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类型全国首届大学生基础力学实验竞赛题目答案.doc

  • 上传人:dreamzhangning
  • 文档编号:2242955
  • 上传时间:2018-09-07
  • 格式:DOC
  • 页数:5
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    全国首届大学生基础力学实验竞赛题目答案.doc
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    1、全国首届大学生基础力学实验竞赛题目答案1、 选择题(1) (c) 比例极限提高,塑性降低。(2) (c)2、 填空题图中所示 4 种材料的-曲线, 4 的弹性模量最大; 3 的比例极限最高;1 的塑性最好; 3 的强度最高。3、4、低碳钢屈服阶段的-曲线为折线,应该用折线上哪点的应力值作为材料的屈服极限比较合理,请说明原因。答:应该用屈服阶段的最小应力(即折线的最低点)作为材料的屈服极限比较合理。屈服点是指有屈服现象的材料在发生屈服时,试样在力保持恒定的情况下变形仍在继续时的应力。低碳钢在屈服阶段时- 曲线出现波动,呈折线。折线的最高点和最低点分别称为材料的上屈服点和下屈服点,而上屈服点数值不

    2、稳定,受加载速度、试样形状等因素影响较大;下屈服点的数值相对稳定,能够反映材料开始发生塑性变形的极限应力。因此,应该由下屈服点表示材料的屈服极限比较合理。5、圆轴扭转破坏实验中,在试样表面画一条母线,铸铁试样破坏时母线怎样变化,低碳钢试样破坏时母线怎样变化?请分析原因。答:铸铁试样破坏时母线稍有倾斜,剪应变倾角很小,破坏断面与轴线呈 45角的螺旋面;碳钢试样破坏时母线形成了多重螺纹线,破坏断面为横截面。(a) (b)圆轴扭转时,试样表面危险点为纯剪切应力状态,主应力在位于与母线呈 45夹角的斜面上(图 a) ,剪应力最大值位于横截面上,且主应力与剪应力最大值数值相等,均等于横截面上的剪应力。铸

    3、铁是脆性材料,抗拉能力最弱,次为抗剪,最强抗压,因此,当应力达到破坏极限时,首先是最大拉应力作用面断裂,而且裂纹迅速从表面贯穿至轴心,使轴突然沿 45角的螺旋面断裂,此时母线的倾斜角度较小(即塑性变形量较小) 。低碳钢在塑性屈服时,抗剪的能力弱于抗拉和抗压,因此首先在横截面上发生屈服,但由于屈服应力不足以造成试样的断裂,所以,随着扭矩的增加,内部材料逐渐发生屈服直至轴心(图 b)。当扭矩进一步增加时,试件继续变形,材料进一步强化,至强度极限时轴发生横截面的剪切断裂,此时轴的塑性变形已经持续了较长的时间,母线已经变成为多重螺纹线。6、解:薄壁筒表面危险点为二向应力状态由广义胡克定律 ()()x1

    4、1tEEesmesm=-=-xt tx其中 , x =110-4, t =3.510-4x42tpDsd解得: =0.25,p=3.2MPa7、解:钢轴表面测点为纯剪切应力状态,有 450st=由广义胡克定律 ()()04511EEtesm=-=+45-45及, )3406PTDWpt a=-9KPTn解得: PK =109kW答案8 题:解:由 得Rd256.010136.206K所以,此时应变片的阻值是: 7495.9 题:解:由 2sinco2xyyxyx 将已知的 、 、 代入上式,得o0145o903yxyx90452联立求解得: 459002xyx已知 , , ,则241203,

    5、,60x 61y6109xy所以 ,221 xyxy4217.主应力为: MPaE8.2121.30122主应力方向为: oyxtg6.1010 题:解:一、布片方案:在试件的同一截面处(或同一点) ,沿横向和纵向各贴一应变片。二、测定方法:分别将 和 接在动态应变仪的二个桥路上(通道上) ,将应变仪的输出LH接在记录仪输入端,记录下试验曲线,例如:(可以不画试验曲线,也可画不同的试验曲线)量取同一时刻的应变 、tLtH三、 ttLH11 题:解:第一种接桥方案:1) 将其中一个电阻并联在 、 桥臂上。AB此时 、 桥臂的电阻变化ABrR1rR121由于,电桥应变输出 Krr1122) 电桥标定应变为:a) 如果接入的电阻 时:k01 60138.5902.13b) 如果接入的电阻 时:kr02 20195.130.1263使阻值变小标定为负值。第二种接桥方案:1) 将二个电阻串联后,并联在 、 桥臂上。AB串联后的电阻 ,此时 、 桥臂的电阻变化21r 21rR211rR由于,电桥应变输出 KkrRr211223) 电桥标定应变为: 15098.1403102.1. 63 负值。

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