2025年高職機(jī)械設(shè)計(jì)制造（材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)）1.在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，測量應(yīng)變常用的儀器是（）A.卡尺B.千分尺C.應(yīng)變片D.萬用表2.拉伸試驗(yàn)中，材料從開始到發(fā)生斷裂全過程的應(yīng)力應(yīng)變曲線中，應(yīng)力保持不變而應(yīng)變繼續(xù)增大的階段是（）A.彈性階段B.屈服階段C.強(qiáng)化階段D.頸縮階段3.測定梁的彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)中，梁的變形是通過（）來測量的。A.位移傳感器B.百分表C.應(yīng)變片D.壓力傳感器4.材料的泊松比是指材料在單向受拉或受壓時(shí)，橫向正應(yīng)變與軸向正應(yīng)變的（）A.和B.差C.比值D.乘積5.低碳鋼拉伸試驗(yàn)時(shí)，其延伸率的標(biāo)距長度是（）A.5dB.10dC.11.3dD.5.65d6.扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，扭矩的測量通常采用（）A.電阻應(yīng)變片B.扭矩傳感器C.位移傳感器D.加速度傳感器7.材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，對于脆性材料，其強(qiáng)度指標(biāo)通常用（）A.屈服極限B.強(qiáng)度極限C.比例極限D(zhuǎn).彈性極限8.在梁的純彎曲實(shí)驗(yàn)中，梁橫截面上的正應(yīng)力分布規(guī)律是（）A.均勻分布B.線性分布C.拋物線分布D.雙曲線分布9.材料的彈性模量反映了材料抵抗（）變形的能力。A.彈性B.塑性C.彈性和塑性D.沖擊10.疲勞試驗(yàn)是測定材料在交變應(yīng)力作用下的（）A.強(qiáng)度B.剛度C.硬度D.疲勞壽命二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）1.材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的加載方法有（）A.重力加載B.機(jī)械加載C.液壓加載D.氣壓加載E.電加載2.拉伸試驗(yàn)可以測定材料的（）A.屈服極限B.強(qiáng)度極限C.彈性模量D.泊松比E.延伸率3.梁的彎曲實(shí)驗(yàn)中，需要測量的參數(shù)有（）A.載荷B.彎矩C.剪力D.應(yīng)變E.位移4.材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，測量應(yīng)力的方法有（）A.電阻應(yīng)變片法B.光彈性法C.云紋法D.貼片法E.引伸計(jì)法5.疲勞試驗(yàn)的特點(diǎn)包括（）A.交變應(yīng)力B.長時(shí)間作用C.應(yīng)力水平低D.可能導(dǎo)致材料破壞E.試驗(yàn)周期短三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都可以直接用于工程設(shè)計(jì)。（）2.拉伸試驗(yàn)時(shí)，試件的尺寸對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響。（）3.梁的彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)中，只要測量了應(yīng)變，就可以直接得到應(yīng)力。（）4.材料在彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系。（）5.扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，扭矩越大，扭轉(zhuǎn)角越小。（）6.低碳鋼的拉伸曲線有明顯的屈服階段。（）7.材料的硬度越高，其強(qiáng)度也越高。（）8.疲勞試驗(yàn)中，循環(huán)次數(shù)越多，材料越不容易發(fā)生疲勞破壞。（）9.材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，測量誤差是不可避免的。（）10.對于同一種材料，其彈性模量和泊松比都是常數(shù)。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答下列問題）1.簡述拉伸試驗(yàn)的目的及主要步驟2.在梁的彎曲實(shí)驗(yàn)中，如何根據(jù)測量數(shù)據(jù)計(jì)算梁的彎曲正應(yīng)力？3.說明疲勞試驗(yàn)的意義以及影響材料疲勞壽命的因素五、綜合分析題（總共2題，每題15分，請根據(jù)題目要求進(jìn)行分析和解答）1.在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，對低碳鋼進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，得到以下數(shù)據(jù)：屈服載荷$F_s=20kN$，最大載荷$F_b=30kN$，試件直徑$d=10mm$，標(biāo)距長度$L_0=50mm$，斷裂后標(biāo)距長度$L_1=65mm$。試計(jì)算低碳鋼的屈服極限$\sigma_s$、強(qiáng)度極限$\sigma_b$、延伸率$\delta$。2.某梁在純彎曲實(shí)驗(yàn)中，已知梁的截面尺寸$b=20mm$,$h=40mm$，跨長$L=2m$，在梁跨中施加集中載荷$F=1kN$。通過測量得到梁跨中截面的應(yīng)變$\varepsilon=1000\mu\varepsilon$（微應(yīng)變）。已知材料的彈性模量$E=200GPa$，試計(jì)算梁跨中截面的彎曲正應(yīng)力$\sigma$。答案：一、選擇題1.C2.B3.B4.C5.B6.B7.B8.B9.A10.D二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE2.ABCDE3.ABCDE4.ABC5.ABCD三、判斷題1.×2.×3.×4.√5.×6.√7.×8.×9.√10.√四、簡答題1.拉伸試驗(yàn)?zāi)康氖菧y定材料的力學(xué)性能指標(biāo)如屈服極限、強(qiáng)度極限等。步驟：準(zhǔn)備試件，安裝于試驗(yàn)機(jī)，緩慢加載，記錄載荷與變形，直至試件斷裂，測量相關(guān)數(shù)據(jù)。2.先根據(jù)測量的應(yīng)變，利用胡克定律計(jì)算出梁橫截面上各點(diǎn)的應(yīng)力，再根據(jù)彎曲正應(yīng)力公式，結(jié)合梁的彎矩分布，計(jì)算出梁的彎曲正應(yīng)力。3.意義：評估材料在交變載荷下的性能。影響因素：應(yīng)力幅值、平均應(yīng)力、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、材料成分組織、表面狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)等。五綜合分析題1.屈服極限$\sigma_s=\frac{F_s}{A_0}=\frac{20\times{10^3}}{\frac{\pi}{4}\times{10^2}}\approx254.6MPa$；強(qiáng)度極限$\sigma_b=\frac{F_b}{A_0}=\frac{30\times{10^3}}{\frac{\pi}{4}\times{10^2}}\approx382.0MPa$；延伸率$\delta=\frac{L_1-L_0}{L_0}\times100\%=\frac{65-50}{50}\times100\%=30\%$。2.由胡克定律$\sigma=E\varepsilon$，已知$E=200GPa=