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材料力学实验试题三套 第一套 1、低碳钢试件拉伸屈服时，试件表面出现的滑移线 。 A. 沿轴向，与正应力相关； B. 沿轴共8分）向，与切应力相关； C. 沿与轴线成方向，与正应力相关； 45: D. 沿与轴线成方向，与切应力相关。 45: 答：D 1 2、低碳钢拉伸试件断口不在标距长度的中间区段内时，如果不采用断口移中办3 法，测得的延伸率较实际值 。 A. 偏大 B. 偏小 C. 不变 D. 不能判断 答：B 3、在电测法中，贴温度补偿片的材料若与被测构件材料不同，则读数应变值较实 际应变值 。 A. 偏大 B. 偏小 C. 不变 D. 不能判断 答：D 4、 通常可以忽略孔口局部应力集中的影响。 A. 塑性材料静应力强度试验； B. 脆性材料静应力强度试验； C. 塑性材料疲劳强度试验； D. 脆性材料疲劳强度试验； 答：A 二、（本题4分） 某材料应力—应变曲线如题二图所示，试根据该曲线确定： ,,1. 材料的弹性模量、比例极限、名义屈服极限。 Epp0.2 ,,2. 当应力增加到时，材料的正应变及其相应的弹性应变与塑性,,160MPae ,应变。（本题由阅卷老师根据实际量测情况确定答案的数值范围） p 200 180 160 140 120 / MPa100, 80 60 40 20 0 0.000.010.020.030.040.050.06 , 题二 图 三、（本题6分） 如题二图所示，直角拐位于水平面内，铅垂载荷可沿BC段移动（位置不确定）。FAB段是直径d，弹性模量的圆杆。试利用两应变片测力的大小。 EF （1） 设计布片方案，画出桥路； （2） 写出力与读数应变的关系式。 F a,,12BABA RR1212 xx R R43 CCFF 题二 图 a解：在AB段顶部沿轴向贴相距为给定长度的两应变片1和2（不靠端点）。半桥 接法如图，则读数应变： MM12 ,,,,,,,12EWEW MM其中，和分别是1和2两点的弯矩。 12 4,dMMFa,,,? ， W1232 32Fa? ,, 4Ed, 4,,Ed, F32a 四（本题12分） FsF如图所示，一薄壁梁段壁厚，截面中,N心线为的矩形。已知该梁段承受轴力ab， FF，剪力，扭矩和弯矩。试用电测TMSNaM法测量这4个内力分量。 T 要求给出布片方案，画出桥路并写出各 内力分量与读数应变的关系式。尽量选用测TM量计算简单、精度高的方案。 ,b解：1. 计算该薄壁梁段的截面几何性质 FFNs 截面面积： Aab,，2(), 惯性矩： 133，， Iabab,，，,,,,,,,，，，，，，，，z，，12 Iz抗弯截面系数： W,zb，,2 截面中心线所围成的面积： ,,ab z截面中性轴以上部分对应的静矩： 1102 Sabb,，,,z24 2. 应力分析与布片方案 梁内存在4种应力：拉伸正应力沿截面均 ,匀分布，设为；弯曲正应力最大值（指绝N 对值）发生在梁的顶部（拉）与底部（压）， ,,设为；扭转切应力沿截面均布，以表示；MTA ,z弯曲切应力最大值发生中性轴处，以表Fs D-45:C-45:示。我们有 0FMTFSNsz,,,,，，， ,,,,NMTFD45:sC45:WA2,,I,2zz 沿轴向只有正应力，考虑到弯曲正应力在 上下表面达到最大，因此在上下表面沿轴向布B片（见图A和B点）测拉伸与弯曲正应力。 在弯矩所对应的中性层上，弯曲切应M 力达到最大，因此在侧面与中性层交线上（见图C和D点），沿与轴线成方向45:布片，采用全桥测量，可以消除拉伸正应力影响，解耦测扭转与弯曲切应力。 3. 桥路与计算公式 F（1） 测量轴力 N,,12 采用全桥测量，这样接线，使 RR12 ,,,,,,,，， 1ANMtR4R3,4,3,,,,, 23t ,,,,,,,,， 4BNMt ,,,其中为温度补偿，和分别是轴力和弯矩在A点引起的正应变，于NtM是 2FN,,,,,,,，,,,, 21423NEA EA, F,N2 （2） 测量弯矩 M 采用半桥测量。这样接线，使 ,,,,,,,，， 1ANMt ,,,,,,,,，2BNMt RR 和为标准电阻。 43 2M2,,,,,,,,12MEWz EWz,M,2（3） 测量扭矩 T 采用全桥测量，这样接线，使 ,,,,,,,,,,,,，，， 245C:345D,:445D:145C,: ,,,,,,,,,，,4 CCDDT-4545-4545:::: , 其中，为扭矩所引起的最大正应变。 T 又由应变转轴公式 1,,, TT2 2,TT,,2,,,T故 GG,, TG,,,, F（4） 测量剪力 S 采用全桥测量，这样接线，使 ,,,,,,,