應(yīng)用材料測(cè)試題及答案姓名：____________________

一、選擇題（每題[X]分，共[X]分）

1.材料力學(xué)中，描述材料抵抗拉伸或壓縮變形能力的物理量是：

A.彈性模量

B.斷面模量

C.強(qiáng)度

D.硬度

2.在材料試驗(yàn)中，用于測(cè)量材料硬度的方法是：

A.抗拉試驗(yàn)

B.抗彎試驗(yàn)

C.壓縮試驗(yàn)

D.硬度試驗(yàn)

3.下列哪個(gè)材料屬于非晶態(tài)材料？

A.玻璃

B.鋼鐵

C.鋁合金

D.硅橡膠

二、填空題（每題[X]分，共[X]分）

4.材料的彈性變形是指材料在_________作用下產(chǎn)生的變形，當(dāng)卸載后材料能_________。

5.材料的塑性變形是指材料在_________作用下產(chǎn)生的變形，這種變形在卸載后不能_________。

6.材料的疲勞斷裂是指材料在_________作用下，經(jīng)過(guò)_________次數(shù)的循環(huán)載荷后發(fā)生的斷裂。

三、簡(jiǎn)答題（每題[X]分，共[X]分）

7.簡(jiǎn)述材料力學(xué)性能試驗(yàn)的基本步驟。

8.解釋材料的彈性模量、強(qiáng)度和硬度三個(gè)概念，并說(shuō)明它們之間的關(guān)系。

四、計(jì)算題（每題[X]分，共[X]分）

9.一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為A的圓形截面鋼棒，受到拉力F的作用。已知鋼棒的彈性模量為E，求鋼棒的伸長(zhǎng)量δ。

10.一塊厚度為h的矩形薄板，在純彎曲狀態(tài)下，彎曲角度為θ。已知板的彈性模量為E，截面慣性矩為I，求板的最大正應(yīng)力σ_max。

五、論述題（每題[X]分，共[X]分）

11.論述材料在高溫下的力學(xué)性能變化及其原因。

六、綜合題（每題[X]分，共[X]分）

12.一根直徑為d的圓形截面鋼棒，在室溫下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如下所示：

（此處應(yīng)插入應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖）

根據(jù)曲線，回答以下問(wèn)題：

（1）求鋼棒的彈性模量E；

（2）求鋼棒的屈服強(qiáng)度σ_s；

（3）若鋼棒受到超過(guò)屈服強(qiáng)度的載荷，分析其斷裂模式。

試卷答案如下：

一、選擇題

1.A.彈性模量

解析思路：彈性模量是描述材料抵抗拉伸或壓縮變形能力的物理量，因此選項(xiàng)A正確。

2.D.硬度試驗(yàn)

解析思路：硬度試驗(yàn)是專(zhuān)門(mén)用于測(cè)量材料硬度的方法，通過(guò)壓入法或回彈法等手段，因此選項(xiàng)D正確。

3.A.玻璃

解析思路：非晶態(tài)材料是指沒(méi)有固定晶格結(jié)構(gòu)的材料，玻璃是一種典型的非晶態(tài)材料，因此選項(xiàng)A正確。

二、填空題

4.外力；完全恢復(fù)

解析思路：彈性變形是指材料在去除外力后能夠完全恢復(fù)原狀的變形。

5.持續(xù)；完全恢復(fù)

解析思路：塑性變形是指材料在去除外力后不能完全恢復(fù)原狀的變形。

6.循環(huán)載荷；一定

解析思路：疲勞斷裂是指材料在循環(huán)載荷作用下，經(jīng)過(guò)一定次數(shù)的循環(huán)后發(fā)生的斷裂。

三、簡(jiǎn)答題

7.材料力學(xué)性能試驗(yàn)的基本步驟：

（1）試樣制備：根據(jù)試驗(yàn)要求制備標(biāo)準(zhǔn)試樣；

（2）試驗(yàn)設(shè)備校準(zhǔn)：確保試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)確可靠；

（3）試驗(yàn)條件設(shè)置：設(shè)置試驗(yàn)溫度、加載速率等條件；

（4）試驗(yàn)過(guò)程監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)控試驗(yàn)過(guò)程，確保試驗(yàn)安全；

（5）試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：記錄試驗(yàn)過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)；

（6）試驗(yàn)結(jié)果分析：分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出材料力學(xué)性能指標(biāo)。

8.彈性模量、強(qiáng)度和硬度三個(gè)概念及關(guān)系：

（1）彈性模量：描述材料在彈性變形階段抵抗變形的能力；

（2）強(qiáng)度：描述材料在受到外力作用時(shí)抵抗破壞的能力；

（3）硬度：描述材料抵抗局部變形（如壓痕、劃痕）的能力；

關(guān)系：彈性模量是強(qiáng)度和硬度的基礎(chǔ)，強(qiáng)度和硬度在一定程度上相互關(guān)聯(lián)。

四、計(jì)算題

9.δ=(FL)/(AE)

解析思路：根據(jù)胡克定律，伸長(zhǎng)量δ與力F、長(zhǎng)度L、橫截面積A和彈性模量E有關(guān)。

10.σ_max=(My)/(I)

解析思路：根據(jù)彎曲應(yīng)力公式，最大正應(yīng)力σ_max與彎矩M、截面慣性矩I有關(guān)。

五、論述題

11.材料在高溫下的力學(xué)性能變化及其原因：

（1）材料在高溫下，原子振動(dòng)加劇，導(dǎo)致材料的強(qiáng)度和硬度下降；

（2）高溫下，材料的塑性變形能力增強(qiáng)，容易發(fā)生塑性變形；

（3）高溫下，材料的疲勞性能下降，容易發(fā)生疲勞斷裂；

原因：高溫下，原子間的結(jié)合力減弱，導(dǎo)致材料性能下降。

六、綜合題

12.（1）E=(σ_e-σ_s)/(ε_(tái)e-ε_(tái)s)

解析思路：根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線，求出彈性階段和屈服階段的應(yīng)力、應(yīng)變，計(jì)算彈性模量E。

（2）σ_s=F/A

解析思路：根據(jù)屈服階段的應(yīng)力，計(jì)算屈服強(qiáng)度σ_s。

（3）斷裂模式分析：

當(dāng)載荷超過(guò)屈服