精品材料力学试卷三套含答案分解

时间：2021-03-02 06:01:45 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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精品材料力学试卷三套含答案分解 本文简介：《材料力学》试卷（A卷）考试形式：开（）、闭（√）卷题号一二三四五六七八总分统分人得分注：学生在答题前，请将密封线内各项内容准确填写清楚，涂改及模糊不清者、试卷作废。得分阅卷人一、选择题（每小题2分，共22分。请将答案填在下面的表格内）题号12345678910答案题号11答案1、构件的强度是指()

精品材料力学试卷三套含答案分解 本文内容：

《材料力学》试卷（A卷）

考试形式：开（）、闭（√）卷

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

总分

统分人

得分

注：学生在答题前，请将密封线内各项内容准确填写清楚，涂改及模糊不清者、试卷作废。

得分

阅卷人

一、选择题（每小题

2

分，共

22

分。请将答案填在下面的表格内）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

题号

11

答案

1、构件的强度是指(

)

(A)在外力作用下构件抵抗变形的能力

(B)

在外力作用下构件保持原有平衡态的能力

(C)

在外力作用下构件抵抗破坏的能力

2、阶梯形杆AC如图所示，在A、B截面分别作用大小相等的力P。设AB段、BC段的轴力分别为Nl和N2，应力分别为σ1和σ2，BC段的横截面积是AB段横截面积的的2倍。则下列答案哪个是正确的（

）

P

(A)

N1=N2

σ1=σ2；

(B)

N1≠N2

σ1≠σ2；

(C)

N1=N2

σ1≠σ2；

(D)

N1≠N2

σ1=σ2。

3、插销穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端受有一拉力P．该插销的剪切面面积和挤压面积分别等于（

）

(A)

πdh，πD2/4；

(B)

πdh，π(D2-d2)/4；

(C)

πDh，πD2/4；

(D)

πDh，π(D2-d2)/4。

4、当实心圆轴的直径增加1倍时，其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来的（

）

(A)

8和16倍；(B)

16和8倍；(C)

8和8倍；(D)

16和16倍。

5、图示任意形状截面，它的一个形心轴zc把截面分成I和II两部分。在以下各式中哪一个一定成立（

）

(A)

IIzc+

IIIzc=0

；

(B)

IIzc-

IIIzc=0

；

(C)

SIzc+SIIzc=0

；

(D)

AI

=

AII

。

6、T形截面铸铁梁，设各个截面的弯矩均为正值。则将其截面按哪个所示的方式布置，梁的强度最高？(

)

7、图示变截面梁，用积分法求挠曲线方程时（

）

(A)

应分2段，通常有2个积分常数；

(B)

应分2段，通常有4个积分常数；

(C)

应分3段，通常有6个积分常数；

(D)

应分4段，通常有8个积分常数。

8、图示悬臂梁，给出了1、2、3、4点的应力状态。其中哪个所示的应力状态是错误的（

）

9、四根相同的杆件受力情况如图所示，其拉压弹性模量相同，问其中哪一根杆的变形最大？（

）

10、下列结论中哪些是正确的?（

）

(1)在平面弯曲的梁中，横截面的中性轴必通过截面形心；

(2)在斜弯曲的梁中，横截面的中性轴必通过截面形心；

(3)在偏心压缩的柱中，横截面的中性轴必通过截面形心；

(4)在拉弯组合变形的杆中，横截面上可能没有中性轴。

(A)

(1)、(2)(B)

(3)、(4)(C)

(1)、(2)

、(3)(D)

(1)、(2)

、(4)

11、压杆下端固定，上端与水平弹簧相连，如图所示。试判断该杆长度系数μ值的范围。(

)

(A)

μ2

得分

阅卷人

二、填空题（每空2分，共

14

分）

1、没有明显屈服平台的塑性材料，其破坏应力取材料的

。

2、悬臂梁的横截面为槽形，在自由端承受图示垂直于梁轴线的集中力P，（图中A为弯曲中心，

C为截面形心，它们的变形形式分别为：（a）

；（b）

；

（c）

。

3、一受扭圆棒如图所示，其m—m

截面上的扭矩等于

。

4、矩形截面梁横截面上最大切应力出现在

各点，

其

。

得分

阅卷人

三、作图分析题（共14分）

1、作图示外伸梁的剪力图和弯矩图，并求出最大弯矩Mmax。

得分

阅卷人

四、计算题（共

50

分）

1、、铸铁梁受荷载情况如图示。已知截面对形心轴的惯性矩Iz

=

403×10－7m4，铸铁抗拉强度［σ］＋=50MPa，抗压强度［σ］－=

125MPa。试按正应力强度条件校核梁的强度。（16分）

2、单元体各面上的应力如图所示，试求其主应力，若用第三强度理论校核则其相当应力为多少。

(8分)

3、作用于悬臂木梁上的载荷为：xy平面内的P1=800N，xz平面内的P2=1650N。若木材的许用应力[s]=10MPa，矩形截面边长之比为h/b=2，试确定截面的尺寸。（15分）

x

1m

1m

y

O

P1

P2

a

b

Z

h

b

4、一根两端铰支圆截面压杆，直径d=160mm,材料为Q235钢，E=200GPa，sp=200MPa，ss=240MPa，长度l1=5m。查表得Q235钢：a

=

304MPa,b

=

1.12MPa，，。

试：求该压杆的临界压力Pcr。（11分）

《材料力学》试卷（

A

卷）

一、选择题（每小题

2

分，共

22

分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

C

D

B

A

C

A

D

D

B

D

题号

11

答案

C

二、填空题（每小题

2分，共

14

分）

1、名义屈服极限

2、纵向铅直面内平面弯曲

，斜弯曲，弯扭组合变形

3、-M

4、中性轴，

三、作图分析题（共

14

分）

解：V图5分，M图7分

2分

四、计算题（共

50

分）

1、解：（16分）

①、作内力图，由此判断危险截面为B、C截面

（5分）

②、C截面上压下拉,最大拉应力在截面下边缘；B截面下压上拉，最大拉应力在截面上边缘。其强度分别为：

（3分）

B截面

（3分）

（3分）

（3分）

C截面

所以该梁强度满足要求（2分）

2、解：8分

（3分）

（2分）

（3分）

3、解：(15分)

（1）求内力

固定端弯矩最大

（2分）

（2）求应力

木梁在xy平面弯曲而引起的端截面最大应力为

（3分）

木梁在xz平面弯曲而引起的端截面最大应力为

（3分）

（3）强度计算

端截面上a点是最大拉应力点，b点是最大压应力点，应力大小是

（7分）

4、解：（11分）求临界压力Pcr

（4分）

（5分）

（2分）

《材料力学》试卷（B卷）

考试形式：开（）、闭（√）卷

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

总分

统分人

得分

注：学生在答题前，请将密封线内各项内容准确填写清楚，涂改及模糊不清者、试卷作废。

得分

阅卷人

一、选择题（每小题

2

分，共

22

分。请将答案填在下面的表格内）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

题号

11

答案

1、构件的刚度是指(

)

(A)在外力作用下构件抵抗变形的能力

(B)

在外力作用下构件保持原有平衡态的能力

(C)

在外力作用下构件抵抗破坏的能力

2、任一单元体,以下结论中哪个是正确的。（

）

(A)

在最大剪应力作用面上，正应力为零；

(B)

在最小正应力作用面上，剪应力最大；

(C)

在最大正应力作用面上，剪应力为零；

(D)

在最小剪应力作用面上，正应力最大。

3、在图中，若板和铆钉为同一材料，且已知[σbs]＝π[τ]，为了充分提高材料的利用率。则铆钉的直径d应该为（

）

(A)

d=2t；

(B)

d=4t；

(C)

d＝4t／π；

(D)

d＝8t／π。

4、一根空心轴的内、外径分别为d、D，当D＝2d时．其抗扭截面模量为（

）

(A)

15πd3/32；(B)

7πd3/16；

(C)

15πd4/32；(D)

7πd4/16。

5、任意形状图形及其坐标轴如图所示，其中z轴平行于z

轴。若已知图形的面积为A，对z轴的惯性矩为Iz，则该图形对z

轴的惯性矩(

)

(A)

Iz+(a+b)2A

；

(B)

Iz+(a2+b2)A

；

(C)

Iz+(b2-a2)A；

(D)

Iz+(a2-b2)A

。

6、T形截面铸铁梁，设各个截面的弯矩均为负值。则将其截面按哪个所示的方式布置，梁的强度最高？(

)

7

P

P

、图示变截面梁，用积分法求挠曲线方程时（

）

(A)

应分3段，通常有3个积分常数；

(B)

应分3段，通常有6个积分常数；

(C)

应分2段，通常有2个积分常数；

(D)

应分2段，通常有4个积分常数。

8、图示外伸梁，1、2、3、4点的应力状态如图所示。其中哪个所示的点的应力状态是错误的(

)

9、材料相同的四个等长直杆如图所示，其拉压弹性模量相同，问其中哪一根杆的变形最大？（

）

10、图示三种受压杆件，杆①，杆②和杆③中的最大压应力分别用σmax1、σmax2和σmax3表示，它们之间的关系是（

）。

(A)

σmax12

得分

阅卷人

二、填空题（每空2分，共

14

分）

1、塑性材料拉伸试样应力超过屈服极限后逐渐卸除荷载，经过短时间后再重新加载

其

将得到提高，而塑性变形将减小。

2、悬臂梁的横截面为槽形，在自由端承受图示垂直于梁轴线的集中力P，（图中A为弯曲中心，

C为截面形心，它们的变形形式分别为：（a）

；（b）

；（c）

。

3、图示杆1-1截面的轴力为

。

4、工字形截面梁横截面上最大切应力出现在

各点，

若工字形截面腹板面积为A，

则其

。

得分

阅卷人

三、作图分析题（共14分）

1、作图示外伸梁的剪力图和弯矩图，并求出最大弯矩Mmax。

得分

阅卷人

四、计算题（共

50

分）

P

50

1400

600

2P

A

B

C

250

150

50

y1

y2

zC

y

C

1、⊥形截面铸铁梁如图所示。若铸铁的许用拉应力为[st]=40MPa，许用压应力为[sc]=160MPa，截面对形心zc的惯性矩Izc=10180cm4，y1=96.4mm，试求梁的许用载荷P。（16分）

2、单元体各面上的应力如图所示，试求其主应力。(6分)

3、如图所示双向偏心压缩短立柱，A的坐标。矩形横截面尺寸如图所示宽为100mm，长为160mm。材料的许用正应力[σ]=30MPa,试求：立柱的许可载荷。(13分)

4、图中所示之压杆，其直径均为d，材料都是Q235钢，

，但二者长度和约束条件不相同，(a)图两端铰支，(b)图两端固定。试：计算当d＝160mm，E＝206GPa时，二杆的临界荷载，并判断哪根杆更容易失稳。(15分)

《材料力学》试卷（

B

卷）

一、选择题（每小题

2

分，共

22

分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

A

C

B

A

C

C

B

B

D

C

题号

11

答案

D

二、填空题（每小题

2分，共

14

分）

1、强度

2、斜弯曲，弯扭组合变形，

斜弯曲+扭转

组合变形

3、3P

4、

中性轴，

三、作图分析题（共

14

分）

解：V图5分，M图7分

2分

四、计算题（共

50

分）

解：（1）画梁的弯矩图

由弯矩图知：可能危险截面是A和C截面（5分）

（2）强度计算

A截面的最大压应力

（3分）

A截面的最大拉应力

（3分）

C截面的最大拉应力

（3分）

取许用载荷值（2分）

2、解：(6分)

3、解：（1）外力分析：外力与轴线平行，构件发生偏心压缩。（2分）

(2)内力分析：各截面上内力素为常量。（3分）

（3）应力分析：过棱上各点具有最大的压的正应力最大。（2分）

(4)强度计算：（6分）

4、解：（1）计算柔度

（2分）

（2分）

（2分）

（2）计算各杆的临界荷载

（2分）

所以可以用欧拉公式计算临界压力

（2分）

（2分）

（2分）

（1分）

所以（a）杆更容易失稳。

《材料力学》试卷（C卷）

考试形式：开（）、闭（√）卷

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

总分

统分人

得分

注：学生在答题前，请将密封线内各项内容准确填写清楚，涂改及模糊不清者、试卷作废。

得分

阅卷人

一、选择题（每小题

2

分，共

22

分。请将答案填在下面的表格内）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

题号

11

答案

1、构件的稳定性指(

)

(A)在外力作用下构件抵抗变形的能力

(B)

在外力作用下构件保持原有平衡态的能力

(C)

在外力作用下构件抵抗破坏的能力

2、图示简单桁架，杆1和杆2的横截面面积均为A，许用应力均为[σ]，设N1、N2分别表示杆1和杆2的轴力，则在下列结论中，错误的是（

）

(A)

载荷P＝N1cosα+N2cosβ；

(B)

N1sinα＝N2sinβ；

(C)

许可载荷[P]>[σ]

A(cosα十cosβ)；

(D)

许可载荷[P]≤[σ]

A(cosα十cosβ)。

3、在图中，若板和铆钉为同一材料，且已知[σbs]＝π[τ]/2，为了充分提高材料的利用率。则铆钉的直径d应该为

(

)

(A)

d=2t；

(B)

d=4t；

(C)

d＝4t／π；

(D)

d＝8t／π。

4、外径为D，内径为d的空心圆轴，两端受扭转力偶矩T作用，轴内的最大剪应力为τ。若轴的外径改为D/2，内径改为d/2，则轴内的最大剪应力变为（

）

(A)

16τ；

(B)

8τ；

(C)

4τ；

(D)

2τ。

5、图形对于其对称轴的（

）

A

静矩为零，惯性矩不为零

；

B

静矩和惯性矩均为零；

C

静矩不为零，惯性矩为零

；

D

静矩和惯性矩均不为零。

6、下列结论哪个是正确的（

）

（A）杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和；

（B）杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值；

（C）内力必大于应力；

（D）应力是内力的集度。

q

o

y

x

L

a

7、若用积分法计算图示梁的挠度，则边界条件和连续条件为（

）。

(A)

x=0，v=0；

x=a+L，v=0；

x=a，

v左=v右，θ左=θ右。

(B)

x=0，v=0；

x=a+L，v=0，θ=0；

x=a，

v左=v右，θ左=θ右。

(C)

x=0，v=0；

x=a+L，v=0，θ=0；

x=a，

v左=v右。

(D)

x=0，v=0；

x=a+L，v=0，θ=0；

x=a，θ左=θ右。

8、图示两个单元体的应力状态(

)

(A)a是纯剪切应力状态，b不是；

(B)

b是纯剪切应力状态，a不是；

(C)

a、b均是纯剪切应力状态；

(D)

a、b均不是纯剪切应力状态。

9、材料相同的四个等长直杆如图所示，其拉压弹性模量相同，下列答案哪个是正确的？（

）

(A)、（1）杆变形最大

(B)、（2）杆变形最大

(C)、（3）杆变形最大

(D)、(2)、(3)

杆变形相等

10、一正方形截面短粗立柱(图a)，若将其底面加宽—倍(图b)，原厚度不变，则该立柱的强度(

)

(A)

提高—倍；

(B)

提高不到—倍；

(C)

降低；

(D)

不变。

11、由四根相同的等边角钢组成一组合截面压杆。若组合截面的形状分别如图a、b所示，则两种情况下(

)

(A)

稳定性不同，强度相同；

(B)

稳定性相同，强度不同；

(C)

稳定性和强度都不同；

(D)

稳定性和强度都相同。

得分

阅卷人

二、填空题（每空2分，共

14

分）

1、工程上将延伸率

的材料称为塑性材料。

2、悬臂梁的横截面为槽形，在自由端承受图示垂直于梁轴线的集中力P，（图中A为弯曲中心，

C为截面形心，它们的变形形式分别为：（a）

（b）

；（c）

。

3、图示杆1-1截面的轴力为

。

4、圆形截面梁横截面上最大切应力出现在

各点，

其

。

得分

阅卷人

三、作图分析题（共14分）

1、作图示外伸梁的剪力图和弯矩图，并求出最大弯矩Mmax。

得分

阅卷人

四、计算题（共

50

分）

A

P=20kN

B

D

C

2m

3m

1m

q=10kN/m

200

200

30

30

zC

y

yC

C

1、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示。许用拉应力[sl]=40MPa，许用压应力[sc]=160MPa，Izc=60.13×10-6m4，yc=157.5mm，试按正应力强度条件校核梁的强度。（16分）

2、单元体各面上的应力如图所示，试求其主应力。(6分)

3、如图所示圆截面悬臂梁，直径＝130mm，，在梁的水平对称面内受到P1＝1.6KN的作用，在竖直对称面内受到P2＝0.8KN的作用，许用应力[s]=30MPa，试校核该梁的强度。（13分）

4、如图所示立柱，由两根型号为20的槽钢组成，该材料的,已知，试求该立柱的临界载荷。（15分）

《材料力学》试卷（

C

卷）

一、选择题（每小题

2

分，共

30

分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

C

A

B

A

D

C

D

C

C

题号

11

答案

A

二、填空题（每小题

2分，共

20

分）

1、%

2、水平纵向对称面内平面弯曲，斜弯曲，弯扭组合变形

3、4P

4、

中性轴，

三、作图分析题（共

14

分）

解：V图5分，M图7分

2分

三、计算题（共

50

分）

解：（1）画梁的弯矩图

由弯矩图知：可能危险截面是B和C截面（5分）

（2）强度计算

B截面的最大压应力

（3分）

B截面的最大拉应力

（3分）

C截面的最大拉应力

（3分）

梁的强度足够。（2分）

2、解：(6分)

3、解：（1）求内力

固定端弯矩最大

（7分）

（2）求应力

（5分）

所以该梁满足强度条件。（1分）

4、解：①、计算柔度：

，所以y绕轴失稳

（3分）

（2分）

（2分）

所以该杆为大柔度杆

（3分）

②、按照欧拉公式计算临界载荷

（5分）

篇2：材料力学性能总结

材料力学性能总结 本文关键词：力学性能，材料

材料力学性能总结 本文简介：材料力学性能材料受力后就会产生变形，材料力学性能是指材料在受力时的行为。描述材料变形行为的指标是应力σ和应变ε，σ是单位面积上的作用力，ε是单位长度的变形。描述材料力学性能的主要指标是强度、延性和韧性。其中，强度是使材料破坏的应力大小的度量；延性是材料在破坏前永久应变的数值；而韧性却是材料在破坏时所

材料力学性能总结 本文内容：

材料力学性能

材料受力后就会产生变形，材料力学性能是指材料在受力时的行为。描述材料变形行为的指标是应力σ和应变ε，σ是单位面积上的作用力，ε是单位长度的变形。描述材料力学性能的主要指标是强度、延性和韧性。其中，强度是使材料破坏的应力大小的度量；延性是材料在破坏前永久应变的数值；而韧性却是材料在破坏时所吸收的能量的数值。

1．

弹性和刚度

材料在弹性范围内，应力与应变成正比，其比值E=σ/ε（MN/m2）称为弹性模量。E标志着材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。E值主要取决于各种材料的本性，一些处理方法（如热处理、冷热加工、合金化等）对它影响很小。零件提高刚度的方法是增加横截面积或改变截面形状。金属的E值随温度的升高而逐渐降低。

2．强度

在外力作用下，材料抵抗变形和破坏的能力称为强度。根据外力的作用方式，有多种强度指标，如抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。当材料承受拉力时，强度性能指标主要是屈服强度和抗拉强度。

（1）屈服强度σs

在图1-6（b）上，当曲线超过A点后，若卸去外加载荷，则试样会留下不能恢复的残余变形，这种不能随载荷去除而消失的残余变形称为塑性变形。当曲线达到A点时，曲线出现水平线段，表示外加载荷虽然没有增加，但试样的变形量仍自动增大，这种现象称为屈服。屈服时的应力值称为屈服强度，记为σS。

有的塑性材料没有明显的屈服现象发生，如图1-6（c）所示。对于这种情况，用试样标距长度产生0.2%塑性变形时的应力值作为该材料的屈服强度，以σ0.2表示。

机械零件在使用时，一般不允许发生塑性变形，所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据也是评定金属材料承载能力的重要机械性能指标。材料的屈服强度越高，允许的工作应力越高，零件所需的截面尺寸和自身重量就可以较小。

（2）抗拉强度σb

材料发生屈服后，其应力与应变的变化如图1-1所示，到最高点应力达最大值σb。在这以后，试样产生“缩颈”，迅速伸长，应力明显下降，最后断裂。最大应力值σb称为抗拉强度或强度极限。它也是零件设计和评定材料时的重要强度指标。σb测量方便，如果单从保证零件不产生断裂的安全角度考虑，可用作为设计依据，但所取的安全系数应该大一些。

屈服强度与抗拉强度的比值σS/σb称为屈强比。屈强比小，工程构件的可靠性高，说明即使外载或某些意外因素使金属变形，也不至于立即断裂。但屈强比过小，则材料强度的有效利用率太低。

3．塑性

材料在外力作用下，产生永久残余变形而不被断裂的能力，称为塑性。塑性指标也主要是通过拉伸实验测得的（图1-6）。工程上常用延伸率和断面收缩率作为材料的塑性指标。

（1）

延伸率δ

试样在拉断后的相对伸长量称为延伸率，用符号δ表示，即

b

式中：L0

试样原始标距长度；

L1

试样拉断后的标距长度。

（2）

断面收缩率ψ

试样被拉断后横截面积的相对收缩量称为断面收缩率，用符号ψ表示，即

式中：F0

试样原始的横截面积；

F1

试样拉断处的横截面积。

延伸率和断面收缩率的值越大，表示材料的塑性越好。塑性对材料进行冷塑性变形有重要意义。此外，工件的偶然过载，可因塑性变形而防止突然断裂；工件的应力集中处，也可因塑性变形使应力松弛，从而使工件不至于过早断裂。这就是大多数机械零件除要求一定强度指标外，还要求一定塑性指标的道理。

材料的δ和ψ值越大，塑性越好。两者相比，用ψ表示塑性更接近材料的真实应变。

4．硬度

硬度是材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划裂的能力。通常材料的强度越高，硬度也越高。硬度测试应用得最广的是压入法，即在一定载荷作用下，用比工件更硬的压头缓慢压入被测工件表面，使材料局部塑性变形而形成压痕，然后根据压痕面积大小或压痕深度来确定硬度值。从这个意义来说，硬度反映材料表面抵抗其它物体压入的能力。工程上常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

（1）布氏硬度HB

布氏硬度是用一定载荷P，将直径为D

的球体（淬火钢球或硬质合金球），压入被测材料的表面，保持一定时间后卸去载荷，根据压痕面积F确定硬度大小。其单位面积所受载荷称为布氏硬度。

由于布氏硬度所用的测试压头材料较软，所以不能测试太硬的材料。当测试压头为淬火钢球时，只能测试硬度小于450HB的材料；当测试压头为硬质合金时，可测试硬度小于650HB的材料。对金属来讲，钢球压头只适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。材料的σb与HB之间，有以下近似经验关系：

对于低碳钢：σb≈0.36HB；

对于高碳钢：σb≈0.34HB；

对于灰铸铁：σb≈0.10HB。

（2）洛氏硬度HR

洛氏硬度是将标准压头用规定压力压入被测材料表面，根据压痕深度来确定硬度值。根据压头的材料及压头所加的负荷不同又可分为HRA、HRB、HRC三种。

HRA适用于测量硬质合金、表面淬火层或渗碳层；

HRB适用于测量有色金属和退火、正火钢等；

HRC适用于测量调质钢、淬火钢等。

洛氏硬度操作简便、迅速，应用范围广，压痕小，硬度值可直接从表盘上读出，所以得到更为广泛的应用。

（3）维氏硬度HV

维氏硬度的实验原理与布氏硬度相同，不同点是压头为金刚石四方角锥体，所加负荷较小（5～120kgf）。它所测定的硬度值比布氏、洛氏精确，压入深度浅，适于测定经表面处理零件的表面层的硬度，改变负荷可测定从极软到极硬的各种材料的硬度，但测定过程比较麻烦。

5．疲劳强度

以上几项性能指标，都是材料在静载荷作用下的性能指标。而许多零件和制品，经常受到大小及方向变化的交变载荷，在这种载荷反复作用下，材料常在远低于其屈服强度的应力下即发生断裂，这种现象称为“疲劳”。材料在规定次数（一般钢铁材料取107次，有色金属及其合金取108次）的交变载荷作用下，而不至引起断裂的最大应力称为“疲劳极限”。光滑试样的弯曲疲劳极限用σ－1表示。一般钢铁的σ－1值约为其σb的一半，非金属材料的疲劳极限一般远低于金属。

疲劳断裂的原因一般认为是由于材料表面与内部的缺陷（夹杂、划痕、尖角等），造成局部应力集中，形成微裂纹。这种微裂纹随应力循环次数的增加而逐渐扩展，使零件的有效承载面积逐渐减小，以至于最后承受不起所加载荷而突然断裂。

通过合理选材，改善材料的结构形状，避免应力集中，减小材料和零件的缺陷，提高零件表面光洁度，对表面进行强化等，可以提高材料的疲劳抗力。

6．韧性

材料的韧性是断裂时所需能量的度量。描述材料韧性的指标通常有两种：

（1）冲击韧性aK

冲击韧性是在冲击载荷作用下，抵抗冲击力的作用而不被破坏的能力。通常用冲击韧性指标aK来度量。aK是试件在一次冲击实验时，单位横截面积（m2）上所消耗的冲击功（MJ），其单位为MJ/m2。aK值越大，表示材料的冲击韧性越好。

标准冲击试样有两种，一种是常用的梅氏试样（试样缺口为U型）；另一种是夏氏试样（试样缺口为V型）。同一条件下同一材料制作的两种试样，其梅氏试样的aK值显著大于夏氏试样的aK值，所以两种试样的aK值不能互相比较。夏氏试样必须注明aK（夏）。

实际工作中承受冲击载荷的机械零件，很少因一次大能量冲击而遭破坏，绝大多数是因小能量多次冲击使损伤积累，导致裂纹产生和扩展的结果。所以需采用小能量多冲击作为衡量这些零件承受冲击抗力的指标。实践证明，在小能量多次冲击下，冲击抗力主要取决于材料的强度和塑性。

（2）断裂韧性K1

在实际生产中，有的大型传动零件、高压容器、船舶、桥梁等，常在其工作应力远低于σS的情况下，突然发生低应力脆断。通过大量研究认为，这种破坏与制件本身存在裂纹和裂纹扩展有关。实际使用的材料，不可避免地存在一定的冶金和加工缺陷，如气孔、夹杂物、机械缺陷等，它们破坏了材料的连续性，实际上成为材料内部的微裂纹。在服役过程中，裂纹扩展的结果，造成零件在较低应力状态下，即低于材料的屈服强度，而材料本身的塑性和冲击韧性又不低于传统的经验值的情况下，发生低应力脆断。

材料的断裂韧性K1C与裂纹的形状、大小无关，也和外加应力无关，只决定于材料本身的特性（成分、热处理条件、加工工艺等），是一个反映材料性能的常数。

篇3：材料力学性能试题集

材料力学性能试题集 本文关键词：试题，力学性能，材料

材料力学性能试题集 本文简介：判断1.由内力引起的内力集度称为应力。（×）2.当应变为一个单位时，弹性模量即等于弹性应力，即弹性模量是产生100%弹性变形所需的应力。（√）3.工程上弹性模量被称为材料的刚度，表征金属材料对弹性变形的抗力，其值越大，则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。（×）4.弹性比功表示金属材料吸收弹性变形

材料力学性能试题集 本文内容：

判断

1.

由内力引起的内力集度称为应力。（

×

）

2.

当应变为一个单位时，弹性模量即等于弹性应力，即弹性模量是产生100%弹性变形所需的应力。（

√

）

3.

工程上弹性模量被称为材料的刚度，表征金属材料对弹性变形的抗力，其值越大，则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。（

×

）

4.

弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。（

√

）

5.

滑移面和滑移方向的组合称为滑移系，滑移系越少金属的塑性越好。（

×

）

6.

高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。（

×

）

7.

固溶强化的效果是溶质原子与位错交互作用及溶质浓度的函数，因而它不受单相固溶合金（或多项合金中的基体相）中溶质量所限制。（

×

）

8.

随着绕过质点的位错数量增加，留下的位错环增多，相当于质点的间距减小，流变应力就增大。（

√

）

9.

层错能低的材料应变硬度程度小。（

×

）

10.

磨损、腐蚀和断裂是机件的三种主要失效形式，其中以腐蚀的危害最大。（

×

）

11.

韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色，颗粒状。（

×

）

12.

脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，长呈放射状或结晶状。（

√

）

13.

决定材料强度的最基本因素是原子间接合力，原子间结合力越高，则弹性模量、熔点就越小。（

×

）

14.

脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断，塑性变形量几乎为零。（

√

）

15.

脆性金属材料在压缩时除产生一定的压缩变形外，常沿与轴线呈45°方向产生断裂具有切断特征。（

√

）

16.

弯曲试验主要测定非脆性或低塑性材料的抗弯强度。（

×

）

17.

可根据断口宏观特征，来判断承受扭矩而断裂的机件性能。（

√

）

18.

缺口截面上的应力分布是均匀的。（

×

）

19.

硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能。（

√

）

20.

于降低温度不同，提高应变速率将使金属材料的变脆倾向增大。（

×

）

21.

低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。（

×

）

22.

体心立方金属及其合金存在低温脆性。（

√

）

23.

无论第二相分布于晶界上还是独立在基体中，当其尺寸增大时均使材料韧性下降，韧脆转变温度升高。（

√

）

24.

细化晶粒的合金元素因提高强度和塑性使断裂韧度KIC下降。（

×

）

25.

残余奥氏体是一种韧性第二相，分布于马氏体中，可以松弛裂纹尖端的应力峰，增大裂纹扩展的阻力，提高断裂韧度KIC。（

√

）

26.

一般大多数结构钢的断裂韧度KIC都随温度降低而升高。（

×

）

27.

金属材料的抗拉强度越大，其疲劳极限也越大。（

√

）

28.

宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的形成、长大及连接而成的。（

√

）

29.

材料的疲劳强度仅与材料成分、组织结构及夹杂物有关，而不受载荷条件、工作环境及表面处理条件的影响。（

×

）

30.

应力腐蚀断裂并是金属在应力作用下的机械破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的叠加所造成的。（

×

）

31.

氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状。（

√

）

32.

含碳量较低且硫、磷含量较高的钢，氢脆敏感性低。（

×

）

33.

在磨损过程中，磨屑的形成也是一个变形和断裂的过程。（

√

）

34.

马氏体耐磨性最好，铁素体因硬度高，耐磨性最差。（

×

）

35.

在相同硬度下，下贝氏体比回火马氏体具有更高的耐磨性。（

√

）

36.

随着实验温度升高，金属的断裂由常温下常见的沿晶断裂过渡到传晶断裂。（

×

）

37.

蠕变断裂的微观断口特征，主要为冰糖状花样的传晶断裂形貌。（

×

）

38.

晶粒大小对金属材料高温力学性能的影响很大。（

√

）

39.

聚合物的性能主要取决于其巨型分子的组成与结构。（

√

）

40.

三种状态下的聚合物的变形能力不同，弹性模量几乎相同。（

×

）

41.

再高弹态时聚合物的变形量很大，且几乎与温度无关。（

√

）

42.

聚合物的疲劳强度高于金属。（

×

）

43.

对机床的底座等构件，为保证机器的平稳运转，材料的弹性滞后环越大越好；而对弹簧片、钟表等材料，要求材料的弹性滞后环越小越好。（

√

）

44.

鉴于弯曲试验的特点，弯曲试验常用于铸铁、硬质合金等韧性材料的性能测试。（

×

）

45.

奥氏体不锈钢在硝酸盐溶液溶液中容易发生应力腐蚀开裂。（

×

）

46.

晶粒与晶界两者强度相等的温度，称为等强温度。（

√

）

47.

材料的硬度与抗拉强度之间为严格的线性关系。（

×

）

48.

裂纹扩展方向与疲劳条带的方向垂直。（

√

）

49.

金属只有在特定介质中才能发生腐蚀疲劳。（

×

）

50.

适量的微裂纹存在于陶瓷材料中将提高热震损伤性。（

√

）

填空

1-1、金属弹性变形是一种“可逆性变形”，它是金属晶格中原子自平衡位置产生“可逆位移”的反映。

1-2、弹性模量即等于弹性应力，即弹性模量是产生“100％”弹性变形所需的应力。

1-3、弹性比功表示金属材料吸收“弹性变形功”的能力。

1-4、金属材料常见的塑性变形方式主要为“滑移”和“孪生”。

1-5、滑移面和滑移方向的组合称为“滑移系”。

1-6、影响屈服强度的外在因素有“温度”、“应变速率”和“应力状态”。

1-7、应变硬化是“位错增殖”、“运动受阻”所致。

1-8、缩颈是“应变硬化”与“截面减小”共同作用的结果。

1-9、金属材料断裂前所产生的塑性变形由“均匀塑性变形”和“集中塑性变形”两部分构成。

1-10、金属材料常用的塑性指标为“断后伸长率”和“断面收缩率”。

1-11、韧度是度量材料韧性的力学指标，又分为“静力韧度”、“冲击韧度”、“断裂韧度”。

1-12、机件的三种主要失效形式分别为“磨损”、“腐蚀”和“断裂”。

1-13、断口特征三要素为“纤维区”、“放射区”、“剪切唇”。

1-14、微孔聚集断裂过程包括“微孔成核”、“长大”、“聚合”，直至断裂。

1-15、决定材料强度的最基本因素是“原子间结合力”。

2-1、金属材料在静载荷下失效的主要形式为“塑性变形”和“断裂”。

2-2、扭转试验测定的主要性能指标有“切变模量”、“扭转屈服点τs”、“抗扭强度τb”。

2-3、缺口试样拉伸试验分为“轴向拉伸”、“偏斜拉伸”。

2-5、压入法硬度试验分为“布氏硬度”、“洛氏硬度”和“维氏硬度”。

2-7、洛氏硬度的表示方法为“硬度值”、符号“HR”、和“标尺字母”。

3-1、冲击载荷与静载荷的主要区别是“加载速率不同”。

3-2、金属材料的韧性指标是“韧脆转变温度tk

4-1、裂纹扩展的基本形式为“张开型”、“滑开型”和“撕开型”。

4-2、机件最危险的一种失效形式为“断裂”，尤其是“脆性断裂”极易造成安全事故和经济损失。

4-3、裂纹失稳扩展脆断的断裂K判据：KI≥KIC

4-4、断裂G判据：GI≥GIC

。

4-7、断裂J判据：JI≥JIC

5-1、变动应力可分为“规则周期变动应力”和“无规则随机变动应力”两种。

5-2、规则周期变动应力也称循环应力，循环应力的波形有“正弦波”、“矩形波”和“三角形波”。

5-4、典型疲劳断口具有三个形貌不同的区域，分别为“疲劳源”、“疲劳区”和“瞬断区”。

5-6、疲劳断裂应力判据：对称应力循环下：σ≥σ-1

。非对称应力循环下：σ≥σr

5-7、疲劳过程是由“裂纹萌生”、“亚稳扩展”及最后“失稳扩展”所组成的。

5-8、宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的“形成”、“长大”及“连接”而成的。

5-10、疲劳微观裂纹都是由不均匀的“局部滑移”和“显微开裂”引起的。

5-11、疲劳断裂一般是从机件表面“应力集中处”或“材料缺陷处”开始的，或是从二者结合处发生的。”。

6-1、产生应力腐蚀的三个条件为“应力”、“化学介质”和“金属材料”。

6-2、应力腐蚀断裂最基本的机理是“滑移溶解理论”和“氢脆理论”。

6-5、防止氢脆的三个方面为“环境因素”、“力学因素”及“材质因素”。

7-4、脆性材料冲蚀磨损是“裂纹形成”与“快速扩展”的过程。

7-5、影响冲蚀磨损的主要因素有：“环境因素”、“粒子性能”、“材料性能”。

7-6、磨损的试验方法分为“实物试验”与“实验室试验”。

8-1、晶粒与晶界两者强度相等的温度称为“等强温度”。

8-2、金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢的产生塑性变形的现象称为“蠕变”。

8-3、金属的蠕变变形主要是通过“位错滑移”、“原子扩散”等机理进行的。

9-3、聚合物的聚集态结构包括“静态结构”、“非晶态结构”和“取向”。

9-5、静态粘弹性一般的变现形式为“蠕变”、“应力松弛”。

9-6、聚合物具有独特的“摩擦特性”、“磨损规律”。

10-2、热震破坏包括“热震断裂”、“热震损伤”。

11-1、复合材料是由两种或两种以上“异质”、“异形”、“异性”的材料复合形成的新型材料。

11-2、复合材料中通常包括“基体”、“增强体”。

11-3、单向复合材料产生屈曲的形式有“拉压型”、“剪切型”。

11-4、单向连续纤维增强复合材料的一个显著特点是沿纤维方向有较高的“强度”和“模量”。

名词解释

1

滞弹性

在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象叫做

滞弹性

2

包申格效应

金属材料经过预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%---4%）,卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余伸长应力降低（特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零）的现象，称为包申格效应

3

解理刻面

大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面

4

缺口效应

由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的缺口效应

5

缺口敏感度

金属材料的缺口敏感性指标用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉轻度比值表示，称为缺口敏感度，记为NSR

6

布氏硬度值

布氏硬度值（HBW）就是实验力F除以压痕球形表面积A所得的商，F以N为单位时，其计算公式为

HBW=0.102F/A

7

冲击韧度

U形缺口冲击吸收功

除以冲击试样缺口底部截面积所得之商，称为冲击韧度，αku=Aku/S

（J/cm2）,反应了材料抵抗冲击载荷的能力,用表示。

8

冲击吸收功

缺口试样冲击弯曲试验中，摆锤冲断试样失去的位能为mgH1-mgH2。此即为试样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功，以表示，单位为J。

9

低温脆性

体心立方晶体金属及合金或某些密排六方晶体金属及其合金，特别是工程上常用的中、低强度结构钢（铁素体-珠光体钢），在试验温度低于某一温度时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性

10

张开型裂纹（I型）裂纹

拉应力垂直作用于裂纹扩展面，裂纹沿作用力方向张开，沿裂纹面扩展的裂纹。

11低应力脆断

高强度、超高强度钢的机件

，中低强度钢的大型、重型机件在屈服应力以下发生的断裂。

12应力场强度因子

在裂纹尖端区域各点的应力分量除了决定于位置外，尚与强度因子有关，对于某一确定的点，其应力分量由确定，

越大，则应力场各点应力分量也越大，这样就可以表示应力场的强弱程度，称为应力场强度因子。

“I”表示I型裂纹。

13裂纹扩展能量释放率GI

I型裂纹扩展单位面积时系统释放势能的数值。

14裂纹扩展G判据

，当ＧＩ满足上述条件时裂纹失稳扩展断裂。

15疲劳源

疲劳裂纹萌生的策源地，一般在机件表面常和缺口，裂纹，刀痕，蚀坑相连

16疲劳贝纹线

是疲劳区的最大特征，一般认为它是由载荷变动引起的，是裂纹前沿线留下的弧状台阶痕迹。

17疲劳条带

疲劳裂纹扩展的第二阶段的断口特征是具有略程弯曲并相互平行的沟槽花样，称为疲劳条带（疲劳辉纹，疲劳条纹）

18驻留滑移带

用电解抛光的方法很难将已产生的表面循环滑移带去除，当对式样重新循环加载时，则循环滑移带又会在原处再现，这种永留或再现的循环滑移带称为驻留滑移带。

19疲劳寿命

试样在交变循环应力或应变作用下直至发生破坏前所经受应力或应变的循环次数

20应力腐蚀

金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的

低应力脆断现象。

21氢致延滞断裂

这种由于氢的作用而产生的延滞断裂现象称为氢致延滞断裂

22磨损

机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

23接触疲劳

两接触面做滚动或滚动加滑动摩擦时，在交变接触压应力长期作用下，材料表面因疲劳损伤，导致局部区域产生小片金属剥落而使材料损失的现象。

24蠕变

在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象

25等强温度（TE）

晶粒强度与晶界强度相等的温度

选择题

1、蠕变过程可以用蠕变曲线来描述，按照蠕变速率的变化，可将蠕变过程分为三个阶段：（

C）、恒速阶段和加速阶段。

A、磨合阶段；

B、疲劳磨损阶段；C、减速阶段；D、不稳定阶段。

2、不对称循环疲劳强度、耐久强度、疲劳裂纹扩展门槛值、接触疲劳强度都属于（

C

）产生的力学性能。

A、接触载荷；

B、冲击载荷；

C、交变载荷；

D、化学载荷。

3、生产上为了降低机械噪声，对有些机件应选用（

A

）高的材料制造，以保证机器稳定运转。

A、循环韧性；

B、冲击韧性；

C、弹性比功；D、比弹性模数。

4、拉伸断口一般成杯锥状，由纤维区、放射区和（

A

）三个区域组成。

A、剪切唇；

B、瞬断区；

C、韧断区；

D、脆断区。

5、根据剥落裂纹起始位置及形态的差异，接触疲劳破坏分为点蚀、浅层剥落和（

B

）三类。

A、麻点剥落；

B、深层剥落；

C、针状剥落；

D、表面剥落。

6、应力状态软性系数表示最大切应力和最大正应力的比值，单向压缩时软性系数（ν=0.25）的值是（

D

）。

A、0.8；

B、0.5；

C、1；

D、2。

7、韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标，是指材料断裂前吸收（

A

）和断裂功的能力。

A、塑性变形功；

B、弹性变形功；

C、弹性变形功和塑性变形功；

D、冲击变形功

8、金属具有应变硬化能力，表述应变硬化行为的Hollomon公式，目前得到比较广泛的应用，它是针对真实应力-应变曲线上的（

C

）阶段。

A、弹性；

B、屈服；

C、均匀塑性变形；

D、断裂。

9、因相对运动而产生的磨损分为三个阶段：（

A

）、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。

A、磨合阶段；

B、疲劳磨损阶段；C、跑合阶段；D、不稳定磨损阶段

10、应力松弛是材料的高温力学性能，是在规定的温度和初始应力条件下，金属材料中的（

C

）随时间增加而减小的现象。

A、弹性变形；

B、塑性变形；

C、应力；

D、屈服强度。

11、形变强化是材料的一种特性，是下列（

C

）阶段产生的现象。

A、弹性变形；

B、冲击变形；

C、均匀塑性变形；

D、屈服变形。

12、缺口引起的应力集中程度通常用应力集中系数表示，应力集中系数定义为缺口净截面上的（

A

）与平均应力之比。

A、最大应力；

B、最小应力；

C、屈服强度；

D、抗拉强度。

13、因相对运动而产生的磨损分为三个阶段：（

A

）、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。

A、磨合阶段；

B、疲劳磨损阶段；C、轻微磨损阶段；D、不稳定磨损阶段。

14、在拉伸过程中，在工程应用中非常重要的曲线是（B

）。

A、力—伸长曲线；

B、工程应力—应变曲线；

C、真应力—真应变曲线。

15、韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标，是指材料断裂前吸收（

A

）的能力。

A、塑性变形功和断裂功；

B、弹性变形功和断裂功；

C、弹性变形功和塑性变形功；

D、塑性变形功。

16、蠕变是材料的高温力学性能，是缓慢产生（

B

）直至断裂的现象。

A、弹性变形；

B、塑性变形；

C、磨损；

D、疲劳。

17、缺口试样中的缺口包括的范围非常广泛，下列（C

）可以称为缺口。

A、材料均匀组织；B、光滑试样；C、内部裂纹；D、化学成分不均匀。

18、最容易产生脆性断裂的裂纹是（

A

）裂纹。

A、张开；

B、表面；

C、内部不均匀；

D、闭合。

19、空间飞行器用的材料，既要保证结构的刚度，又要求有较轻的质量，一般情况下使用（

C

）的概念来作为衡量材料弹性性能的指标。

A、杨氏模数；

B、切变模数；

C、弹性比功；

D、比弹性模数。

20、KⅠ的脚标表示I型裂纹，I型裂纹表示（

A

）裂纹。

A、张开型；

B、滑开型；

C、撕开型；

D、组合型。

21.

下列哪项不是陶瓷材料的优点（

D）

a）耐高温

b)

耐腐蚀

c)

耐磨损

d)塑性好

22.

对于脆性材料，其抗压强度一般比抗拉强度（

A

）

a)

高

b)

低

c)

相等

d)

不确定

23.今欲用冲床从某薄钢板上冲剪出一定直径的孔，在确定需多大冲剪力时应采用材料的力学性能指标为（

C

）

a)

抗压性能

b)

弯曲性能

c)

抗剪切性能

d)

疲劳性能

24.

工程中测定材料的硬度最常用（

B

）

a)

刻划法

b)

压入法

c)

回跳法

d)

不确定

25.

细晶强化是非常好的强化方法，但不适用于（

A

）

a)

高温

b)

中温

c)

常温

d)

低温

26.

机床底座常用铸铁制造的主要原因是（C

）

a)

价格低，内耗小，模量小

b)

价格低，内耗小，模量高

c)

价格低，内耗大，模量大

d)

价格高，内耗大，模量高

27.

应力状态柔度系数越小时，材料容易会发生（

B

）

a)

韧性断裂

b)

脆性断裂

c)

塑性变形

d)

最大正应力增大

29.

裂纹体变形的最危险形式是（A

）

a)张开型

b)

滑开型

c)

撕开型

d)

混合型

30.

韧性材料在什么样的条件下可能变成脆性材料（

B

）

a)

增大缺口半径

b)

增大加载速度

c)

升高温度

d)

减小晶粒尺寸

31．腐蚀疲劳正确的简称为（

B

）

a)

SCC

b)

CF

c)

AE

d)

HE

32．高强度材料的切口敏感度比低强度材料的切口敏感度（

A

）

a)

高

b)

低

c)

相等

d)

无法确定

33．为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施（

B）

a)引入表面拉应力

b)

引入表面压应力

c)

引入内部压应力

d)

引入内部拉应力

34．工程上产生疲劳断裂时的应力水平一般都比条件屈服强度（

B）

a)

高

b)

低

c)

一样

d)

不一定

36、下列不是金属力学性能的是

（

D

）

A、强度

B、硬度

C、韧性

D、压力加工性能

37、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力——伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的

（

B

）

A、强度和硬度

B、强度和塑性

C、强度和韧性

D、塑性和韧性

38、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为

（

D

）

A、抗压强度

B、屈服强度

C、疲劳强度

D、抗拉强度

39、拉伸实验中，试样所受的力为

（

D

）

A、冲击

B、多次冲击

C、交变载荷

D、静态力

40、属于材料物理性能的是

（

C

）

A、强度

B、硬度

C、热膨胀性

D、耐腐蚀性

40、常用的塑性判断依据是

（

A

）

A、断后伸长率和断面收缩率

B、塑性和韧性

C、断面收缩率和塑性

D、断后伸长率和塑性

42、工程上所用的材料，一般要求其屈强比

（

C

）

A、越大越好

B、越小越好

C、大些，但不可过大

D、小些，但不可过小

43、工程上一般规定，塑性材料的δ为

（

B

）

A、≥1%

B、≥5%

C、≥10%

D、≥15%

44、适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是

（

B

）

A、布氏硬度

B、洛氏硬度

C、维氏硬度

D、以上方法都可以

45、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法

（

A

）

A、布氏硬度

B、洛氏硬度

C、维氏硬度

D、以上方法都不宜

46、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试

（

b

）

A、布氏硬度

B、洛氏硬度

C、维氏硬度

D、以上都可以

47、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而

（

b

）

A、变好

B、变差

C、无影响

D、难以判断

48、判断韧性的依据是

（

c

）

A、强度和塑性

B、冲击韧度和塑性

C、冲击韧度和多冲抗力

D、冲击韧度和强度

49、金属疲劳的判断依据是

（

d

）

A、强度

B、塑性

C、抗拉强度

D、疲劳强度

50、材料的冲击韧度越大，其韧性就

（

a

）

A、越好

B、越差

C、无影响

D、难以确定

51.通常用来评价材料的塑性高低的指标是（A

）

A

比例极限

B

抗拉强度

C

延伸率

D

杨氏模量

52.在测量材料的硬度实验方法中，（C

）是直接测量压痕深度并以压痕深浅表示材料的硬度

A

布氏硬度

B

洛氏硬度

C

维氏硬度

D

肖氏硬度

53.下列关于断裂的基本术语中，哪一种是指断裂的缘由和断裂面的取向（B

）

A

解理断裂、沿晶断裂和延性断裂

B

正断和切断

C

穿晶断裂和沿晶断裂

D

韧性断裂和脆性断裂

54.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（

B）

A

强度

B

硬度

C

塑性

D

弹性

55、金属的弹性变形是晶格中---------------。（A

）

A、原子自平衡位置产生可逆位移的反应。

B、原子自平衡位置产生不可逆位移的反应。

C、原子自非平衡位置产生可逆位移的反应。

D、原子自非平衡位置产生不可逆位移的反应。

56、在没当原子间相互平衡力受外力作用而受到破坏时，原子的位置必须作相应调整，即产生位移，以期外力、引力和（

C

）三者达到新的平衡。

A、作用力B、平衡力C、斥力D、张力

５７、金属的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标。

温度、加载速率等外在因素对其影响也(

a

)。

A、不大、b、不确定c、很大

５８、金属产生滞弹性的原因可能与（

a

）有关。

A、晶体中点缺陷的移动

b、晶体中线缺陷的移动c、晶体中点阵滑移d、晶体晶界缺陷

５９、

根据应力-应变曲线的特征，可将屈服分为（

ｃ

）三种。

（１）非均匀屈服（２）均匀屈服（３）连续屈服（４）间隔屈服

ａ、（１）（３）（４）ｂ（１）（２）（４）ｃ、（１）（２）（３）ｄ、（２）（３）（４）

６０、影响屈服强度的内因（Ｄ）

(1)

基体金属的本性及晶格类型(2)

溶质原子

(3)

晶粒大小和亚结构(4)

第二相

ａ、（１）（３）（４）ｂ、（１）（２）（４）ｃ、（２）（３）（４）ｄ、（１）（２）（３）（４）

６１、2、影响屈服强度的外因（ａ）

(1)

温度

(2)

应变速率增大(3)

应力状态

ａ、（１）（２）（３）ｂ、（１）（３）ｃ、（１）（２）ｄ、（２）（３）

62、应变硬化指数n：反映（

b

）

A、金属材料抵抗均匀脆性变形的能力。

B、金属材料抵抗均匀塑性变形的能力。

C、金属材料抵抗不均匀塑性变形的能力。

D、金属材料抵抗不均匀脆性变形的能力。

63、应变硬化指数n

的意义（c）

(1)

n较大，抗偶然过载能力较强；安全性相对较好；

(2)

反映了金属材料抵抗、阻止继续塑性变形的能力，表征金属材料应变硬化的性能指标；

(3)

应变硬化是强化金属材料的重要手段之一，特别是对不能热处理强化的材料；

(4)

提高强度，降低塑性，改善低碳钢的切削加工性能。

A、（１）（２）（３）b、（１）（２）（4）c、（１）（２）（３）（4）d、（2）（3）（4）

64、影响塑性的因素（

a

）

(1)

细化晶粒，塑性提高

(2)

软的第二相塑性提高；固溶、硬的第二相等，塑性降低。

(3)

温度提高，塑性提高

A、（１）（２）（３）b、（１）（２）c、（１）（3）d、（２）（３）

65、韧性断裂的断裂特点（

b

）

①断裂前发生明显宏观塑性变形ψ>5%

，断裂面一般平行于最大切应力，并与主应力成45°，断口呈纤维状，暗灰色；

②

断裂时的名义应力高于屈服强度；

③

裂纹扩展慢，消耗大量塑性变形能。

A、（１）（２）b、（１）（２）（３）c、（１）（３）d、

（２）（３）

66、脆性断裂的断裂特点（

B）

①

断裂前不发生明显塑性变形ψ1μm)金属硬度或强度的2~7倍。（3）纳米材料可具有负的Hall-Petch关系，即随着晶粒尺寸的减小，材料的强度降低。（4）在较低的温度下，如室温附近脆性的陶瓷或金属间化合物在具有纳米晶时，由于扩散的相变机制而具有塑性或是超塑性。（4分）

16.简述洛氏硬度试验方法的优缺点。

答：洛氏硬度试验的优点是：（1）因有硬质、软质两种压头，故适于各种不同硬质材料的检验，不存在压头变形问题。（2）因为硬度值可从硬度机的表盘上直接读出，故测定洛氏硬度更为简便迅速，工效高。（3）对试件表面造成的损伤较小，可用于成品零件的质量检验。（4）因加有预载荷，可以消除表面轻微的不平度对试验结果的影响。

洛氏硬度的缺点是：（1）洛氏硬度存在人为的定义，使得不同标尺的洛氏硬度值无法相互比较，不象布氏硬度可以从小到大统一起来。（2）由于压痕小，所以洛氏硬度对材料组织的不均匀性很敏感，测试结果比较分散，重复性差，因而不适用具有粗大组成相或不均匀组织材料的硬度测定。

17冲击弯曲试验主要用途有哪些用途？

1.

控制原材料的冶金质量和热加工后的产品质量，即将AK值作为质量控制指标使用。

2.

根据系列冲击试验（低温冲击试验）可得AK值与温度的关系曲线，测定材料的韧脆转变温度。

二．计算题

1.有一轴件平行轴向工作应力150MPa，使用中发现横向疲劳脆性正断，断口分析表明有25mm深度的表面半椭圆疲劳区，根据裂纹a/c可以确定φ=1，测试材料的σ0.2=720MPa

，试估算材料的断裂韧度KIC为多少？

解：

因为σ/σ0.2=150/720=0.2080.7，所以裂纹断裂韧度KIC需要修正

对于无限板的中心穿透裂纹，修正后的KI为：

=

（MPa*m1/2）

塑性区宽度为：

=0.004417937(m)=

2.21(mm)

比较K1与KIc：

因为K1=168.13（MPa*m1/2）

KIc=115（MPa*m1/2）

所以：K1>KIc

，裂纹会失稳扩展,所以该件不安全。

3通常纯铁的rs=25/m2，E=2X10-10MPa,a0=2.5x10-10m,试求其理论断裂强度σm。

(课后习题)

4.若一薄板物体内部存在一条长3mm的裂纹，且a0=3x10-8cm，试求脆性断裂时的断裂应力。

(课后习题)

5有一材料E=2x1011N/m2，rs=8N/m。试算出在Tx107N/m2的拉应力作用下，该材料中能扩展的裂纹之最小长度？

(课后习题)