實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析試題庫

三、零、構(gòu)件測試方案設(shè)計(jì)、計(jì)算1.用組合試驗(yàn)臺做超靜定梁（靜不定梁）實(shí)驗(yàn)時，用兩個鉸支端來代替固定端，為此所帶來的誤差可用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，請?jiān)O(shè)計(jì)一個電測方案。說明：1）應(yīng)變計(jì)怎樣布置？2）所測結(jié)果怎樣說明是固定端或鉸支端？R2R2上下沿軸線方向貼兩個應(yīng)變計(jì),1/4橋,若兩通道讀數(shù)不同則說明該處存在彎矩,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σ1和σ2；(2)內(nèi)壓p。設(shè)容器的直徑D、壁厚R1R2ABCD補(bǔ)償片R補(bǔ)償片RaRb（a）（b）（c）R2R44R1R3R3R1R2R44補(bǔ)償片R（a）（b）（c）R2R44R1R3R3R1R2R44補(bǔ)償片RRRRRRAAACBCBBCDDDxyxyR1R2R44R3FF補(bǔ)償片補(bǔ)償片M可以分解成方向和方向的矩，分別為和測軸力時接橋方案（a）,測接橋方案（b）,測接橋方案（c）,，（a）（b）R11R22R3R4RRRRAABCBCDD4圖示圓軸承受軸力F、彎矩（a）（b）R11R22R3R4RRRRAABCBCDD（c）R（c）R1R44R2R3BCD,,測接橋方案（a）：測接橋方案（b）：測接橋方案（C）3拉伸實(shí)驗(yàn)時，對圓截面試樣，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：500B：1000C：20003）用惠斯登電橋測量純彎曲梁應(yīng)變時，當(dāng)溫度補(bǔ)償應(yīng)變片所貼的構(gòu)件材料的線膨脹系數(shù)小于被測梁的線膨脹系數(shù)時，應(yīng)變測量結(jié)果與真實(shí)結(jié)果（A）。A：偏大B：偏小C：一致4）用惠斯登電橋測量純彎曲梁應(yīng)變時，當(dāng)溫度補(bǔ)償應(yīng)變片的靈敏度高于被測量梁上貼的應(yīng)變片靈敏度時，應(yīng)變測量結(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)中下列說明不正確的是（A和B）A．沒有屈服階段的材料不屬于塑性材料。B．只有彈性階段和強(qiáng)化階段，沒有屈服階段和局部變形階段的材料不屬于塑性材料。C．對沒有明顯屈服極限的塑性材料，用來作為屈服指標(biāo)。6）低碳鋼試樣拉伸實(shí)驗(yàn)時下列描述錯誤的是（A和B）A：通常就把上屈服極限稱為屈服極限或屈服點(diǎn)，用來表示。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，表面將出現(xiàn)與軸線大致成傾角的條紋。7）圖示為三種材料的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，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）。AABC8）低碳鋼的拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線如圖所示，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cbao;B：曲線cbf(bf∥oa);C：曲線ce(ce∥oa);D：曲線cd(cd∥oσ);9)直徑為的圓截面桿承受處力偶矩，測得該桿表面與縱線成45o方向上的線應(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)ε和ε'分別為軸向受力桿的軸向線應(yīng)變和橫向線應(yīng)變,μ為材料的泊松比,則下面結(jié)論正確的是(C)A：，B：，C：，D：，1、在線彈性范圍內(nèi)，材料在拉伸和壓縮過程中，________。(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_________________。(A)(B)(C)(D)以上算法都不對3、電測E和的實(shí)驗(yàn)，測得，，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.簡述液壓萬能試驗(yàn)機(jī)操作順序和要領(lǐng)。11.在電阻應(yīng)變測量應(yīng)變時、在測量電路中接入補(bǔ)償電阻應(yīng)變片。補(bǔ)償電阻應(yīng)變片起什么作用?1.C2.D3.C4.A5.B6.C7.大于8.小于9.剪應(yīng)力10.簡述液壓萬能試驗(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是否處于關(guān)閉位置；檢查夾頭的類型和規(guī)格是否與試件相匹配；檢查保險(xiǎn)開關(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?，并換好對應(yīng)的擺錘。3、調(diào)節(jié)機(jī)器零位。加載前，測力指針應(yīng)指在度盤上的“零”點(diǎn)，否則必須加以調(diào)整。調(diào)整時，先開動油泵，將活動平臺升起5~10mm左右，然后調(diào)整擺桿上的平衡鉈，使擺桿保持鉛直位置，再轉(zhuǎn)動水平齒桿使指針對準(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、撥回隨動指針與測力指針靠攏，使繪圖裝置紙筆就位，筆要處于零線位置，且保持適當(dāng)壓力。

6、開動油泵電動機(jī)數(shù)分鐘，檢查運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。然后緩緩打開送油閥，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)，脫開繪圖裝置紙筆，然后取下被破壞的試件。緩緩打開回油閥，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，使活動平臺上升少許，以消除自重。

2、指針調(diào)零時，擰動水平齒桿要小心。不許抬壓，以免機(jī)構(gòu)滑扣，毀壞精密絲扣和細(xì)牙輪。

3、拉伸試件夾緊后，不得再調(diào)整下夾頭的位置，同時也不能調(diào)整測力指針到零。

4、不準(zhǔn)用調(diào)位電機(jī)對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)防送油閥開得過大，測力指針走得太快，致使試件受到?jīng)_擊作用。

6、機(jī)器開動后，操作不得擅自離開控制臺，且注意力要集中，以免發(fā)安全事故。

7、實(shí)驗(yàn)時不得觸動擺錘，以免影響讀數(shù)的準(zhǔn)確。

8、在實(shí)驗(yàn)過程中，如果聽到異常聲音或發(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)變測量應(yīng)變時，在測量電路中接入補(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，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，會帶來很大的誤差，必須消除溫度變化的影響。4一、機(jī)械性能測試試驗(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。在線彈性階段，10kN載荷作用下，測得試樣50mm(引伸計(jì)夾角間距離)伸長0.0318mm。繼續(xù)拉伸時測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131.24mm，破壞部分的最小直徑為6.46mm。試求解及回答：1)這種材料的E、s、b、、。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時產(chǎn)生0.04的應(yīng)變，此時對應(yīng)的彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變各為多少？答：1)，，，屈服失效，與軸線成45o面上的最大切應(yīng)力。2)，2．簡述低碳鋼拉伸的冷作硬化現(xiàn)象，其對材料的力學(xué)性能有何影響？答：低碳鋼拉伸強(qiáng)化階段卸載時，應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系保持與線彈性階段平行。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，在開始階段，每隔10N.m，標(biāo)距100mm內(nèi)測得相對扭轉(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)軸向線與橫向線網(wǎng)格，且扭轉(zhuǎn)圖曲線出現(xiàn)平臺，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，因此整個橫截面切應(yīng)力趨向于相同大小。鑄鐵扭轉(zhuǎn)破壞之前塑性變形很小，所以近似按線彈性假設(shè)，認(rèn)為橫截面切應(yīng)力與點(diǎn)到圓心距離呈正比。5．扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)計(jì)算極慣性矩和抗扭截面系數(shù)對測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)距和中間三個截面平均直徑的最小值計(jì)算。二、電測試驗(yàn)(50分，每題10分)1．TTp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RTTp圖1R1R21)全橋接法測量內(nèi)壓p的接橋電路。2)p與測量值d的理論關(guān)系。3)如果想用半橋測量扭矩T大小，該如何貼片和接橋，并給出相關(guān)求解公式。答：1)布片圖如圖1a2)，3)沿與軸線夾布片R1和R2(R1沿-45o方向)，接半橋(圖1b)所示)，R2R2RR1ABDCR2R1ABDCR3R4圖1a)R圖1b)b圖2ahF1R1F2R2R3b圖2ahF1R1F2R2R3R41)用全橋接法給出測量F1的接橋電路及相應(yīng)求解過程。2)如另外增加兩個補(bǔ)償片R5和R6，給出測量F2的接橋電路及相應(yīng)的求解過程。答：1)橋路如圖2a所示。2)取R1、R3(或R2、R4)與R5、R6按圖2b)接橋R3R1AR3R1ABDCR5R6圖2b)R2BR1CACAR3R4R3R4DD圖圖2a)3．上題中如果只用一個應(yīng)變片測量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)hFlAhFlA答：1)在梁上下表面任意位置沿縱向各布一個應(yīng)變片，將兩個應(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45o—3應(yīng)變花，其中R2、R5沿軸線方向，將A點(diǎn)R3和B點(diǎn)R4應(yīng)變計(jì)分別接1/4橋，測得其應(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、)。RR1FABABAR3BR4R6R2R5答：1)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，橫截面上的軸向線應(yīng)變?yōu)?，正?yīng)力為，且；當(dāng)拉力F卸去后，橫截面上軸向線應(yīng)變?yōu)椤柎说吞间摰膹椥阅Ａ縀是多少？2、在材料的拉伸試驗(yàn)中，對于沒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)變時的應(yīng)力or條件屈服極限or名義屈服極限orσ0.2）3、簡述低碳鋼和鑄鐵兩種材料拉伸試驗(yàn)曲線的異同，并分別說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)曲線可以分為四個階段，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)上沒有明顯的直線段，材料不服從胡克定律，沒有屈服階段，變形很小，只有唯一的強(qiáng)度指標(biāo)σb。4、對同一材料的共6個標(biāo)準(zhǔn)試件，通過拉伸試驗(yàn)分別測得其斷裂強(qiáng)度為470MPa,480MPa,465MPa,380MPa,485MPa,475MPa.通過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、在對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一元線性回歸分析中，（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、-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項(xiàng)目，分別畫出橋路圖，并給出電阻應(yīng)變儀讀數(shù)εrR1R2RR1R2BACR2R1εr=2εBABACR2R1εr=2εBACR1R2εr=（1+μ）ε8、簡述電阻應(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）擬粘貼測點(diǎn)的、表面磨光、定位、清洗（3）貼片（4）固化（5）測量導(dǎo)線焊接、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、兩輸電鐵塔間的線路會因氣溫的變化而引起導(dǎo)線的垂度發(fā)生變化，從而對鐵塔的拉力也會隨溫度而變化，現(xiàn)想在不中斷供電的情況下測出鐵塔間輸電導(dǎo)線中的拉力，請用理論力學(xué)匯交力系平衡的原理設(shè)計(jì)出一個拉力測定裝置。測力、位移計(jì)測力、位移計(jì)10、試根據(jù)電阻應(yīng)變測試原理，設(shè)計(jì)一個液體壓力傳感器。銅質(zhì)盲管液體入口銅質(zhì)盲管液體入口R1R2簧片R2銅質(zhì)盲管液體入口R1BBACR1R2等等類似裝置61.隨機(jī)誤差大都服從正態(tài)分布，它會隨著測量次數(shù)的增加而降低。2.1με=10-63.在應(yīng)變電橋中，按應(yīng)變片在橋臂中的數(shù)量，電橋的接線方法分為半橋和全橋接線法。其中，半橋接線法在實(shí)際測量時，又分為兩種情況：單臂測量和半橋（或雙臂）測量。4.測量系統(tǒng)的輸出與輸入變化量之比稱為測量系統(tǒng)的靈敏度。如圖所示為低碳鋼的σ-ε曲線。與a點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力稱為比例極限，與屈服階段b點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服極限，與最高點(diǎn)c相對應(yīng)的應(yīng)力稱為強(qiáng)度極限。三根不同材料的拉伸試件，所得的σ-ε曲線如圖所示，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。通常對標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行點(diǎn)估計(jì)的方法有貝塞爾方法、無偏估計(jì)法、極大似然法、極差法和最大殘差法。電測法中測點(diǎn)處的測量應(yīng)變與應(yīng)變片的電阻變化率（或電阻的相對變化）成正比。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)?90με，則實(shí)測應(yīng)變應(yīng)為267.3με。1.根據(jù)下圖中測量列的剩余誤差判斷系統(tǒng)誤差類型，按次序依次判斷正確的是（C）。（2）（2）（1）（1）（4）（3）（4）（3）A分別是線性系統(tǒng)誤差、線性系統(tǒng)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)代表測量數(shù)據(jù)的分布狀態(tài)，中心位置為測量理論值，則下述說法正確的是（D）（3）（4）（2）（1）（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)變電測連接線路，則該電橋測量的應(yīng)變是（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)和被測應(yīng)變之間的關(guān)系是（A）ABCD5.下列關(guān)于電測法電橋溫度補(bǔ)償?shù)恼f法正確的是：（D）A單臂半橋測量法，有兩片工作片，其中一片為溫度補(bǔ)償片B雙臂半橋測量法，有一片工作片，一片溫度補(bǔ)償片C對臂全橋測量法，有四片工作片，兩片溫度補(bǔ)償片D四臂全橋測量法，有四片工作片，且它們相鄰兩對相互溫度補(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）A35.00cmB34.9cmC0.35mD0.350m7.鑄鐵壓縮實(shí)驗(yàn)中，鑄鐵的破壞是由（C）引起的。A正應(yīng)力B與軸線垂直的切應(yīng)力C與軸線成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線方向和垂直軸線方向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線方向和垂直軸線方向，大小和切應(yīng)力相等9.下列關(guān)于應(yīng)變電測電橋橋臂串聯(lián)和并聯(lián)電阻說法正確的是（C）A串聯(lián)電阻會放大測試應(yīng)變，并聯(lián)電阻會縮小測試應(yīng)變B串聯(lián)電阻會放大測試應(yīng)變，并聯(lián)電阻基本不會改變測試應(yīng)變C串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻均基本不會改變測試應(yīng)變D串聯(lián)電阻基本不會改變測試應(yīng)變，并聯(lián)電阻會縮小測試應(yīng)變10.測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）A2.5KNB2.1KNC1.9KND2.9KN1．若10次測量值分別為：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）分析其中有無異常數(shù)據(jù)？（10分）參考答案：（1）（5分）（2）按拉依達(dá)準(zhǔn)則，測量值在范圍，即范圍內(nèi)的測量數(shù)據(jù)是可信的，依次檢查測量數(shù)據(jù)可知無可疑數(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，在曲線上任取兩點(diǎn)，這里取第一和最后一個點(diǎn)，，即和。取中點(diǎn)坐標(biāo)，從圖上可得所對應(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)如下所示測定工字梁主應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)。（30分）參考答案：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?分）用實(shí)驗(yàn)的方法測定平面應(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。對于單個測點(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，只需沿兩個主方向粘貼兩個應(yīng)變片就可以滿足要求，因此，在梁的中性層A點(diǎn)位置，按粘貼一個直角應(yīng)變花。如果主應(yīng)力方向無法預(yù)先判定，則由 或 可知，若在三個方向測出三個應(yīng)變值，將測量結(jié)果代入上式任意一式，然后聯(lián)立求解，得出之值。再按照 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“Y”形應(yīng)變花，即可滿足實(shí)驗(yàn)要求。（4）實(shí)驗(yàn)步驟：（5分）（a）測定工字梁尺寸，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)場所。8根據(jù)圖示三種材料拉伸時的應(yīng)力應(yīng)變曲線，得出如下四種結(jié)論，請判斷哪種是正確的：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）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)變曲線如圖所示，若桿直徑d=10mm，桿長=200mm，桿端承受拉力F=12KN作用，試計(jì)算拉力作用時與卸去后，桿的軸向變形；若軸向拉力F=20KN，則當(dāng)拉力作用時與卸去后，桿的軸向變形又分別為何值。三．用加長或增加?xùn)啪€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r=120×10-5.已知梁長l=500mm,矩形截面b=10mm,h=20mm.加載變形的過程中為線彈性.bbhlMAB五如圖是截面為矩形的簡支梁，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，測得應(yīng)變值為εα，若α、E、ν為已知。試求載荷P的大小。六．主應(yīng)力測量用的應(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,并說明一下兩種應(yīng)變花的優(yōu)劣.60600600606006001324ACBD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1324ACBDCBACBA八.在構(gòu)件表面O處，沿與方向粘貼四個應(yīng)變片，并測得相應(yīng)正應(yīng)變依次為與，試判斷上述測試結(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)用電測法測得該桿上、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)滿足下列關(guān)系：【解答】一.正確答案是B二解：1.F=12KN時查圖示應(yīng)力應(yīng)變曲線，知該桿的軸向應(yīng)變?yōu)槔ψ饔脮r，有拉力卸去后2.F=20KN時查圖示應(yīng)力應(yīng)變曲線，知該桿的軸向應(yīng)變?yōu)槔ψ饔脮r，有此拉力卸去后故殘留軸向變形為三.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).而與金屬絲的長度無關(guān).由靈敏度系數(shù)的定義可知:適當(dāng)增加?xùn)啪€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)變花測試的結(jié)果用來計(jì)算主應(yīng)力的公式較簡單,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)變花的測試結(jié)果用來計(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)有的測量值為根據(jù)剪切胡克定律有，的實(shí)際測量值比上述結(jié)果小了一半，這說明題中所給測量結(jié)果不可靠。其實(shí)，由應(yīng)變圓可知，無論為何值而同樣說明題中所給的這組測量結(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,主要是由于受壓的材料有滑動內(nèi)摩擦力所致.設(shè)一鑄鐵壓縮試件如圖.其內(nèi)摩擦系數(shù)為f=0.28.試計(jì)算受壓破壞時的破壞面的法線與軸線的夾角≈.解:對于任意角相應(yīng)截面的剪力為即是作函數(shù)由橫斜截面應(yīng)力變換公式可知:令不合題意,故取考查函數(shù)可知:因而對應(yīng)的截面有最大的剪力.十.證明：構(gòu)件發(fā)生軸向拉伸和彎曲變形，在截面上產(chǎn)生正應(yīng)力彎矩值是負(fù)值，上端受拉下端受壓在彈性范圍內(nèi)：故得證9一、扭轉(zhuǎn)破壞實(shí)驗(yàn)過程中，為什么鑄鐵試件與低碳鋼試件的斷口形狀差別很大？試說明原因。二、低碳鋼壓縮試件在過屈服階段后，為什么會形成腰鼓形？三、在材料力學(xué)測量桿件的變形或應(yīng)變的實(shí)驗(yàn)中，為什么系統(tǒng)誤差的消除常用增量法？四、試證明：壓縮鑄鐵試件時，破壞面的法線與x軸約成的傾角。題（四）圖題（五）圖五、已知一實(shí)心圓桿的直徑為，兩端作用的扭矩為，測得該桿表面正點(diǎn)與軸線成方向上的線應(yīng)變?yōu)椋?.求其扭矩。六、承受偏心拉伸的矩形截面桿如圖，現(xiàn)用電測法測得該桿上、下兩側(cè)面的縱向應(yīng)變和，試證明偏心距與和在彈性范圍內(nèi)滿足下列關(guān)系：七、圖示懸臂梁在C截面作用向上集中力F，在BC段作用向下均布載荷.在A截面的頂部測得沿軸向線應(yīng)變，在中性層與軸線成方向的線應(yīng)變?yōu)?。材料的彈性摸量E=200GPa，泊松系數(shù)，試求載荷F及的大小。八、直徑為d的圓軸承受在鉛直平面內(nèi)的彎曲力偶，及在端面內(nèi)的扭轉(zhuǎn)力偶的聯(lián)合作用。試設(shè)計(jì)電測試驗(yàn)，以便測出和。假比材料常數(shù)、均為已知。九、為測得圖示矩形截面桿在偏心載荷下載荷P及偏心距e的數(shù)值，設(shè)計(jì)電測試驗(yàn)方案，列舉可能的貼片方式及電橋連接方式。已有實(shí)驗(yàn)設(shè)備：靜態(tài)電阻應(yīng)變儀，游標(biāo)卡尺，鋼尺，電阻應(yīng)變片等。十、某一圓軸受到軸向拉力及扭矩作用如圖，用電測試驗(yàn)測得、，試求拉力和扭矩。假比材料常數(shù)、均為已知。、答：由拉伸實(shí)驗(yàn)可知鑄鐵的抗拉能力比較弱，抗拉強(qiáng)度低于其抗剪強(qiáng)度，對于鑄鐵試件受扭以后，表面上任意一點(diǎn)受力狀態(tài)如圖所示。主應(yīng)力分別為，，，鑄鐵的受扭破壞斷口形狀呈45。方向的螺旋面，應(yīng)是被拉斷破壞；由拉伸實(shí)驗(yàn)可知低碳鋼的抗拉強(qiáng)度優(yōu)于其抗剪強(qiáng)度，受扭過程中其破壞斷口與橫截面一致，且比較平整，是剪切破壞形式。（二）、答：低碳鋼在靜壓縮試驗(yàn)中，當(dāng)應(yīng)力小于材料的比例極限或屈服極限時，它所表現(xiàn)的性質(zhì)與拉伸時相似，成線性關(guān)系。而且比例極限與彈性模量的數(shù)值與拉伸試驗(yàn)所得到的大致相同，屈服極限也相近。當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限以后，材料發(fā)生顯著的塑性變形，圓柱形試件的高度縮短，直徑增大。然而，由于試驗(yàn)機(jī)平板與試件兩端有摩擦力，致使試件兩端的橫向變形受到阻礙，而試件的側(cè)面是自由表面，于是試件呈現(xiàn)腰鼓形。隨著載荷逐漸增加，試件繼續(xù)變形，最后壓成餅狀。由于塑性良好的材料在壓縮時不會發(fā)生斷裂，所以測不出材料的強(qiáng)度極限。（三）、答：增量法可以避免某些系統(tǒng)誤差的影響。材料試驗(yàn)機(jī)如果有摩擦力（常量）存在，則每次施加于試件上的真實(shí)力為、。。。。。再取其增量，摩擦力變可消去。在讀引伸儀時，如習(xí)慣于把數(shù)字讀得偏高。如果采用增量法，個人的偏向所帶來的系統(tǒng)誤差也可以消除掉。試驗(yàn)過程中，記錄人員如果能隨時將讀數(shù)差算出，還可以消去由于實(shí)驗(yàn)者粗心所致的過失誤差。一般采用增量法。（四）、解：在圖中設(shè):——鑄鐵的極限剪應(yīng)力——由壓縮載荷引起的剪應(yīng)力——作用在破壞面上的摩擦系數(shù)——相對于的摩擦角()——破壞面的法線與x軸所成的夾角由于在斜截面上的剪應(yīng)力引起材料破壞，所以必須有如下的關(guān)系：,因在最小時才破壞，故上式右邊應(yīng)為最小值由此引起的比不考慮傾斜面上的摩擦角時大，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果知：得所以（五）、解：（六）、解：（七）、解：A截面彎矩在A截面中性層處取單元體如圖，其主應(yīng)力；；；主應(yīng)變由；得（八）、解：欲設(shè)計(jì)電測試驗(yàn)測出和，須先研究某些特殊點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。自圓軸的上邊緣A處取—個單元體(圖B)，在A處沿母線成方向及與母線成方向各貼一片電阻應(yīng)變片(圖c)，用電測試驗(yàn)測得這兩個方向的應(yīng)變值和。得：（a）斜截面上的應(yīng)力公試：(b)由（a）、(b)得：其中：；B點(diǎn)處于純剪切狀態(tài)，在B處沿于母線成方向貼應(yīng)變片，測得的是沿主應(yīng)力方向的拉應(yīng)變，得：；在B處沿于母線成方向貼應(yīng)變片，測得的是沿主應(yīng)力方向的壓應(yīng)變，得：；（九）、答：（1）在拉桿兩側(cè)面中間部位粘貼R1、R2兩枚應(yīng)變片（圖(a)所示）。也可在與桿件材料相同的物塊上貼兩枚同樣規(guī)格的溫度補(bǔ)償片R'，并置于拉桿旁。（2）半橋連接方式：可分別按圖（b）、（c）、（d）三種方式連接：由圖（b）可單獨(dú)測出軸向力P作用下的應(yīng)變εdsP，故由圖（c）可單獨(dú)測出由偏心彎矩產(chǎn)生的應(yīng)變εdsM，故由圖（d）可分別測出由軸向力P、偏心彎矩產(chǎn)生的應(yīng)變。（3）全橋連接方式：由圖（e）可單獨(dú)測出軸向力P作用下的應(yīng)變，由圖（b）的關(guān)系得出P。由圖（f）可單獨(dú)測出偏心彎矩產(chǎn)生的應(yīng)變，由圖（c）的關(guān)系得出e。（十）、解：由：得：；及：由：得：，10一．（5分）以下結(jié)論中正確的是：。（1）對低碳鋼進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，能測出材料的屈服極限，但測不出強(qiáng)度極限。（2）對鑄鐵進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，能測出材料的強(qiáng)度極限，但測不出屈服極限。（3）對低碳鋼進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，試件不會斷裂。A．（1），（2）B．（2），（3）C．（1），（2），（3）D．（1），（3）二．（5分）以下結(jié)論中正確的是：。（1）拉伸試件可以是圓截面，也可以是矩形截面。（2）金屬材料的壓縮試件通常做成短圓柱體，水泥壓縮試件通常做成正立方體。（3）材料的扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)一般均采用圓截面試件。A．（1），（2）B．（2），（3）C．（1），（3）D．（1），（2），（3）三．（5分）圖1所示拉伸試件上電阻應(yīng)變片R1和R2互相垂直，采用半橋接法，R1接AB橋，R2接BC橋。在拉力F作用下，R1和R2的應(yīng)變值分別為1和2，若材料的泊松比為，則讀數(shù)應(yīng)變r(jià)=。A．1+2B．(1+)1C．(1)1D．(1+)2RR1R2FF圖1四．（5分）圖1所示拉伸試件上電阻應(yīng)變片R1和R2互相垂直，采用半橋接法，R1接AB橋，R2接BC橋。在拉力F作用下產(chǎn)生線彈性變形，測得讀數(shù)應(yīng)變?yōu)閞，若材料的泊松比為，彈性模量為E，則試件橫截面上的正應(yīng)力=。A．E(1+)rB．E(1)rC．D．五．（5分）在圖2所示的純彎曲試件上，電阻應(yīng)變片R1和R2分別粘貼在試件的上下表面。采用半橋接法，R1接AB橋，R2接BC橋。試件在載荷作用下產(chǎn)生小變形，測得讀數(shù)應(yīng)變?yōu)閞。若已知材料的彈性模量為E，則試件的最大彎曲正應(yīng)力max=。A．4ErB．2ErC．ErD．MMMMR1R2圖2六．（5分）圓截面扭轉(zhuǎn)試件的兩端受到力偶矩T作用，電阻應(yīng)變片R1和R2分別粘貼在與軸線成45的方向上，如圖3所示。采用半橋接法，，R1接AB橋，R2接BC橋。試件在扭矩作用下產(chǎn)生小變形，測得讀數(shù)應(yīng)變?yōu)閞。若已知材料的彈性模量為E，泊松比為，則試件橫截面上的最大扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力max=。A．B．C．D．RR1R2TT圖3七．（5分）圓筒形薄壁壓力容器的平均直徑為D，壁厚為，材料的彈性模量為E，泊松比為，電阻應(yīng)變片R1和R2分別粘貼在容器外壁的軸向和周向。容器在內(nèi)壓p作用下產(chǎn)生小變形，測得軸向和周向的應(yīng)變值分別為x和t，則內(nèi)壓p=。A．B．C．D．八．（5分）矩形截面的簡支梁受到集中力F作用，如圖4所示。已知梁截面的高度為h，寬度為b，跨度為l。材料的彈性模量為E，泊松比為。若測得梁AC段的中性層上點(diǎn)K處與軸線成45方向上的線應(yīng)變?yōu)椋瑒t梁上的集中力F=。A．B．C．D．FFABCKlll/3圖4九．（5分）矩形截面的懸臂梁受到橫向力F1和拉力F2作用，如圖5所示。已知梁截面的高度為h，寬度為b，測點(diǎn)至梁端的距離為l，材料的彈性模量為E?，F(xiàn)有4枚應(yīng)變片，若采用全橋接法測定橫向力F1，試設(shè)計(jì)布片和接線方案，并寫出橫向力F1與讀數(shù)應(yīng)變的關(guān)系式。FF1F2l圖5十．（5分）矩形截面的懸臂梁受到橫向力F1和拉力F2作用，如圖5所示。現(xiàn)有4枚應(yīng)變片，若采用全橋接法測定拉力F2，試設(shè)計(jì)布片和接線方案，并寫出拉力F2與讀數(shù)應(yīng)變的關(guān)系式。參考答案一．C二．D三．B四．C五．D六．B七．C八．A九．在距自由端為l的截面上下表面分別粘貼2枚縱向應(yīng)變片，分別標(biāo)號1、3和2、4。在全橋中順序接入1、2、3、4號片，測得讀數(shù)應(yīng)變?yōu)閞，有橫向力F1與讀數(shù)應(yīng)變的關(guān)系式為十．在距自由端為l的截面上下表面分別粘貼1枚縱向應(yīng)變片，分別標(biāo)號1和2。在全橋中順序接入1、補(bǔ)、2、補(bǔ)片，測得讀數(shù)應(yīng)變?yōu)閞，有拉力F2與讀數(shù)應(yīng)變的關(guān)系式為121．在圖上畫出低碳鋼和鑄鐵扭轉(zhuǎn)破壞時斷口的形狀。低碳鋼是由（A）破壞的，鑄鐵是由（C）破壞的。A、剪應(yīng)力B、壓應(yīng)力C、拉應(yīng)力D、彎曲應(yīng)力2、三根圓棒試樣，其面積和長度均相同，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)得到的曲線如圖所示，其中強(qiáng)度最高、剛度最大、塑性最好的試樣分別是（C）。A、a,b,cB、b,c,aC、c,b,aD、c,a,b３、電阻應(yīng)變片所測量的應(yīng)變是（B）A、應(yīng)變片柵長范圍的平均應(yīng)變；B、應(yīng)變片長度范圍的平均應(yīng)變；C、應(yīng)變片柵長中心點(diǎn)處的應(yīng)變；D、應(yīng)變片柵長兩端點(diǎn)處應(yīng)變的平均值；４、應(yīng)變片靈敏系數(shù)是指：在應(yīng)變片軸線方向的（D）作用下，應(yīng)變片電阻值的相對變化與安裝應(yīng)變片的試件表面上沿應(yīng)變片軸線方向的應(yīng)變之比值。A、單向應(yīng)變B、平面應(yīng)力C、平面應(yīng)變D、單向應(yīng)力５、懸臂梁受載如圖，要分別測得和值，在下面四種貼片方案中，正確的是（C）。６、在電橋中，與為應(yīng)變片（120Ω，），若與并聯(lián)一個500000Ω的電阻，則相當(dāng)于多大的應(yīng)變？（）７、若靜態(tài)應(yīng)變儀標(biāo)定的應(yīng)變片靈敏系數(shù)比實(shí)際所用的應(yīng)變片靈敏系數(shù)小時,則應(yīng)變儀的讀數(shù)比實(shí)際應(yīng)變值是大還是小?作簡單說明。答：應(yīng)變儀的讀數(shù)比實(shí)際應(yīng)變值要大。８、彈性模量的試件，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖示，A點(diǎn)為屈服極限。當(dāng)拉伸至B點(diǎn)時，在試樣的標(biāo)距中測得縱向線應(yīng)變?yōu)椋嚽髲腂點(diǎn)卸載到應(yīng)力為140MPa時，標(biāo)距內(nèi)的縱向線應(yīng)變。解：９、圖示受載梁的上下表面，沿軸向各貼一相同地應(yīng)變片R1和R2，用半橋如何區(qū)分彎曲應(yīng)變和壓縮應(yīng)變，繪出橋路接線圖，寫出測量應(yīng)變與讀數(shù)應(yīng)變的關(guān)系式。解：（1）采用半橋溫度自補(bǔ)，（消壓）（2）采用溫度另補(bǔ)，（消彎）１０、圖示矩形截面鋼梁受兩個集中力作用，材料的彈性模量，泊松比，梁長，，，。在距中性層的點(diǎn)m處測得與x軸成方向的線應(yīng)變，試求力F大小。解：點(diǎn)m處于單向應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)變，，由，得，點(diǎn)m處的應(yīng)力。又，則得力。材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖所示，曲線上_____點(diǎn)的縱坐標(biāo)為材料的條件屈服應(yīng)力σ0.2；試樣在e點(diǎn)拉斷，橫坐標(biāo)上的線段_______代表材料延伸率。試樣直徑d=10mm，在彈性范圍內(nèi)拉伸試驗(yàn)，載荷p=12KN，若使試件拉應(yīng)力的測量精度小于1MPa。試確定載荷p、試樣直徑d的最大允許測量誤差。低碳鋼拉伸試驗(yàn)中,已知實(shí)驗(yàn)前試件直徑d0=10.0mm，標(biāo)距L0=100mm。拉斷后試件標(biāo)距L1=130.20mm,縮頸處最小直徑d1=6.23mm；并測得Ps=21.8KN，Pb=33.1KN。試計(jì)算其屈服點(diǎn)應(yīng)力σs、抗拉強(qiáng)度σb、伸長率δ和斷面收縮率ψ各項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)。低碳鋼材料應(yīng)變硬化，其力學(xué)性能發(fā)生下列變化：屈服應(yīng)力提高，彈性模量降低；屈服應(yīng)力提高，韌性降低；屈服應(yīng)力不變，彈性模量不變；屈服應(yīng)力不變，韌性不變。正確答案是_______。有一軸向拉伸板條試件，其截面積為A，泊松比為，在試件中段的兩側(cè)，沿縱向、橫向分別各粘貼一枚電阻應(yīng)變片（R1、R2、R3、R4）并有溫度補(bǔ)償片R5、R6兩個。請用電測法測量材料彈性模量E，要求組橋能自動消除偏心受載的影響且提高測量靈敏度。請?jiān)O(shè)計(jì)幾種組橋方案。(畫出電橋接線圖、應(yīng)變儀讀數(shù)ε和E的表達(dá)式)。鋼構(gòu)件某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖，己知σx＞0，σy＝0，τxy＜0，μ=1/3，若在該點(diǎn)處貼一直角應(yīng)變花，試分析測得的三個應(yīng)變值為_______。a、；b、；c、；d、；7、電阻應(yīng)變片所測量的應(yīng)變是（）a、應(yīng)變片柵長范圍的平均應(yīng)變；b、應(yīng)變片長度范圍的平均應(yīng)變；c、應(yīng)變片柵長中心點(diǎn)處的應(yīng)變；d、應(yīng)變片柵長兩端點(diǎn)處應(yīng)變的平均值；8、懸臂梁截面為正方形，邊長為a，在距右端為L處截面的上下表面沿縱向各粘貼一枚相同的電阻應(yīng)變片R1，R2，在載荷P作用，如圖所示。并有溫度補(bǔ)償片R3、R4。①試組橋分別測定彎曲應(yīng)變M與壓應(yīng)變p,繪出橋路接線；②寫出測量應(yīng)變與應(yīng)變儀讀數(shù)ds的關(guān)系；③已知材料彈性模量為E，請根據(jù)測量結(jié)果確定載荷P的大小及其與桿軸線間的夾角。電測法測量等強(qiáng)度梁上的應(yīng)變，二組測試，每組重復(fù)八次，測得數(shù)據(jù)分別如下:A組：403407412412421423414414B組：403398407412428430406422試分析計(jì)算確定這兩組數(shù)據(jù)的測量精度，哪組誤差大？10、電阻應(yīng)變式圓柱形扭力計(jì)，其原理如圖所示。①繪出橋路接線，寫出測量應(yīng)變與扭矩T的關(guān)系。②分析該扭力計(jì)是否受軸向載荷P、彎矩M與溫度的影響。1、c點(diǎn)，線段of2、載荷p最大允許測量誤差56N,試樣直徑d的最大允許測量誤差0.023mm3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果按國標(biāo)要求表示：σs=280MPa、σb=420MPa、δ=30％和ψ=61％4、b5.、①將R1、R2串聯(lián)接入AB橋臂，R3、R4串聯(lián)接入BC橋臂組成半橋。E=P(1+μ)/(Aεds)②將R1、R3、R2、R4依次接入AB、BC、CD、DA橋臂組成全橋。E=2P(1+μ)/(Aεds)6、b7、a8、將R1，R2接入相鄰橋臂，測得彎曲應(yīng)變εM=0.5εds；將R1與R2串聯(lián)接入AB橋臂，兩補(bǔ)償片串聯(lián)接入BC橋臂測得壓縮應(yīng)變：εP=εds由此可求：px=EAεdspy=EεMa3/(12L)9、兩組算術(shù)平均值相同：a=412με標(biāo)準(zhǔn)誤差：A組σA=6.6με，B組σB=12με，B組誤差大10、τ=1/2Gds=Τ/Wp13鑄鐵扭轉(zhuǎn)破壞斷裂面為何是螺旋面而不是平面？解：鑄鐵扭轉(zhuǎn)時主要受±切應(yīng)力作用，而鑄鐵的抗拉能力較抗剪能力弱，故產(chǎn)生螺旋面的破壞。低碳鋼拉伸時可測得試樣所能承受的最大載荷,而壓縮時測不出最大載荷，為什么說它是拉壓等強(qiáng)度材料？解：低碳鋼是塑性材料，無論拉還是壓，讓它發(fā)生塑性變形所需的力基本一樣大，所以二者的屈服點(diǎn)（即屈服強(qiáng)度）基本相同。對低碳鋼來說，等強(qiáng)度指的是屈服強(qiáng)度，不是斷裂強(qiáng)度。所以說低碳鋼是拉壓等強(qiáng)度材料。壓縮試驗(yàn)一般測得的抗壓強(qiáng)度較實(shí)際的要高，原因是什么？解：試樣的上下兩端與試驗(yàn)機(jī)承墊之間產(chǎn)生較大的摩擦力，阻礙了試樣上下部的橫向變形，相當(dāng)于一個“套箍”效應(yīng)，故測得的抗壓強(qiáng)度較實(shí)際的要高。4、拉伸或壓縮的胡克定律使用的前提條件是？解：5、脆性材料具有下列哪種性質(zhì)？A、試件拉伸過程中出現(xiàn)屈服現(xiàn)象；B、壓縮強(qiáng)度極限比拉伸強(qiáng)度極限大得多；C、抗沖擊性能比塑性材材好；D、若構(gòu)件因開孔造成考材集中現(xiàn)象，對強(qiáng)度無明顯影響。解：B6、低碳鋼受拉伸，試用電測法測出其表面某點(diǎn)的主應(yīng)力的數(shù)值？解：在主應(yīng)力方向貼一應(yīng)變片，測出主應(yīng)變后，由胡克定律求該點(diǎn)的主應(yīng)力值。7、在直徑為的實(shí)心圓軸兩端作用大小為的外力偶矩。試用簡便的電橋連接方法求出該圓軸材料的剪切彈性模量G.解：在圓軸表面A點(diǎn)方向貼一應(yīng)變片，采用單臂電橋的連接方式求出應(yīng)變值所以：8、圖示起重吊車，其吊鉤可在L范圍內(nèi)移動，吊車梁的截面為矩形截面，高為，寬為，載荷為G，請?jiān)趫D中畫出應(yīng)變片粘貼位置，組橋方案，寫出G與測量電橋讀數(shù)應(yīng)變之間的關(guān)系式。（材料彈性常數(shù)截面尺寸均為已知）解在兩截面中心層處，沿45O方向，正面和背面各粘貼一片應(yīng)變片，并組成全橋，見圖。兩支反力RA、RB之和等于G，即G=RA+RB左截面上剪力為QA=RA，剪應(yīng)力右截面上剪力為QB=RB，剪應(yīng)力；四個應(yīng)變片感受應(yīng)變分別為：R1，R2，R3，R4G與測量電橋讀數(shù)應(yīng)變之間的關(guān)系式為9、如圖所示懸臂梁受力作用,正方形截面，邊長為a,要求出F,并且要考慮溫度的影響.試畫出應(yīng)變片的粘貼位置與電橋的連接方式圖。解：在距右端為L處截面的上下表面沿縱向各粘貼一枚相同的電阻應(yīng)變片R1，R2，將R1，R2接入相鄰橋臂，則：所以：10、某懸臂梁式彈性元件測力傳感器如圖所示。已知：材料的彈性模量為，抗彎截面系數(shù)為，應(yīng)變片、距懸臂梁自由端距離分別為。要求給出力與讀數(shù)應(yīng)變之間的關(guān)系式；并給出力與電橋輸出電壓的關(guān)系式。解：集中力對懸臂梁作用效果可簡化為梁端的一集中力和一集中力偶，采用全橋測量電路端部集中力對、處產(chǎn)生的應(yīng)變差對應(yīng)的彎矩差為又因?yàn)椋河?4一、選擇題（每個選擇2分，共32分）一圓形截面低碳鋼試樣，現(xiàn)測得A、B、C三個截面的直徑如表格中所示，當(dāng)測定在拉伸時的屈服極限時直徑應(yīng)取為10.00mm。截面A截面B截面C直徑d1(mm)10.0210.0610.02直徑d2(mm)10.0410.029.982、在進(jìn)行電測試驗(yàn)時，若將兩個電阻值相等的工作片串聯(lián)在同一橋臂上，設(shè)兩個工作片的應(yīng)變值分別為、，則讀數(shù)應(yīng)變εd=（D）。A.B.C.D.3、在做低碳鋼壓縮實(shí)驗(yàn)時，試樣會呈現(xiàn)出明顯的鼓狀，這是由于（D）。A.正應(yīng)力的作用B.切應(yīng)力的作用C.正應(yīng)力與切應(yīng)力的綜合作用D.試樣上下端面所受摩擦力的作用4、圖示鑄鐵扭轉(zhuǎn)試樣，其扭轉(zhuǎn)破壞斷面為（B）。A.2－2縱截面B.1－1螺旋面C.4－4橫截面D.3－3螺旋面5、鋼構(gòu)件上某點(diǎn)處于二向應(yīng)力狀態(tài)，在該點(diǎn)欲粘貼兩枚應(yīng)變計(jì)，其中第一枚沿主應(yīng)力方向粘貼，第二枚粘貼方向與主應(yīng)力方向成45°角。若粘貼時都貼偏了3°，則測量后由于應(yīng)變計(jì)粘貼方位不準(zhǔn)所帶來的誤差為（C）。A.第一枚的誤差大于第二枚的誤差B.第一枚的誤差等于第二枚的誤差C.第一枚的誤差小于第二枚的誤差6、在以下各項(xiàng)中，（D）不是減小溫度影響的措施。A.工作應(yīng)變計(jì)和溫度補(bǔ)償計(jì)型號應(yīng)一致B.將導(dǎo)線捆扎在一起C.所有測量導(dǎo)線型號、長度一致D.選用高阻值的應(yīng)變計(jì)7、在應(yīng)變測量中，如有可能，通常在正式測量之前要對構(gòu)件反復(fù)加卸載幾次，這是為了（C）。A.提高應(yīng)變計(jì)的疲勞壽命B.減小應(yīng)變計(jì)的橫向效應(yīng)C.減小應(yīng)變計(jì)機(jī)械滯后的影響D.減小溫度效應(yīng)的影響AFAFA.單軸應(yīng)變計(jì)B.直角應(yīng)變花C.45°應(yīng)變花9、一液壓式萬能材料試驗(yàn)機(jī)有四個量程，現(xiàn)要做某種金屬材料的拉伸強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，估計(jì)該材料的強(qiáng)度極限約為350MPa，試樣的直徑為15mm，則實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇的量程為（C）。A.30kNB.60kNC.120kND.300kN10、下圖為某材料的應(yīng)力－應(yīng)變曲線的屈服區(qū)域的局部放大圖，根據(jù)該圖可以確定，材料的屈服極限約為（B）。A.217.5MPaB.220MPaC.223.5MPaD.232.5MPa11、在低碳鋼扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，根據(jù)公式確定的抗扭強(qiáng)度（A）。式中為試樣扭斷前所承受的最大扭矩、為試樣的抗扭截面系數(shù)。A.要比材料真實(shí)的抗扭強(qiáng)度高B.要比材料真實(shí)的抗扭強(qiáng)度低C.就是材料真實(shí)的抗扭強(qiáng)度D.可能比材料真實(shí)的抗扭強(qiáng)度高，也可能比材料真實(shí)的抗扭強(qiáng)度低，不一定12、在下列應(yīng)變計(jì)中，橫向效應(yīng)最小的是（C）。A.絲繞式應(yīng)變計(jì)B.短接式應(yīng)變計(jì)C.箔式應(yīng)變計(jì)13、某材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，材料的名義屈服極限約為（C）。A.135MPaB.235MPaC.325MPaD.380MPa當(dāng)應(yīng)力σ=350MPa時，材料相應(yīng)的塑性應(yīng)變約為（B）。A.B.C.D.14、在應(yīng)變計(jì)電阻初始值的選擇上，傳感器都選擇比較大的電阻值，其主要原因是（A）。A.提高測量的靈敏度B.消除非測量因素的影響C.減小橫向效應(yīng)的影響15、在做梁的純彎曲實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)采用增量法進(jìn)行逐級等量加載。在下列四個有關(guān)表述中，（D）是不正確的。A.采用增量法加載，可以消除初始狀態(tài)對測試結(jié)果的影響B(tài).采用增量法加載，可以消除測試系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差C.采用增量法加載，可以消除梁的自重的影響D.采用增量法加載，可以保證應(yīng)力與應(yīng)變之間的線性關(guān)系二、試推導(dǎo)出純剪切應(yīng)力狀態(tài)單元體的切應(yīng)變與主應(yīng)變的關(guān)系式。（6分）τττττ主單元體與其夾角為45°其中：三、用一板狀試件作軸向拉伸試驗(yàn)，軸向應(yīng)力每增加，測得軸向應(yīng)變增加，橫向應(yīng)變增加，試求材料的彈性模量E和泊松比v。（6分）解：四、一枚應(yīng)變計(jì)（R=120Ω，K=2.00）粘貼于軸向拉伸試件表面，應(yīng)變計(jì)軸線與試件平行。試件材料為低碳鋼，彈性模量E=210GPa。若加載到應(yīng)力σ=100MPa，應(yīng)變計(jì)的阻值變化多少？如將此應(yīng)變計(jì)粘貼于可產(chǎn)生較大彈性變形的試件，當(dāng)應(yīng)變從零增加到5000με時，應(yīng)變計(jì)阻值變化多少？（6分）解：（1）∵∴（2）五、圖示圓軸在軸力F、彎矩M（M在垂直面內(nèi)）和扭矩Me共同作用下，且在圓軸的前后兩點(diǎn)貼有四枚電阻應(yīng)變計(jì)R1、R2、R3和R4（它們與圓軸母線夾角均為45°）。試?yán)秒姕y法確定扭矩Me的大小，寫出必要的表達(dá)式和相應(yīng)的計(jì)算公式。已知圓軸直徑為d，材料剪切彈性模量為G，應(yīng)變計(jì)和應(yīng)變儀的靈敏系數(shù)相同。（10分）FFFFMeMeR4R2R3R1MM來說處于中性層上所以R1R1R2R3R4ABCDhbhbFR1R2R3R4Fe解：R2R1RR2R1R內(nèi)R內(nèi)ABCD①R1R3R4R2ABCD②000000000000000000Fl2l1zR1R2R3R4l000000000000000000Fl2l1zR1R2R3R4lRF1F2解：在吊車梁的下表面沿軸向方向粘貼應(yīng)變計(jì)R1、R2（位置為l2的兩端），另有兩溫度補(bǔ)償計(jì)。接成如圖所示的半橋，當(dāng)?shù)踯囋诹旱娜我馕恢脁時測量R1R3R1R3R4R2ABCDTTxypR1R2R3R4八、鑄鐵圓柱薄壁容器受內(nèi)壓p和扭轉(zhuǎn)力偶矩T作用，如圖所示。已知壁厚t（t<D/20），平均直徑D，材料彈性模量E、剪切彈性模量G、泊松比v，試用電測法TTxypR1R2R3R4解：解在圓軸表面某點(diǎn)沿45°方向分別粘貼兩枚應(yīng)變計(jì)R1、R2（如圖）和兩枚溫度補(bǔ)償計(jì)R3、R4[第二種方法：貼四枚應(yīng)變計(jì)R1、R2、R3、R4]，接成如圖的全橋R1R3R4RR1R3R4R2ABCD在只有內(nèi)壓p作用下σmσσmσtABCDEFFaaalΔl1ABCDEFFaaalΔl1Δl2FN1FN2R1R2解：本結(jié)構(gòu)為一次超靜定結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)條件2Δl1=Δl2即：平衡條件：即：R1R2R內(nèi)R1R2R內(nèi)R內(nèi)ABCD在EF桿沿軸向方向粘貼一枚應(yīng)變計(jì)，另有一枚溫度補(bǔ)償計(jì)，接成圖示半橋151、國標(biāo)規(guī)定的拉伸試樣分為（比例）和(非比例)試樣。2、在彈性范圍至屈服強(qiáng)度段拉伸時，當(dāng)材料彈性模量E小于150000N/mm2時，應(yīng)力速率選擇，最小（2N/mm2.s-1）最大（20N/mm2.s-1）；彈性模量E大于等于150000N/mm2時最小（6N/mm2.s-1）最大（10N/mm2.s-1）。3、當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)≤200MPa時修約間隔為（1N/mm2），當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)＞1000MPa時修約間隔為（10N/mm2）。4、當(dāng)試件橫截面尺寸在0.5~2.0mm時，所使用的量具分辨力應(yīng)不大于（0.005），當(dāng)試件橫截面尺寸＞10mm時，所使用的量具分辨力應(yīng)不大于（0.05）。5、材料性能試驗(yàn)時的溫度一般在室溫（10~35℃）范圍內(nèi)進(jìn)行。對溫度要求嚴(yán)格的試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度應(yīng)為（23℃±5℃）。6、壓縮試件測定Relc、Rehc的側(cè)向無約束圓柱形試樣的L為（2.5~3.5d），僅測定Rmc的側(cè)向無約束圓柱形試樣的L為（1~2d）。7、壓縮圓柱形試件的直徑測量須在（原始標(biāo)距中點(diǎn)處）兩個相互垂直的方向上測量直徑，取其（算術(shù)平均值）。8、圓柱形扭轉(zhuǎn)試件推薦采用直徑為10mm，標(biāo)距分別為（50mm和100mm），平行長度分別為（70mm和120mm）的試樣。9、扭轉(zhuǎn)計(jì)標(biāo)距相對誤差不大于（±0.5%），示值分辨力不大于（0.001°）。10、一般常用的電阻應(yīng)變片種類有（絲繞式）、（箔式）和（半導(dǎo)體式）。11、電阻應(yīng)變儀的測量原理為（應(yīng)變電橋電路）、（電壓或電流放大電路）、（數(shù)據(jù)顯示電路）。12、電橋的接橋方式一般分為（四分之一橋）、（半橋）、（全橋）。13、電阻應(yīng)變儀的示值讀數(shù)為（微應(yīng)變）。二、選擇題（30分，每題3分）1、測量拉伸試樣選用的游標(biāo)卡尺分度值為0.02mm，以下測量數(shù)據(jù)不正確的是（A、D）。A、10.01B、9.98C、100.26D、10.22、測量拉伸試件時截面直徑的尺寸應(yīng)選用（A）。A、最小值B、最大值C、平均值D、標(biāo)稱值3、電測應(yīng)力分析又稱應(yīng)變電測法，簡稱電測法，其主要優(yōu)點(diǎn)有（ABCD）。A、測量精度高B、測量范圍廣C、傳感元件小D、測量速度快4、鑄鐵的壓縮破壞方向是45°~55°，是什么破壞類型（C）。A、拉伸B、壓縮C、剪切D、彎曲5、若靜態(tài)應(yīng)變儀標(biāo)準(zhǔn)靈敏系數(shù)為2時，標(biāo)定的應(yīng)變片靈敏系數(shù)小于2時,則應(yīng)變儀的讀數(shù)比實(shí)際應(yīng)變值（A）。A、大B、小C、相等D、可大可小6、低碳鋼扭轉(zhuǎn)試樣的斷口是垂直于軸線的橫截面，說明了低碳鋼受（B）破壞。A、拉應(yīng)力B、剪應(yīng)力C、壓應(yīng)力D、彎曲應(yīng)力7、已知懸臂梁上下對稱貼兩枚參數(shù)相同應(yīng)變片，要求測量結(jié)果為2ε，請選用接橋方式（B）。A、四分之一橋B、半橋C、全橋8、低碳鋼拉伸試樣其斷口在端部第二格處，須采用移中法測斷后伸長率，除測量X到Y(jié)的長度外，還應(yīng)測量幾個格數(shù)的長度（A）。A、2×（3格）B、4格C、5格D、6格9、電測法測量材料的彈性模量E時，若采用1/4橋測量，如何貼片最經(jīng)濟(jì)合理（B）。A、沿軸向單面貼片B、沿軸向?qū)ΨQ面貼片C、沿軸向和周向?qū)ΨQ面貼片D、沿軸向和周向單面貼片10、彎扭組合變形構(gòu)件的主應(yīng)力測定，一般采用粘貼三軸45°應(yīng)變花測量，那種粘貼方法能達(dá)到目的（A、B、C、D）。A、沿軸向貼片B、沿周向貼片C、沿軸向?qū)ΨQ貼片D、任意方向貼片三、構(gòu)件測試設(shè)計(jì)與計(jì)算（每題十分）O ε380MPaR300MPaε1 εA O ε380MPaR300MPaε1 εA 答：εA=ε1-R`/E=0.25-380/200×103=0.2481A=εA×100%=24.81%2、下表數(shù)據(jù)為直徑為d=10mm的低碳鋼試件拉伸時，每間隔3kN所記錄的L=100mm標(biāo)距段內(nèi)的變形量，試計(jì)算其彈性模量E。F（kN）03691215182124△L（mm）00.0260.0450.0650.0860.1050.1350.3652.864答：去除0kN、3kN、21kN、24kN時的非線性段；;;;;3、試用拉壓彈性元件設(shè)計(jì)一壓力負(fù)荷傳感器，并寫出力和應(yīng)變的關(guān)系。解：彈性元件采空心圓柱，貼片位置和接橋方法如圖，當(dāng)圓柱受壓時軸向應(yīng)變?yōu)棣牛鳂虮蹜?yīng)變分別為ε1、ε2、ε3、ε4。R2DCBAR1R1*RR2DCBAR1R1*R2*R3R3*R4*R4傳感器接橋電路圖R1R1*R4R2*RR1R1*R4R2*R3R3*R4*R2彈性元件及貼片位置εd=ε1-ε2+ε3-ε4=-4（1+μ）εε=εd/4(1+μ)設(shè)圓柱橫截面積為A，則：F=Aσ=EεA=-EAεd/4(1+μ)4、直角拐臂結(jié)構(gòu)受力如圖，設(shè)幾何尺寸、材料常數(shù)均已知，AB=a，BC=b。試沿主應(yīng)力方向貼片，用合適的接橋方法，寫出P與讀數(shù)應(yīng)變εd的關(guān)系式。解：AB為彎扭組合，M=Pa，T=PbABCPABCP在A端沿α0，α0+90°方向貼片，接入下列橋路。,,R1R1R2RR16一、填空題（30%）1、在進(jìn)行金屬拉伸實(shí)驗(yàn)時，通常采用國家標(biāo)準(zhǔn)《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》，其標(biāo)準(zhǔn)號為（）。2、一直徑為10mm的低碳鋼拉伸試樣，測得其下屈服力FeL=29kN，最大拉力Fm=41kN，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其ReL為（），Rm為（）。3、某鋼板，加工成寬20mm，厚3mm的矩形截面拉伸試樣，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)距通常取值為（）。二、選擇題（30%）1、根據(jù)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)方法規(guī)定，通常在進(jìn)行低碳鋼扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時，材料屈服前的試驗(yàn)速度應(yīng)控制在（）范圍內(nèi)某個盡量恒定的值，屈服后不大于360°/min。速度的改變應(yīng)無沖擊。a.0.6～3°/minb.6～30°/minc.60～300°/mind.5～50°/s2、在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)過程中，試樣的平行長度Lc會（）。a.伸長b.縮短c.不變3、鋼材的彈性模量的取值范圍在（）之間。a.0.19×105～0.21×105MPab.1.90×105～2.10×105MPac.19.0×105～21.0×105MPad.190×105～210×105MPa三、測試方案設(shè)計(jì)（40%）1、如圖所示，設(shè)一矩形截面懸臂梁結(jié)構(gòu)，在自由端有一集中荷載P作用，試用應(yīng)變電測原理測量其彎矩、剪力以及彎曲應(yīng)力。W為結(jié)構(gòu)抗彎截面模量。2、試用應(yīng)變電測原理，設(shè)計(jì)一力傳感器，要求能消除由于傳感器彈性元件因荷載偏心而產(chǎn)生的附加彎曲影響，并給出其最大載荷。傳感器彈性元件材料彈性模量為E，許用應(yīng)力為210MPa，截面面積為A。一、填空題（30%）1、GB/T228-20022、370MPa，520MPa，3、取45mm，二、選擇題（30%）1、b.6～30°/min2、c.不變3、b.1.90×105～2.10×105MPa三、測試方案設(shè)計(jì)（40%）實(shí)驗(yàn)解：(1)最大彎曲應(yīng)力σ（A-A截面）R1、R3半橋組橋，,(2)彎矩M（A-A截面）剪力QR1、R2半橋組橋，2、試用應(yīng)變電測原理，設(shè)計(jì)一力傳感器，要求能消除由于傳感器彈性元件因荷載偏心而產(chǎn)生的附加彎曲影響，并給出其最大載荷。傳感器彈性元件材料彈性模量為E，許用應(yīng)力為210MPa，截面面積為A。實(shí)驗(yàn)解：R1～R8兩兩串聯(lián)全橋接橋載荷最大載荷Pmax≤210A18一、填空1．通不僅豐富學(xué)生的書本知識，而且增強(qiáng)學(xué)生的，提高學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的分析、研究和解決工程問題的能力，提高學(xué)生建立或者修正完善力學(xué)模型的能力，是學(xué)生獲取、培養(yǎng)和的重要途徑。2．低碳鋼拉伸時有明顯的“四個”階段，它們分別是：、、、。在微機(jī)控制電子可明顯看出其各極限的特點(diǎn)。3．用測定純彎曲梁的正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)時，所要用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要有：實(shí)驗(yàn)裝置或萬能材料試驗(yàn)機(jī)一臺。一臺，矩形截面鋼梁一條。4．低碳鋼試樣和鑄鐵試樣的扭轉(zhuǎn)破壞有很大的差別。低碳鋼試樣的斷面與重合，斷面是最大作用面，斷口較為齊平，可知為；鑄鐵試樣的斷面是與試樣的軸線成的螺旋面，斷面是最大作用面，斷口較為粗糙，因而是最大拉應(yīng)力造成的。二、選擇1．材料和面積相同而標(biāo)距不同的兩根比例試樣，其斷后伸長率和是（）。a．=b．≠c．>d．<2．電測法測定純彎曲梁正應(yīng)力時，采用三分點(diǎn)加載將應(yīng)變片粘貼在梁純彎曲段內(nèi)上沿所測應(yīng)變和粘貼在梁純彎曲段外上沿所測應(yīng)變，是（）。a．=b．>c．<d．≠3．利用YE2533電阻應(yīng)變儀測量應(yīng)變時，采用半橋接橋方法時，溫度補(bǔ)償應(yīng)變片最多能補(bǔ)償（）個點(diǎn)。a．5b．4c．3d．104．低碳鋼圓軸截面扭轉(zhuǎn)時，截面上扭應(yīng)力呈矩形分布狀態(tài)的條件是（）。a．b．>>c．≤d．<三、零、構(gòu)件測試方案設(shè)計(jì)、計(jì)算1．HRB335鋼拉伸試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、計(jì)算2．電測法測定純彎曲梁的正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、計(jì)算一、填空1．通過力學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅豐富學(xué)生的書本知識，而且增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提高學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的手段與方法分析、研究和解決工程問題的能力，提高學(xué)生建立力學(xué)模型或者修正完善力學(xué)模型的能力，是學(xué)生獲取全面力學(xué)知識、培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要途徑。2．低碳鋼拉伸時有明顯的“四個”階段，它們分別是：彈性極限、比例極限、屈服極限、強(qiáng)化極限。在微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)上可明顯看出其各極限的特點(diǎn)。3．用電測法測定純彎曲梁的正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)時，所要用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要有：彎曲梁實(shí)驗(yàn)裝置或萬能材料試驗(yàn)機(jī)一臺。靜態(tài)數(shù)字電阻應(yīng)變儀一臺，矩形截面鋼梁一條。4．低碳鋼試樣和鑄鐵試樣的扭轉(zhuǎn)破壞斷口形貌有很大的差別。低碳鋼試樣的斷面與橫截面重合，斷面是最大切應(yīng)力作用面，斷口較為齊平，可知為剪切破壞；鑄鐵試樣的斷面是與試樣的軸線成的螺旋面，斷面是最大拉應(yīng)力作用面，斷口較為粗糙，因而是最大拉應(yīng)力造成的拉伸斷裂破壞。二、選擇1．材料和面積相同而標(biāo)距不同的兩根比例試樣，其斷后伸長率和是（c）。a．=b．≠c．>d．<2．電測法測定純彎曲梁正應(yīng)力時，采用三分點(diǎn)加載將應(yīng)變片粘貼在梁純彎曲段內(nèi)上沿所測應(yīng)變和粘貼在梁純彎曲段外上沿所測應(yīng)變，是（b）。a．=b．>c．<d．≠3．利用YE2533電阻應(yīng)變儀測量應(yīng)變時，采用半橋接橋方法時，溫度補(bǔ)償應(yīng)變片最多能補(bǔ)償（a）個點(diǎn)。a．5b．4c．3d．104．低碳鋼圓軸截面扭轉(zhuǎn)時，截面上扭應(yīng)力呈矩形分布狀態(tài)的條件是（c）。a．b．>>c．≤d．<三、零、構(gòu)件測試方案設(shè)計(jì)、計(jì)算1．HRB335鋼拉伸試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、計(jì)算A．HRB335鋼拉伸試驗(yàn)方案：a．根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康拇_定試樣根數(shù)和、形狀、尺寸，進(jìn)行組合。b．由于試件為未經(jīng)加工原條應(yīng)求出其截面面積為此應(yīng)進(jìn)行稱重、量長度。c．計(jì)算直徑d.。d．劃分標(biāo)距長度10d.十等份。e．根據(jù)要測有關(guān)HRB335鋼的技術(shù)指標(biāo)，選用CMT5305微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。f．測出屈服強(qiáng)度、最大力。g．根據(jù)斷口位置判定是否需要斷口移中，記錄斷后標(biāo)距、斷口最小截面面積。B．結(jié)果處理：分別求出屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長率、斷面收縮率和屈強(qiáng)比/，結(jié)論。2．電測法測定純彎曲梁的正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、計(jì)算A．電測法測定純彎曲梁的正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)方案：a．設(shè)計(jì)一純彎曲梁的實(shí)驗(yàn)裝置。b．選用Q235鋼制成矩形截面梁，彈性模量=200。c．計(jì)劃在純彎曲段內(nèi)沿梁高均勻布貼5片BX120-10AA應(yīng)變片，自上向下編號1-5。d．選擇502粘合劑。e．采用YE2533靜態(tài)電阻應(yīng)變儀（用前預(yù)熱30分鐘）。f．用四分之一橋連接電橋（采用標(biāo)準(zhǔn)電阻共補(bǔ)償）。g．采用等值增量加載方案加、卸載為一循環(huán)。h．導(dǎo)出數(shù)據(jù)。序號苛載（N）0234320B．結(jié)果處理：a．計(jì)算應(yīng)變的等值增量—。b．計(jì)算各點(diǎn)應(yīng)變增量平均值—。c．實(shí)測應(yīng)力=—。d．梁截面慣性矩計(jì)算。e．荷載增量，彎矩增量。f．理論應(yīng)力=。 g．理論實(shí)測值比較相對誤差。h．繪制實(shí)測應(yīng)力與理論應(yīng)力截面分布圖形，結(jié)論。19選擇題(每題4分，共24分)1．CSS—1110電子萬能試驗(yàn)機(jī)的載荷分為100KN，50KN，20KN，10KN，5KN五個不同量程。現(xiàn)有圓截面試件，其直徑為9.96，材料的值約為580Mpa，應(yīng)選用()量程進(jìn)行拉伸破壞實(shí)驗(yàn)。(A)100KN(B)50KN(C)20KN(D)10KN2．有四枚電阻應(yīng)變片，，和貼在構(gòu)件的四個測點(diǎn)，用單點(diǎn)加溫度補(bǔ)償法逐點(diǎn)測得四個點(diǎn)的應(yīng)變分別為，，，。若將這四枚應(yīng)變片接成圖示的全橋形式，應(yīng)變儀的讀數(shù)是()。(A)(B)(C)(D)3．圖示拉伸試件。拉斷后試件的總長度由變?yōu)?。?biāo)距部分長度由變?yōu)?，材料的延伸率?)(A)(B)(C)(D)4．圖示三條曲線代表三種不同材料的拉伸曲線，彈性模量最大的是()（A）材料A(B)材料B(C)材料C(D)無法確定5．構(gòu)件上貼有靈敏度系數(shù)為2.2的應(yīng)變片，加力后用靈敏系數(shù)為2的應(yīng)變儀得到的讀數(shù)為330，構(gòu)件上測點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)變是()(A)(B)(C)(D)6．液壓擺式萬能試驗(yàn)機(jī)，示力盤上共有四擋刻度盤。選取哪一擋刻度盤讀取載荷是依據(jù)()。試件的材料；(B)加載速度的快慢；(C)指針偏轉(zhuǎn)的程度(D)擺錘的設(shè)置填空題(每題4分，共24分)1．扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)的試樣一般采用比例短試樣，那么直徑為8mm的圓試樣其標(biāo)距長度應(yīng)為