yàn)，這些試驗(yàn)都是在材料不發(fā)生連續(xù)變形的情況下進(jìn)行的，因此屬于靜態(tài)測(cè)試方法。

2.材料力學(xué)功能測(cè)試中，拉伸試驗(yàn)可以測(cè)定材料的強(qiáng)度、延性、硬度等功能。（×）

解題思路：拉伸試驗(yàn)主要用于測(cè)定材料的強(qiáng)度、彈性模量、屈服點(diǎn)、延伸率等功能，而硬度是通過(guò)硬度試驗(yàn)測(cè)定的，因此拉伸試驗(yàn)不能測(cè)定材料的硬度。

3.材料力學(xué)功能測(cè)試中的壓縮試驗(yàn)是一種靜態(tài)測(cè)試方法。（√）

解題思路：壓縮試驗(yàn)是在材料不發(fā)生連續(xù)變形的情況下進(jìn)行的，通過(guò)施加壓力觀察材料的變形和破壞情況，因此屬于靜態(tài)測(cè)試方法。

4.材料力學(xué)功能測(cè)試中的沖擊試驗(yàn)主要用于測(cè)定材料的高溫功能。（×）

解題思路：沖擊試驗(yàn)主要用于測(cè)定材料在受到突然載荷作用時(shí)的韌性、脆性和吸收能量的能力，而不是用于測(cè)定高溫功能。高溫功能通常通過(guò)高溫拉伸試驗(yàn)等測(cè)試方法來(lái)測(cè)定。

5.材料力學(xué)功能測(cè)試中的硬度試驗(yàn)可以反映材料的韌性。（×）

解題思路：硬度試驗(yàn)主要用于測(cè)定材料的硬度和耐磨性，不能直接反映材料的韌性。韌性通常是通過(guò)拉伸試驗(yàn)或沖擊試驗(yàn)等來(lái)測(cè)定的。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述材料力學(xué)功能測(cè)試的基本步驟。

基本步驟

準(zhǔn)備測(cè)試樣品：保證樣品尺寸、形狀符合測(cè)試要求，去除表面缺陷。

設(shè)定測(cè)試參數(shù)：根據(jù)測(cè)試目的設(shè)定加載速率、溫度、濕度等參數(shù)。

安裝測(cè)試設(shè)備：將樣品安裝在試驗(yàn)機(jī)上，調(diào)整好夾具和傳感器。

預(yù)加載：對(duì)樣品進(jìn)行小幅度加載，保證設(shè)備運(yùn)行正常。

加載測(cè)試：按照預(yù)定參數(shù)對(duì)樣品進(jìn)行拉伸、壓縮或沖擊等測(cè)試。

記錄數(shù)據(jù)：在測(cè)試過(guò)程中記錄應(yīng)變、應(yīng)力、位移等數(shù)據(jù)。

分析結(jié)果：根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算相關(guān)力學(xué)功能指標(biāo)，如強(qiáng)度、韌性、硬度等。

整理報(bào)告：撰寫測(cè)試報(bào)告，包括測(cè)試方法、結(jié)果、分析等。

2.簡(jiǎn)述材料力學(xué)功能測(cè)試中的拉伸試驗(yàn)方法。

拉伸試驗(yàn)方法

將樣品安裝在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，保證樣品軸線與試驗(yàn)機(jī)主軸平行。

對(duì)樣品施加軸向拉伸力，速度根據(jù)樣品類型和測(cè)試要求設(shè)定。

測(cè)試過(guò)程中，實(shí)時(shí)記錄應(yīng)力應(yīng)變曲線。

當(dāng)樣品斷裂時(shí)，記錄斷裂載荷和斷裂位置。

根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線計(jì)算抗拉強(qiáng)度、彈性模量、屈服強(qiáng)度等功能指標(biāo)。

3.簡(jiǎn)述材料力學(xué)功能測(cè)試中的壓縮試驗(yàn)方法。

壓縮試驗(yàn)方法

將樣品安裝在壓縮試驗(yàn)機(jī)上，保證樣品軸線與試驗(yàn)機(jī)主軸平行。

對(duì)樣品施加軸向壓縮力，速度根據(jù)樣品類型和測(cè)試要求設(shè)定。

測(cè)試過(guò)程中，實(shí)時(shí)記錄應(yīng)力應(yīng)變曲線。

當(dāng)樣品達(dá)到最大壓縮載荷或發(fā)生破壞時(shí)，記錄破壞載荷和破壞位置。

根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線計(jì)算抗壓強(qiáng)度、彈性模量、屈服強(qiáng)度等功能指標(biāo)。

4.簡(jiǎn)述材料力學(xué)功能測(cè)試中的沖擊試驗(yàn)方法。

沖擊試驗(yàn)方法

將樣品安裝在沖擊試驗(yàn)機(jī)上，保證樣品軸線與試驗(yàn)機(jī)主軸平行。

使用擺錘或沖擊桿對(duì)樣品進(jìn)行快速?zèng)_擊。

測(cè)試過(guò)程中，記錄沖擊力與變形、能量吸收等數(shù)據(jù)。

根據(jù)沖擊力與變形數(shù)據(jù)計(jì)算沖擊韌性、沖擊功等功能指標(biāo)。

5.簡(jiǎn)述材料力學(xué)功能測(cè)試中的硬度試驗(yàn)方法。

硬度試驗(yàn)方法

使用硬度計(jì)對(duì)樣品表面進(jìn)行壓痕測(cè)試。

選擇合適的壓頭和載荷，保證壓痕深度在規(guī)定范圍內(nèi)。

記錄壓痕直徑或深度。

根據(jù)壓痕直徑或深度計(jì)算硬度值，如布氏硬度、洛氏硬度等。

答案及解題思路：

1.答案：參考上述基本步驟。

解題思路：明確材料力學(xué)功能測(cè)試的目的和流程，了解每個(gè)步驟的操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。

2.答案：參考上述拉伸試驗(yàn)方法。

解題思路：掌握拉伸試驗(yàn)的基本原理和操作步驟，理解應(yīng)力應(yīng)變曲線與功能指標(biāo)的關(guān)系。

3.答案：參考上述壓縮試驗(yàn)方法。

解題思路：了解壓縮試驗(yàn)的特點(diǎn)和操作步驟，分析壓縮強(qiáng)度與材料性質(zhì)的關(guān)系。

4.答案：參考上述沖擊試驗(yàn)方法。

解題思路：掌握沖擊試驗(yàn)的原理和操作步驟，理解沖擊韌性在材料應(yīng)用中的重要性。

5.答案：參考上述硬度試驗(yàn)方法。

解題思路：熟悉硬度試驗(yàn)的基本操作和計(jì)算方法，了解不同硬度試驗(yàn)的應(yīng)用場(chǎng)景。五、論述題1.論述材料力學(xué)功能測(cè)試的重要性及其在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

答案：

材料力學(xué)功能測(cè)試是研究材料在各種力學(xué)載荷作用下功能變化的重要手段，其重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）評(píng)估材料在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性；

（2）為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)；

（3）優(yōu)化材料選擇，提高工程結(jié)構(gòu)的安全性；

（4）監(jiān)控材料在工程中的服役狀態(tài)，預(yù)防發(fā)生。

在實(shí)際工程應(yīng)用中，材料力學(xué)功能測(cè)試主要表現(xiàn)在：

（1）建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇與評(píng)估；

（2）交通運(yùn)輸材料的研究與評(píng)價(jià)；

（3）航空航天材料的應(yīng)用；

（4）能源材料的研究與開(kāi)發(fā)。

解題思路：

首先闡述材料力學(xué)功能測(cè)試的重要性，然后結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用舉例說(shuō)明其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.論述材料力學(xué)功能測(cè)試中拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)之間的聯(lián)系與區(qū)別。

答案：

拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)是材料力學(xué)功能測(cè)試中的四種常用試驗(yàn)方法，它們之間存在以下聯(lián)系與區(qū)別：

聯(lián)系：

（1）均為材料力學(xué)功能測(cè)試的方法；

（2）試驗(yàn)?zāi)康亩际菫榱肆私獠牧显诹W(xué)載荷作用下的功能。

區(qū)別：

（1）試驗(yàn)方法不同：拉伸試驗(yàn)是通過(guò)拉伸試樣來(lái)測(cè)試材料的拉伸功能；壓縮試驗(yàn)是通過(guò)壓縮試樣來(lái)測(cè)試材料的壓縮功能；沖擊試驗(yàn)是通過(guò)沖擊試樣來(lái)測(cè)試材料的沖擊功能；硬度試驗(yàn)是通過(guò)測(cè)量材料表面硬度來(lái)評(píng)估材料的耐磨性。

（2）試樣形狀和尺寸不同：拉伸試驗(yàn)試樣為圓形截面的標(biāo)準(zhǔn)試樣；壓縮試驗(yàn)試樣為矩形截面的標(biāo)準(zhǔn)試樣；沖擊試驗(yàn)試樣為圓形截面的標(biāo)準(zhǔn)試樣；硬度試驗(yàn)試樣為圓柱形或矩形截面的試樣。

（3）試驗(yàn)結(jié)果表示不同：拉伸試驗(yàn)結(jié)果表示為抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等；壓縮試驗(yàn)結(jié)果表示為抗壓強(qiáng)度、彈性模量等；沖擊試驗(yàn)結(jié)果表示為沖擊功、沖擊吸收能量等；硬度試驗(yàn)結(jié)果表示為布氏硬度、洛氏硬度等。

解題思路：

首先闡述四種試驗(yàn)方法的聯(lián)系，然后分別說(shuō)明它們之間的區(qū)別，最后總結(jié)它們的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。

3.論述材料力學(xué)功能測(cè)試中如何保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

答案：

為了保證材料力學(xué)功能測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要從以下幾個(gè)方面入手：

（1）試驗(yàn)設(shè)備：保證試驗(yàn)設(shè)備功能穩(wěn)定、準(zhǔn)確，定期進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)。

（2）試驗(yàn)方法：嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行試驗(yàn)，避免試驗(yàn)過(guò)程中的誤差。

（3）試樣制備：保證試樣尺寸、形狀、表面質(zhì)量等符合要求，避免因試樣制備不當(dāng)導(dǎo)致的誤差。

（4）試驗(yàn)操作：試驗(yàn)人員應(yīng)具備一定的技術(shù)水平，操作規(guī)范，避免人為誤差。

（5）數(shù)據(jù)處理：對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理處理，剔除異常值，保證數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

解題思路：

首先提出保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的重要性，然后從試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)方法、試樣制備、試驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理五個(gè)方面闡述具體措施。

4.論述材料力學(xué)功能測(cè)試在我國(guó)材料科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

答案：

在我國(guó)，材料力學(xué)功能測(cè)試在材料科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，具體表現(xiàn)在：

（1）材料科學(xué)研究：通過(guò)材料力學(xué)功能測(cè)試，了解材料的力學(xué)功能，為材料研發(fā)提供依據(jù)。

（2）材料選擇：根據(jù)工程需求，通過(guò)測(cè)試不同材料的力學(xué)功能，選擇合適的材料。

（3）質(zhì)量控制：在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)材料進(jìn)行力學(xué)功能測(cè)試，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

（4）產(chǎn)品改進(jìn)：通過(guò)測(cè)試產(chǎn)品的力學(xué)功能，找出問(wèn)題，為產(chǎn)品改進(jìn)提供依據(jù)。

解題思路：

首先闡述材料力學(xué)功能測(cè)試在我國(guó)材料科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，然后分別從材料科學(xué)研究、材料選擇、質(zhì)量控制和產(chǎn)品改進(jìn)四個(gè)方面說(shuō)明其在實(shí)際應(yīng)用中的具體作用。

5.論述材料力學(xué)功能測(cè)試在材料研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量控制等方面的作用。

答案：

材料力學(xué)功能測(cè)試在材料研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制等方面具有重