中南大学基础力学实验答案

1、中南大学基础力学实验答案基础力学实验绪论1.基础力学实验一般分为材料的力学性质测定，实验静态应力测试实验，振动和动应力测试实验，综合性测试实验。2.在力学实验测量中，对于载荷不对称或试件几何性质不对称时，为提高测量精度，常采用对称测量法。3.若载荷与其对应的响应值是线性关系，则载荷增量与其对应的响应值增量也是线性关系。（正确）4.对于任何测量实验，加载方案均可采用增量法。 （错误）5.载荷与变形的关系为 L=FL/EA简支梁各阶固有频率的测量实验1.简支梁横向振动固有频率若为 f1=20HZ，则 f3=180HZ。 (f1:f3=1:9)2.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体振动位移信号的李萨如图是正椭圆。3.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体速度信号的李萨如图是斜线。4.共振相位判别法判断共振时，激振信号与振动体加速度信号的李萨如图是正椭圆。5.物体的固有频率只有一个。 （错误）6.物体的共振频率就是物体的固有频率。 （错误）压杆稳定测试实验1.关于长度因数 ，正确说法是：其它条件相同时约束越强， 越小2.关于柔度 ，正确的说法是：其它条件相同时压杆越长， 越大3.关

2、于压杆稳定性，正确的说法是：要让欧拉理论可用，应使压杆的柔度进尽可能大4.在以下所列的仪器设备中，压杆稳定实验所需要的是：压杆稳定试验台 数字测力仪 计算机5.两端球形铰支的压杆，其横截面如下图所示，该压杆失稳时，横截面对中性轴的惯性半径 i=0.577mm（ i=h/sqrt(12)=2/sqrt(12)=0.577mm)6.已知某理想中心压杆的长度为 l，横截面的惯性矩为 l，长度因数为 ，材料的弹性模量为为 E，则其欧拉临界力 Fcr= 2)(lEI7.已知某理想中心压杆的长度为 l，横截面的惯性半径为 i，长度因数为 ，则该压杆的柔度 =l/i8.两端铰支的细长压杆，若在其中点加一个铰支座，以约束该截面的水平位移，则增加该约束后压杆的欧拉临界力是原来的 4 倍。弯扭组合变形实验1.在弯扭组合实验中，圆轴下表面测点处包含横截面和径向截面的应力状态为 2.在弯扭组合实验中，圆轴中性轴测点处包好横街面和径向截面的应力状态为3.粘贴温度补偿片的元件应选择与被测试件相同的材料4.粘贴温度补偿片的元件应与被测试件的线膨胀系数相同5.为了测定实验圆轴表面的主应力，直角应变花可否沿任意方向粘贴

3、？为什么？答：可以。因为应力圆是点圆外，主应力的大小和主单位的位置都是唯一的，因此不论直角应变花沿哪个方向粘贴，只要测出平面应力状态下的三要素，那么就可以计算出主应力的大小和主平面的方位。6.在弯扭组合表型的电测实验中，在圆轴的同一个横截面的外表面处布置三个直角应变花，起重 A 和 B 位于上下表面处，C 位于水平直径的一个端点处，每一个直角应变花夹在中间的一个应变片都与轴线方向重合，应变花中的每一个应变片都用一个数字来命名，如下图所示：（1）如果要测定该横截面上的弯矩的值，最简单的方法是测量哪一个或最少哪几个应变片的应变值？答：2；5（2）如果要测定该横截面上扭矩的值（不计弯曲切应力的影响） ，最简单的方法是测量哪一个或最少哪几个应变片的应变值？答：7；9纯弯曲实验1.在纯弯梁电测实验中施加初始荷载的目的是预热仪器、消除接触缝隙。2.在纯弯梁电测实验中才用分级加载的目的是消除电阻应变仪的初读数造成误差。3.在纯弯梁电测实验中温度补偿片的作用是消除环境温度的变化对测试结果准确性的干扰。4.在纯弯梁电测实验中测点读数“调零”的工作应该在加初始荷载后进行。5.在纯弯梁电测实验中能正确检查实

4、验结果的“线性”规律的是同一测点的线应变在不同载荷作用下的比例关系、不同测点的线应变在同一级载荷作用下的沿梁高方向上的分布规律、受拉和受压区测点线应变的正负关系和对称性、中性层处测点的线应变是否等于零。6.在以下所列的仪器设备中，纯弯梁电测实验所需要的是电阻应变仪；预调平衡箱；弯扭试验台。7.纯弯曲电测实验的实验装置如下图所示，C 界面上的剪力 Fs=0；弯矩 M=1/2Fa8.图示矩形截面梁的惯性矩 Iz=bh3/12;弯曲截面系数 Wz=bh2/6。9.在正弯矩的作用下弯曲正应力沿梁高的分布规律是。10.中性层处测得的纵向线应变不为零的原因是中性层处的应变片粘贴的位置不准确。金属材料的拉压力学性能测定实验1.对于没有屈服阶段的塑性材料通常用( ) 来表示该材料的名义屈服极限，则正确的名义屈服极限的图为：（3）2.测定 E 的实验中施加初级荷载的目的是 预热仪器 和 消除接触缝隙3.测定 E 的实验中，试件两端施加的荷载 应控制在比例极限内4.材料拉压力学性能实验需要哪些仪器、设备和工具？答：钢板尺、游标卡尺、电子万能试验机、计算机5.低碳钢拉伸时的力学行为分为 弹性阶段 屈服阶段

5、强化阶段 局部变形阶段 四个阶段6.低碳钢拉伸的三个重要强度指标为 比例极限 屈服极限 强度极限7 低碳钢拉伸的两个重要塑性指标为 伸长率 断面收缩率8.低碳钢拉伸需要测量的数据有： 加载前和破坏后试件的标距 加载前试件的横截面直径&破坏后断口的最小直径 试件两端的荷载 试件在荷载作用下的变形量 屈服极限荷载 强度极限荷载9.低碳钢压缩需要测量的数据有： 加载前试件的横截面直径 时间两端的荷载 时间在荷载作用下的变形量 屈服极限荷载10.铸铁拉伸需要测量的数据有： 加载前试件的横截面直径 试件两端的荷载 强度极限荷载11.铸铁压缩需要测量的数据有： 加载前试件的横截面直径 试件两端的荷载 强度极限荷载12.低碳钢拉伸时的应力应变曲线为：（1）铸铁拉伸时的应力应变曲线为：（3）铸铁压缩时的应力应变曲线为：（4）13.低碳钢拉伸至破坏时断口的形状为（A ）铸铁拉伸至破坏时断口的形状为（C）铸铁压缩至破坏时的断口形状为（D ） 14.材料应力应变曲线中的应力又称为名义应力，它是由试件受到的轴向拉力除以 加载前试件横截面的初始面积 得到的15.低碳钢拉伸时的名义应力比试件横截面上的实际应力大 （错误）16.低碳钢拉伸时用名义应力替代实际应力偏于安全的 （正确）金属材料扭转力学性能测定实验1.扭转实验需要使用的仪器设备工具有： 游标卡尺 扭转试验机2.材料的拉压弹性模量 E、切变模量 G 和横向变形因素（泊松比）v 之间的关系是: 3.实心圆轴直径 a，该圆轴横截面的极惯性矩 Ip=d4/32 扭转截面系数 Wp=d3/164.扭转实验测定中切变模量 G 采用 增量法 减少测量误差5.每一级测定切变模量的计算公式是6.铸铁圆轴受图示外力偶的作用至破坏，则断口的大致位置为（1-1 线）7.对于低碳钢的扭转实验扭转至破坏后的断口的形状为D导致扭转破坏的原因为：横截面上的切应力超过了 材料抗剪强度8.对于铸铁的扭转实验.扭转至破坏后的断口形状为导致扭转破坏的原因为：45的斜截面上拉应力超过 了材料的抗拉强度

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