实验应力分析试题库

1、实验应力分析试题1题1图1所示为一矩形截面构件，受一对轴向拉力F作用，F作用位置存在允许误差，已知构件截面尺寸为：,材料的弹性模量为，泊松比为，试问用怎样的测量方案能准确测出拉力？给出测试方案的计算表达式。题1方案一：全桥测量方案，消除在z方向存在加载偏差的影响图2 题1贴片方案 图3 题1接桥方案一将、和均作为工作片按全桥联结，见图3，可测得：，从而平均应变 所以，同理，消除在y方向存在加载偏差的影响, 将、和均作为工作片按全桥联结，可测得：将两次得到的载荷取平均，即得到较准确的拉力测量值。题1方案二：半桥测量方案，消除在z方向存在加载偏差的影响 图4 题1 接桥方案2 将、和均作为工作片按

2、半桥串联联结，见图4，可测得： ，从而平均应变 所以， 图5 题1接桥方案2同理，消除在y方向存在加载偏差的影响, 将、和均作为工作片按半桥串联联结，见图5，可测得：将两次得到的载荷取平均，即得到较准确的拉力测量值。题1方案三：全桥测量方案，消除在y、z方向同时存在加载偏差的影响将、和及、和均作为工作片按全桥桥串联联结，见图6，可测得： 从而平均应变 所以， 图6 题1接桥方案三题2：图7所示为一矩形截面构件，受一对偏心拉力F作用，已知构件截面尺寸为：,材料的弹性模量为，泊松比为，欲采用电阻应变片测量方法测出偏心拉力及偏心距，试给出构件测试方案设计和、计算表达式。（此提可不考虑加载存在偏差）图

3、7题2方案一：应变片粘贴方式见图8 图8将、和均作为工作片按全桥联结，见图3，可测得：，从而平均应变 所以， （1）将、和均作为工作片按全桥联结，见图9，可测得：而： （2）将（1）带入（2），可得偏心距。 图9 题2方案一接桥方案题2方案二：应变片粘贴方式见图8将、和均作为工作片按全桥联结，见图3，可测得：，从而平均应变 所以， （1）将、均作为工作应变片按半桥联接，见图10，可测得，而： （2）将（1）带入（2），可得偏心距。 图10题2 方案三：应变片粘贴方式见图11图11 题2 应变片贴片位置示意图将应变片接入1/4电桥，作为温度补偿片，见图12，可测得： 图12将、应变片按半桥接入电

4、桥，见图13，可测得， 而： ，将带入，可得偏心距 图13 图 14题2方案四：应变片粘贴方式见图11将应变片接入1/4电桥，作为温度补偿片，见图14，可测得： （1）将、应变片按半桥接入电桥，见图12，可测得，而： （2）将（1）带入（2），可得偏心距。 题2方案五：将应变片作为工作片接入1/4电桥，作为温度补偿片，可测得： 将应变片作为工作片接入1/4电桥，作为温度补偿片，可测得，而： ，将带入，可得偏心距。题2方案六：将应变片作为工作片接入1/4电桥，作为温度补偿片，可测得，而： （1）将应变片接入1/4电桥，作为温度补偿片，可测得，而： （2）将（1）+（2）可得，（1）（2）并将带入

5、可得偏心距。题3：图15所示为一矩形截面构件，受一对偏心拉力F作用，已知构件截面尺寸为：,材料的弹性模量为，泊松比为，欲采用电阻应变片测量方法测出偏心拉力及偏心位置，试给出构件测试方案和、计算表达式。图15 图16题3方案一：应变片粘贴方式见图16将、和及、和均作为工作片按全桥桥串联联结，见图6，可测得： 从而平均应变 所以， （1）将、和及、和均作为工作片按全桥桥串联联结，见图17，可测得： （2） 图17而： （3） （4）将、和均作为工作片按全桥联结，见图9，可测得：而： （5）将（3）、（4）带入（2），再与（1）、（5）联立求解可得偏心位置。题3方案二：应变片粘贴方式见图16将、和及

6、、和均作为工作片按全桥串联联结，见图6，可测得： 从而平均应变 所以， （1）将、和及、和均作为工作片按全桥串联联结，见图17，可测得： （2）而： （3） （4）将、和均作为工作片按半桥联结，见图18，可测得： 图18而： （5）将（3）、（4）带入（2），再与（1）、（5）联立求解可得偏心位置。题3方案三：应变片粘贴方式见图16将、和及、和均作为工作片按全桥桥串联联结，见图6，可测得： 从而平均应变 所以， （1）将、和均作为工作片按半桥串联联结，见图19，可测得： （2） 图19而： （3）将、和均作为工作片按半桥串联联结，见图18，可测得： （4） 图18而： （5）将（1）分别带入（

7、3）、（5）可得偏心位置。题3方案四：应变片粘贴方式见图20将、应变片按半桥接入电桥，可测得 （1）将、应变片按半桥接入电桥，可测得 （2）图20 题3 应变片贴片示意图将应变片按1/4桥接入电桥，作为温度补偿片，可测得 （3）将（2）、（3）联立求解，可得、，再将带入（1）可得题3方案五：将应变片按1/4桥接入电桥，作为温度补偿片，可测得 （1）将应变片按1/4桥接入电桥，作为温度补偿片，可测得 （2）将应变片按1/4桥接入电桥，作为温度补偿片，可测得 （3）将（1）、（3）相加可得，（1）、（3）相减并带入可得，将带入（2）可得。题4图21为一压力容器罐示意图，试问怎样从表面一点处测量某一

8、方向的正应变，来推知容器壁厚？已知：容器所受内压，平均直径为,容器罐的弹性模量为，泊松比为。图21 压力容器罐示意图 图22题4方案一：过图22所示单元体沿1方向贴一应变片，将此应变片按1/4桥接入电桥，另选一应变片贴在压力容器罐的不受力处作为温度补偿片（如图22中的3位置处），可测得由于 ， 所以， 题4方案二：过图22所示单元体沿1和2方向上各贴一应变片，将此二应变片均作为工作片按半桥接入电桥，温度互相补偿，可测得，由于 ， 即： 所以， 题4方案三：过图22所示单元体沿1、2方向的45度角平分线方向贴一应变片，将此应变片按1/4桥接入电桥，另选一应变片贴在压力容器罐的不受力处作为温度补偿

9、片（如图22中的3位置处），可测得由于 ， （1）由虎克定律： （2） （3）将（2）+（3）带入（1）得：所以， 题4方案四：过图22所示单元体沿2方向贴一应变片，将此应变片按1/4桥接入电桥，另选一应变片贴在压力容器罐的不受力处作为温度补偿片（如图22中的3位置处），可测得由于 ， 所以， 题5图23 所示截面为圆形的刚架结构，在端点H处受一与刚架平面相垂直的力，已知、及截面直径，问通过怎样的应变片布局和电测方案能测量出所有各段的内力，并能画出内力图。图23题6在一连续梁上作用有与之相连构件产生的横向载荷如图7所示，已知连续梁的横截面为矩形截面，面积为，梁的弹性模量为，泊松比为。试问用怎样

10、的贴片方案及电桥设计来测出作用力？给出计算表达式。题7 对于铸铁材料，通过怎样的实验能说明铸铁的压缩屈服极限、剪切屈服极限和拉伸屈服极限三者的关系？题7 答案：（1） 根据铸铁的压缩实验及端口破坏形式说明（2） 根据铸铁的扭转实验及端口破坏形式说明所以， 题8 对于低碳钢材料，通过怎样的实验能说明低碳钢的拉伸屈服极限和剪切屈服极限的关系？题8 答案：低碳钢圆轴扭转时，横截面上的剪应力及与横截面成方向的拉、压应力都相同，均为，扭断时端口沿横截面，说明横截面上的剪应力首先达到屈服，即 题9图示为低碳钢材料的拉伸曲线图，请指出图示中的上屈服强度和下屈服强度分别为： (A). a和b(B). c和b(

11、C). a和d(D). c和d题9答案：（C）题10 图示为低碳钢材料的拉伸曲线图，请分别给出：（1） 断后伸长率（2） 断裂总伸长率（3） 最大力伸长率（4） 最大力非比例伸长率题10答案：（1）（2）（3）（4）2一、填空题1. 当应变计与应变仪连接的导线较长时，例如大于10 m以上，由于导线本身有一定电阻值，它和应变计一起串联在应变电桥的桥臂上而又不参加变形，这将使指示应变小于真实应变，可以通过改变应变仪的 灵敏系数 来修正。2. 压缩实验时，试件两端面涂油的目的是 减小摩擦；低碳钢压缩后成鼓形的原因 压头及支撑面对其塑性流动的限制 。3. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因 采用的原始面

12、积及长度计算应力应变，而不是实时的真实面积和真实长度 。二、选择题1. 用标距50 mm和100 mm的两种拉伸试样，测得低碳钢的屈服极限分别为、，伸长率分别为和。比较两试样的结果，则有以下结论，其中正确的是( C )。A ，； B ，=；C ，； D ，=。2. 铸铁圆棒在外力作用下，发生图示的破坏形式，其破坏前的受力状态如图（ D ）。 3. 受扭圆轴上贴有3个应变片，如图所示, 实验时测得应变片( C )的读数为0。 A：1和2； B：2和3； C：1和3； D：1、2和3。三、零、构件测试方案设计、计算1.用组合试验台做超静定梁（静不定梁）实验时，用两个铰支端来代替固定端，为此所带来的

13、误差可用实验验证，请设计一个电测方案。说明 ：1）应变计怎样布置？2）所测结果怎样说明是固定端或铰支端？R2 上下沿轴线方向贴两个应变计, 1/4桥,若两通道读数不同则说明该处存在弯矩,近似固定端，若两通道读数差别不大，几乎相等则铰支端。2. 用四枚应变计自行设计布片和接桥方案，试求图示薄壁容器的 (1)主应力1和2；(2)内压p。设容器的直径D、壁厚、材料的弹性模量E及泊松比m 为已知。要求所接电桥有最大的灵敏度。R1R2ABCDRa Rb补偿片 3. 立柱受压受弯（弯矩的方向未知），已知材料的弹性模量E，泊松比，立柱直径，应变计灵敏系数K，应变仪灵敏系数K仪。试设计贴片方案和接桥方案，确定

14、立柱所受的轴向压力F及弯矩M以及弯矩的方向(以和x轴的夹角表示)。xyFF 4 图示圆轴承受轴力F、弯矩M和扭矩T的共同作用。已知材料的弹性模量E，泊松比及圆轴直径d。试用4枚应变计自行设计布片和接桥方案，测量 (1) 轴力F ； (2) 扭矩T；(3) 弯矩M。答案一、填空题1.灵敏系数；2.减少摩擦、压头及支撑面对其塑性流动的限制；3.采用的原始面积及长度计算应力应变，而不是实时的真实面积和真实长度。二、选择题1. C；2. D ；3. C 三、零、构件测试方案设计、计算1.用组合试验台做超静定梁（静不定梁）实验时，用两个铰支端来代替固定端，为此所带来的误差可用实验验证，请设计一个电测方案

15、。说明 ：1）应变计怎样布置？2）所测结果怎样说明是固定端或铰支端？R2 上下沿轴线方向贴两个应变计, 1/4桥,若两通道读数不同则说明该处存在弯矩,近似固定端，若两通道读数差别不大，几乎相等则铰支端。R1R2ABCD2. 用四枚应变计自行设计布片和接桥方案，试求图示薄壁容器的 (1)主应力1和2；(2)内压p。设容器的直径D、壁厚、材料的弹性模量E及泊松比m 为已知。要求所接电桥有最大的灵敏度。 补偿片Ra Rb（a）（b）（c）R2R44R1R3R3R1R2R44补偿片RRRRRRAAACBCBBCDDD 3. 立柱受压受弯（弯矩的方向未知），已知材料的弹性模量E，泊松比，立柱直径，应变计

16、灵敏系数K，应变仪灵敏系数K仪。试设计贴片方案和接桥方案，确定立柱所受的轴向压力F及弯矩M以及弯矩的方向(以和x轴的夹角表示)。xyR1R2R44R3FF 补偿片M可以分解成方向和方向的矩，分别为和测轴力时接桥方案（a）,测接桥方案（b）, 测接桥方案（c）, ， （a）（b）R11R22R3R4RRRRAABCBCDD4 图示圆轴承受轴力F、弯矩M和扭矩T的共同作用。已知材料的弹性模量E，泊松比及圆轴直径d。试用4枚应变计自行设计布片和接桥方案，测量 (1) 轴力F ； (2) 扭矩T；(3) 弯矩M。（c）R1R44R2R3BCD,测接桥方案（a）：测接桥方案（b）：测接桥方案（C）31）

17、 拉伸实验时，对圆截面试样，直径为，则其标距下列取法不正确的是（C）A： B： C：2）测弹性模量E，使用球铰式引伸仪，读数表为千分表，其放大系数为多少？ （C）A：500 B：1000 C：20003）用惠斯登电桥测量纯弯曲梁应变时，当温度补偿应变片所贴的构件材料的线膨胀系数小于被测梁的线膨胀系数时，应变测量结果与真实结果（A）。A：偏大 B：偏小 C：一致4）用惠斯登电桥测量纯弯曲梁应变时，当温度补偿应变片的灵敏度高于被测量梁上贴的应变片灵敏度时，应变测量结果与真实结果（B）。A：偏大 B：偏小 C：一致5）有材料拉伸实验中下列说明不正确的是（A和B）A没有屈服阶段的材料不属于塑性材料。B

18、只有弹性阶段和强化阶段，没有屈服阶段和局部变形阶段的材料不属于塑性材料。C对没有明显屈服极限的塑性材料，用来作为屈服指标。6）低碳钢试样拉伸实验时下列描述错误的是（A和B）A：通常就把上屈服极限称为屈服极限或屈服点，用来表示。 B：屈服现象的出现与横截面上最大正应力有直接关系。 C：表面磨光的低碳钢试样屈服时，表面将出现与轴线大致成倾角的条纹。 7）图示为三种材料的应力应变曲线，则：弹性模量最大的材料是（A）；强度最高的材料是（A）；塑性性能最好的材料是（C）。ABC8）低碳钢的拉伸应力应变曲线如图所示，若加载至C点，然后卸载，则应力回到零值的路径是沿（C）A：曲线cbao; B：曲线cbf(

19、bfoa);C：曲线ce(ceoa);D：曲线cd(cdo);9)直径为的圆截面杆承受处力偶矩，测得该杆表面与纵线成45方向上的线应变为（如图所示），则些材料的剪切弹性模量G为（B）A： B： C：解： ，即：所以10）设和分别为轴向受力杆的轴向线应变和横向线应变,为材料的泊松比,则下面结论正确的是(C)A：， B：， C：， D：，1、在线弹性范围内，材料在拉伸和压缩过程中，_。(A)E相同，不同 (B)E不同，相同 (C)E相同，相同 (D)E不同，不同。2、低碳钢试棒拉伸破坏后，标距由100mm变为130mm，直径由10mm变为7mm。其泊松比为_。(A) (B) (C) (D)以上算法

20、都不对3、电测E和的实验，测得，则该试件泊松比为 _. (A) (B) (C) (D) 4、低碳钢试棒破坏的两种断口a、b如图所示，它们_。 (a) (b)(A) a为拉伸破坏，b为扭转破坏。 (B) a 为扭转破坏, b为拉伸破坏。(C)a、b均为拉伸破坏 (D)a、b均为扭转破坏5、低碳钢试棒扭转破坏是_(A)沿横截拉断 (B)沿横截剪断 (C) 沿45度螺旋面拉断(D)沿45度螺旋面剪断6、铸铁试件扭转破坏是_(A)沿横截拉断 (B) 沿横截剪断 (C) 沿45度螺旋面拉断(D)沿45度螺旋面剪断7、低碳钢抗拉能力_抗剪能力。8、铸铁钢抗拉能力_抗剪能力。9、铸铁压缩受_ 应力破坏。10

21、.简述液压万能试验机操作顺序和要领。11.在电阻应变测量应变时、在测量电路中接入补偿电阻应变片。补偿电阻应变片起什么作用?1.C 2.D 3.C 4.A 5.B 6.C 7.大于 8.小于 9.剪应力10.简述液压万能试验机操作顺序和要领。答：（1）操作步骤1、检查送油阀和回油阀门是否处于关闭位置；检查夹头的类型和规格是否与试件相匹配；检查保险开关是否有效。2、根据估计的最大载荷Pmax选择适当的力值量程，并换好对应的摆锤。3、调节机器零位。加载前，测力指针应指在度盘上的“零”点，否则必须加以调整。调整时，先开动油泵，将活动平台升起510mm左右，然后调整摆杆上的平衡铊，使摆杆保持铅直位置，再

22、转动水平齿杆使指针对准“零”点。4、安装试件。拉伸试件如果空间不够，则须调整拉伸空间，在空载的情况下，用调位电机调节下夹头的位置。5、拨回随动指针与测力指针靠拢，使绘图装置纸笔就位，笔要处于零线位置，且保持适当压力。6、开动油泵电动机数分钟，检查运转是否正常。然后缓缓打开送油阀，慢速加载试验，读取试验数据。7、实验完毕，关闭送油阀，并立即停机，脱开绘图装置纸笔，然后取下被破坏的试件。缓缓打开回油阀，将油液泄回油箱，最后将一切机构复原，并清理机器。（2）操作要领1、试验前，一定要给油缸里充一些油，使活动平台上升少许，以消除自重。2、指针调零时，拧动水平齿杆要小心。不许抬压，以免机构滑扣，毁坏精密

23、丝扣和细牙轮。3、拉伸试件夹紧后，不得再调整下夹头的位置，同时也不能调整测力指针到零。4、不准用调位电机对试件施行加载和卸载。升、降方向不能直接变换，必须按停止按钮后再进行变换。5、开启油泵前，送油阀和回油阀一定要置于关闭位置，加载、卸载和回油均应缓慢进行。严防送油阀开得过大，测力指针走得太快，致使试件受到冲击作用。6、机器开动后，操作不得擅自离开控制台，且注意力要集中，以免发安全事故。7、实验时不得触动摆锤，以免影响读数的准确。8、在实验过程中，如果听到异常声音或发生故障应立即停机，进行检查和修理。11、在电阻应变测量应变时，在测量电路中接入补偿电阻应变片。补偿电阻应变片起什么作用?答：补偿

24、电阻应变片是消除温度影响所产生的附加应变。粘贴在构件上的应变片，其电阻值一方面随构件变形而变化，另一方面，当环境温度变化时，应变片丝栅的电阻值也将随温度改变而变化。这种因环境温度变化引起的应变片电阻值变化，是虚假应变，会带来很大的误差，必须消除温度变化的影响。4一、机械性能测试试验(50分，每题10分)1某塑性材料拉伸试验采用的圆截面试样，直径10mm，标距100mm。在线弹性阶段，10kN载荷作用下，测得试样50mm(引伸计夹角间距离)伸长0.0318mm。继续拉伸时测得下屈服极限载荷为22.8kN，最大载荷为34.0kN，破坏后的标距长131.24mm，破坏部分的最小直径为6.46mm。试

25、求解及回答：1)这种材料的E、ss、sb、d、y。另外该材料是什么方式失效？导致失效的是什么应力？2)当载荷达到22kN时产生0.04的应变，此时对应的弹性应变和塑性应变各为多少？答：1)，屈服失效，与轴线成45o面上的最大切应力。2)，2简述低碳钢拉伸的冷作硬化现象，其对材料的力学性能有何影响？答：低碳钢拉伸强化阶段卸载时，应力应变关系保持与线弹性阶段平行。它提高了材料的比例极限(提高了弹性范围)，降低了塑性变形。3某材料采进行扭转试验，圆截面试样表面抛光，直径10mm，在开始阶段，每隔10N.m，标距100mm内测得相对扭转角分别为o/m、o/m、和。发现在43.0N.m处，试样表面出现轴

26、向线与横向线网格，且扭转图曲线出现平台，继续加载，在98.4N.m处试样断裂。试回答及求解：1)该材料扭转失效方式是什么？试样表面网格是如何产生的？最后的断面应该如何？2)根据给定试验数据求出其相关力学参量。答：1)该材料扭转失效方式是屈服，表面的网格是横截面和纵截面上的最大切应力产生。最后的断面是横截面。2)，4低碳钢和灰铸铁扭转断裂时横截面真实切应力分布是否有区别，为什么？答：低碳钢是塑性材料，有屈服现象，在屈服阶段之后，其扭转角增加很快，承担的扭矩增加很小，即扭转图近似一直线，因此整个横截面切应力趋向于相同大小。铸铁扭转破坏之前塑性变形很小，所以近似按线弹性假设，认为横截面切应力与点到圆

27、心距离呈正比。5扭转试验计算极惯性矩和抗扭截面系数对测量圆轴直径要求是否一样？答：不一样，极惯性矩是取标距和中间三个截面平均直径的平均值计算，抗扭截面系数是取标距和中间三个截面平均直径的最小值计算。二、电测试验(50分，每题10分)1TTp图1R1R2已知图1所示薄壁圆筒受内压p和扭矩T作用，其平均直径D，壁厚t(D/10)，弹性模量E，泊松比n 均已知，在圆筒外壁沿轴向和周向粘贴两垂直应变片R1和R2，若另外再给两个不受力的补偿片R3和R4，试给出：1)全桥接法测量内压p的接桥电路。2)p与测量值ed的理论关系。3)如果想用半桥测量扭矩T大小，该如何贴片和接桥，并给出相关求解公式。答：1)布

28、片图如图1a2)，3)沿与轴线夹布片R1和R2(R1沿-45o方向)，接半桥(图1b)所示) ，R2RR1ABDCR2R1ABDCR3R4图1a)R图1b)b图2 ahF1R1F2R2R3R42图2所示矩形截面悬臂梁，材料弹性模量E已知，自由端受横向力F1和轴向力F2共同作用，梁上粘贴4个水平方向应变片，已知相关几何参数梁高h，宽b，两处距离a，试给出：1)用全桥接法给出测量F1的接桥电路及相应求解过程。2)如另外增加两个补偿片R5和R6，给出测量F2的接桥电路及相应的求解过程。答：1)桥路如图2a所示。2)取R1、R3(或R2、R4)与R5、R6按图2b)接桥R3R1ABDCR5R6图2b)

29、R2BR1CAR3R4D图2a)3上题中如果只用一个应变片测量F1，试给出布片方案和计算公式。答：1)在梁任意界面h/2(中性层)处沿45o方向布片。2)hFlA4给出电测法求图示梁端面A转角的布片方案和接桥电路，并给出转角表达式。答：1)在梁上下表面任意位置沿纵向各布一个应变片，将两个应变片按标准半桥接桥。2)5弯扭组合实验装置及应变计分布如图2a)所示。A、B两点各粘贴一个45o3应变花，其中R2、R5沿轴线方向，将A点R3和B点R4应变计分别接1/4桥，测得其应变值分别为及，试给出扭矩和剪力分别产生的横截面切应力的计算公式(已知材料的E、n)。R1FABABAR3BR4R6R2R5答：1

30、)2)51、已知某低碳钢材料的屈服极限为，单向受拉，在力F作用下，横截面上的轴向线应变为，正应力为，且；当拉力F卸去后，横截面上轴向线应变为。问此低碳钢的弹性模量E是多少？2、在材料的拉伸试验中，对于没有明显的屈服阶段的材料，以 作为屈服极限（产生0.2%的塑性应变时的应力 or 条件屈服极限 or 名义屈服极限 or 0.2 ）3、简述低碳钢和铸铁两种材料拉伸试验曲线的异同，并分别说明表征这两种材料力学性能的材料指标。低碳钢拉伸试验曲线可以分为四个阶段，即弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段，从低碳钢拉伸试验曲线上，可以确定材料的比例极限、弹性极限、屈服极限和强度极限。而铸铁拉伸试验上没有

31、明显的直线段，材料不服从胡克定律，没有屈服阶段，变形很小，只有唯一的强度指标b。 4、对同一材料的共6个标准试件，通过拉伸试验分别测得其断裂强度为470MPa, 480MPa, 465MPa, 380MPa, 485MPa, 475MPa. 通过平均法得到该材料的断裂强度为 （475MPa，应该去掉有明显偏差的数据后再取平均值）5、在对实验结果的一元线性回归分析中，（A）确定的回归方程偏差最小。 A、 最小二乘法 B、 端值法 C、 平均法6、如指定有效位数为3，则实验数据10.45(+)、10.35、9.565(-)、-9.575的修约结果分别为 10.5 、 10.4 、 9.56 、 -

32、9.58 。R1R27、根据下列二种受力状态、贴片方式和要求的量测项目，分别画出桥路图，并给出电阻应变仪读数r与实际所测应变的关系。R1R2 BACR2R1r=2BACR1R2r=（1+）（a）测轴力应变 （b）测弯曲应变8、简述电阻应变计的粘贴贴步骤。（1）电阻应变计阻值筛选、外观检查（2）拟粘贴测点的、表面磨光、定位、清洗（3）贴片（4）固化（5）测量导线焊接、固定（6）检查：粘贴质量检查，短路、断路、绝缘电阻等检查（7）电阻应变计的防护9、两输电铁塔间的线路会因气温的变化而引起导线的垂度发生变化，从而对铁塔的拉力也会随温度而变化，现想在不中断供电的情况下测出铁塔间输电导线中的拉力，请用理

33、论力学汇交力系平衡的原理设计出一个拉力测定装置。测力、位移计10、试根据电阻应变测试原理，设计一个液体压力传感器。铜质盲管液体入口R1R2簧片R2铜质盲管液体入口R1BACR1R2等等类似装置61. 随机误差大都服从正态分布，它会随着测量次数的增加而降低。2. 1=10-6 3. 在应变电桥中，按应变片在桥臂中的数量，电桥的接线方法分为半桥和全桥接线法。其中，半桥接线法在实际测量时，又分为两种情况：单臂测量和半桥（或双臂）测量。4. 测量系统的输出与输入变化量之比称为测量系统的灵敏度。5. 如图所示为低碳钢的-曲线。与a点对应的应力称为比例极限，与屈服阶段b点对应的应力称为 屈服极限 ，与最高

34、点c相对应的应力称为 强度极限 。6. 三根不同材料的拉伸试件，所得的-曲线如图所示，则塑性最好的是杆 3 ，刚度最好的是杆 1 ，强度最好的是杆 2 。7. 通常对标准差进行点估计的方法有贝塞尔方法、无偏估计法、极大似然法、极差法和最大残差法。8. 电测法中测点处的测量应变与应变片的电阻变化率（或电阻的相对变化）成正比。9. 设应变片的灵敏度系数为2.17，静态应变仪的灵敏度系数为2.00。已知读数应变为290，则实测应变应为267.3。1. 根据下图中测量列的剩余误差判断系统误差类型，按次序依次判断正确的是（ C ）。（ 2 ）（ 1 ）（ 4 ）（ 3 ）A 分别是线性系统误差、线性系统

35、误差、周期性系统误差、复杂系统误差B 分别是恒定系统误差、线性系统误差、复杂系统误差、周期性系统误差C 分别是恒定系统误差、线性系统误差、周期性系统误差、复杂系统误差D 分别是恒定系统误差、线性系统误差、周期性系统误差、周期性系统误差2. 如下图所示，黑色小圆点代表测量数据的分布状态，中心位置为测量理论值，则下述说法正确的是（ D ）（ 3 ）（ 4 ）（ 2 ）（ 1 ）A 情况（1）随机误差大，系统误差大B 情况（2）随机误差大，系统误差小C 情况（3）随机误差大，系统误差小D 情况（4）随机误差小，系统误差小3. 如下图所示杆件受力、应变片分布以及应变电测连接线路，则该电桥测量的应变是（

36、 B ）A 由弯矩M引起的正应变B 由力P引起的正应变C 由弯矩M和P引起的正应变D 由弯矩M和P引起的剪应变4. 在题3所示图中，应变仪读数和被测应变之间的关系是（ A ）A B C D 5. 下列关于电测法电桥温度补偿的说法正确的是：（ D ）A 单臂半桥测量法，有两片工作片，其中一片为温度补偿片B 双臂半桥测量法，有一片工作片，一片温度补偿片C 对臂全桥测量法，有四片工作片，两片温度补偿片D 四臂全桥测量法，有四片工作片，且它们相邻两对相互温度补偿6图中所示箭头所指处直尺读数，下列记录正确的是（ A ）A 35.00cm B 34.9cm C 0.35m D 0.350m7. 铸铁压缩实

37、验中，铸铁的破坏是由（ C ）引起的。A 正应力 B 与轴线垂直的切应力 C 与轴线成45的切应力 D 以上皆是8. 材料的扭转实验中，下列关于试件各点应力状态和主应力说法正确的是（ C ）。A 受扭部分处于纯剪切状态，主应力方向为轴线方向和垂直轴线方向B受扭部分处于纯剪切状态，主应力方向为轴线方向，大小为切应力的倍C 受扭部分处于纯剪切状态，主应力方向为轴线方向，大小和切应力相等D杆件各部分均为纯剪切状态，主应力方向为轴线方向和垂直轴线方向，大小和切应力相等9. 下列关于应变电测电桥桥臂串联和并联电阻说法正确的是（ C ）A 串联电阻会放大测试应变，并联电阻会缩小测试应变B 串联电阻会放大测

38、试应变，并联电阻基本不会改变测试应变C 串联电阻和并联电阻均基本不会改变测试应变D 串联电阻基本不会改变测试应变，并联电阻会缩小测试应变10. 测量某零件的极限拉力，其抽样试验结果为：119KN，124KN，123KN，128KN，123KN，121KN，123KN，122KN，122KN，120KN，用贝塞尔方法计算标准偏差为：（ A ）A 2.5 KN B 2.1KN C 1.9KN D 2.9KN1若10次测量值分别为：41.3，47.2，46.3，48.9，46.9，45.8，46.7，50.1，45.7，45.1试用拉依达准则（3准则）分析其中有无异常数据？ （10分）参考答案：（1

39、） （5分）（2）按拉依达准则，测量值在范围，即范围内的测量数据是可信的，依次检查测量数据可知无可疑数据。（5分）2用拟合如下数据：x：0.5，1.7，2.9，3.5，4.1，4.7，5.1，5.5y：2.78，3.84，5.76，7.25，9.27，12.00，14.31，17.14（20分）参考答案：在坐标系中作图，得一光滑曲线，在曲线上任取两点，这里取第一和最后一个点，即和。取中点坐标，从图上可得所对应y坐标值为6.008。因此 （6分）于是 （4分）令，利用分组法可以求得，从而，回归方程为： （10分）3. 在假定实验加载设备已知的情况下，试设计如下所示测定工字梁主应力的实验。（30分

40、）参考答案：（1）实验目的：（5分）用实验的方法测定平面应力状态下主应力的大小和方向；（2）实验设备及工具：（5分）（a）实验加载设备；（b）电阻应变仪（c）游标卡尺、钢板尺等（3）实验原理：（15分）应变花粘贴位置如上图所示。对于单个测点的贴片数和贴片方向，要由该点的应力状态确定。由广义胡克定律：可知，如果主应力方向一致，则可令上式中，得可见在两向应力状态下，当主应力方向已知，只需沿两个主方向粘贴两个应变片就可以满足要求，因此，在梁的中性层A点位置，按粘贴一个直角应变花。如果主应力方向无法预先判定，则由或可知，若在三个方向测出三个应变值，将测量结果代入上式任意一式，然后联立求解，得出之值。再

41、按照求出主应变之值及主应力方向与的夹角，最后由求出主应力值。在梁中性层与边缘之间的位置B处，粘贴一个“Y”形应变花，即可满足实验要求。（4）实验步骤：（5分）（a）测定工字梁尺寸，由型钢表查出有关几何参数；（b）拟定实验加载方案，确定初载荷与终荷载。注意在终荷载作用下，梁的危险截面上危险点的应力应小于所用梁材质的比例极限；（c）按照“多次独立加载法”进行实验；（d）检查实验数据；（e）机器复位、整理实验场所。8一. 根据图示三种材料拉伸时的应力应变曲线，得出如下四种结论，请判断哪种是正确的：（A） 强度极限=，弹性模量，延伸率（B）强度极限，弹性模量，延伸率（C）强度极限，弹性模量，延伸率（D

42、）强度极限，弹性模量，延伸率二一圆截面杆，材料的应力应变曲线如图所示，若杆直径d=10mm，杆长=200mm，杆端承受拉力F=12KN作用，试计算拉力作用时与卸去后，杆的轴向变形；若轴向拉力F=20KN，则当拉力作用时与卸去后，杆的轴向变形又分别为何值。三用加长或增加栅线数的方法改变应变计敏感栅的电阻值, 是否能改变应变计的灵敏度系数?为什么? 四矩形截面梁在自由端B处受一力偶M的作用, 如图示. 为测定自由端B处的挠度和转角， 实验者在固定端A的上下底部各贴一相同的应变片, 加载后应变仪的度数为er = 12010-5 . 已知梁长 l = 500mm, 矩形截面b = 10mm, h =

43、20mm. 加载变形的过程中为线弹性.bhlMAB五如图是截面为矩形的简支梁，中间受集中载荷P，在梁的中性层A点任意贴一应变片，测得应变值为，若、E、为已知。试求载荷P的大小。六主应力测量用的应变花, 实验室大都采用三轴 450 应变花, 还有一种应变花为三轴 600 应变花（等角应变花）, 如图示. 试导出使用三轴 600 应变花而计算主应力的公式, 并说明一下两种应变花的优劣. 6006006006001324ACBD七.图示悬臂梁上贴应变片1、2、3、4 , 其灵敏度系数K均相等. OA:OB = 1:3 , 弹性常数为E. 求未知力P作用在C处时引起的O端约束力偶矩. 应变片的接线方式

44、如图示，应变仪的度数为CBA八.在构件表面O处，沿与方向粘贴四个应变片，并测得相应正应变依次为与，试判断上述测试结果是否可靠。九铸铁压缩试件是沿最大剪应力面破坏的. 但实践表明其破坏截面与水平面不成. 而是大约 试说明原因并证明.十. 承受偏心拉伸的矩形截面如图所示，现用电测法测得该杆上、下两侧面的纵向应变为 、，试证明偏心距e与应变 和在弹性范围内满足下列关系： 【解答】一.正确答案是 B 二 解：1. F=12KN时 查图示应力应变曲线，知该杆的轴向应变为 拉力作用时，有拉力卸去后2. F=20KN时 查图示应力应变曲线，知该杆的轴向应变为 拉力作用时，有此拉力卸去后故残留轴向变形为 三.

45、 不能. 因为应变计的灵敏度系数主要是由材料决定的,也与金属丝回绕形状、基体及胶层有关. 而与金属丝的长度无关. 由灵敏度系数的定义 可知: 适当增加栅线数可使应变读数精度增高,但不能改变应变计的灵敏度系数.四. 解: 由题意可知应变片贴片为半桥线路, 温度补偿为工作片补偿.五. 解 1.求约束力 2.作剪力图过A点横截面上有弯矩和剪力，其中3.A点的应力状态情况由于A点在中性轴上，故A点弯曲正应力为零，切应力为则斜截面上正应力为4.利用广义虎克定律，求P 因此，有六. 由应变转换公式 可得解出. 由 可得 由 可得再由胡克定理 可得三轴 450 应变花测试的结果用来计算主应力的公式较简单,

46、但因应变片粘贴的位置角度不准确而引起计算主应力的误差比较大.而三轴 600 应变花的测试结果用来计算主应力的公式略繁, 但因应变片粘贴的位置角度不准确而引起计算主应力的误差相对较小.七. 解: A、B处的弯矩分别为M1和M2 , 则由材料力学公式可知1、3、2应变值相等, =八.解：依据平面应变状态任意方位的正应变公式，有 (a) (b) (c)将式(a)和(b)代入(c)，得 (d) 将以上所得结果代入平面应变状态任意方位的正应变公式，计算应有的测量值为根据剪切胡克定律有，的实际测量值比上述结果小了一半，这说明题中所给测量结果不可靠。其实，由应变圆可知，无论为何值而同样说明题中所给的这组测量结果不可靠。九. 在铸铁压缩试验中, 铸铁的破坏面是最大剪应力面, 之所以不是的斜面, 主要是