2025 年大学工程力学（材料力学实验）试题及答案

2025年大学工程力学（材料力学实验）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.在材料力学实验中，测量梁的变形通常采用（）。A.卡尺B.千分尺C.百分表D.应变片2.测定材料弹性模量E时，所采用的实验方法是（）。A.拉伸实验B.压缩实验C.扭转实验D.弯曲实验3.材料力学实验中，低碳钢拉伸时的屈服阶段应力（）。A.保持不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先增大后减小4.对于圆形截面的梁，其抗弯截面系数W与直径d的关系是（）。A.W与d成正比B.W与d的平方成正比C.W与d的立方成正比D.W与d的立方成反比5.测量材料泊松比时，需要测量的两个物理量是（）。A.应力和应变B.轴向应变和横向应变C.扭矩和扭转角D.弯矩和挠度6.在材料力学实验中，测量轴向力通常采用（）。A.压力传感器B.拉力传感器C.应变片D.位移传感器7.材料的延伸率δ反映了材料的（）。A.弹性性能B.塑性性能C.强度性能D.硬度性能8.对于矩形截面的梁，其抗弯截面系数W与截面高度h和宽度b的关系是（）。A.W与h成正比，与b成反比B.W与h的平方成正比，与b成反比C.W与h成正比，与b的平方成反比D.W与h的平方成正比，与b的平方成反比9.材料力学实验中，低碳钢拉伸时的强化阶段应力（）。A.保持不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先增大后减小10.测量材料弹性模量E时，通常需要测量的两个量是（）。A.力和位移B.扭矩和扭转角C.弯矩和挠度D.应力和应变二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.材料力学实验中常用的测量仪器有（）。A.万能材料试验机B.电子天平C.游标卡尺D.百分表E.应变片2.低碳钢拉伸实验可以测定的力学性能指标有（）。A.屈服强度B.抗拉强度C.延伸率D.断面收缩率E.弹性模量3.梁弯曲实验中，影响梁变形的因素有（）。A.梁的长度B.梁的截面形状和尺寸C.梁所受的载荷D.梁的材料E.梁的支撑方式4.材料力学实验中，测量应变的方法有（）。A.电阻应变片法B.光学测量法C.应变花测量法D.引伸计测量法E.激光测量法5.对于圆形截面的轴，扭转时的强度条件与（）有关。A.扭矩TB.抗扭截面系数WtC.许用切应力[τ]D.轴的长度E.轴的材料三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×）1.材料力学实验中，只要实验数据准确，就可以不考虑实验误差。（）2.低碳钢拉伸时，屈服阶段的应力就是材料的屈服强度。（）3.梁弯曲实验中，梁变形越大，其抗弯能力越强。（）4.材料的弹性模量E越大，材料的弹性性能越好。（）5.测量材料泊松比时，轴向应变和横向应变的符号相同。（）6.材料力学实验中，实验数据处理时可以随意舍去一些数据。（）7.对于圆形截面的梁，其抗弯截面系数W只与截面直径有关。（）8.低碳钢拉伸时，强化阶段的应力大于屈服强度。（）9.材料力学实验中，引伸计可以直接测量材料的应变。（）10.梁弯曲实验中，梁的跨度越大，则梁的变形越小。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述材料力学实验中测量应变的电阻应变片法的原理。（请在下方空白区域作答）2.在低碳钢拉伸实验中，画出应力-应变曲线，并说明各阶段的特点。（请在下方空白区域作答）3.简述梁弯曲实验中测量梁变形的方法及原理。（请在下方空白区域作答）五、综合分析题（总共2题，每题15分，请根据题目要求进行分析解答）1.现有一根圆形截面的梁，已知梁的直径d=50mm，梁的长度L=2m，梁上作用有均布载荷q=1kN/m。材料的弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3。求梁跨中截面的最大挠度和最大正应力。（请在下方空白区域作答）2.在材料力学实验中，对一根矩形截面的梁进行弯曲实验，测得梁在某一载荷作用下跨中截面挠度为y=5mm，梁的长度L=1.5m，截面高度h=100mm，宽度b=50mm，材料的弹性模量E=150GPa。求梁所受的载荷大小，并分析梁的抗弯能力是否满足要求（设许用挠度[y]=10mm）。（请在下方空白区域作答）答案：一、选择题1.C2.A3.A4.B5.B6.B7.B8.B9.B10.D二、多项选择题1.ACDE2.ABCDE3.ABCDE4.ACD（注：光学测量法和激光测量法不是测量应变的常规方法，这里主要考察常规方法，所以此选项不选。但严格来说光学测量法和激光测量法在一些特定实验中也可用于应变测量，题目表述不够严谨）5.ABC三、判断题1.×2.√3.×4.√5.×6.×7.×8.√9.√10.×四、简答题1.电阻应变片法原理：当应变片粘贴在受力构件表面时，构件变形会使应变片的电阻值发生变化，通过测量电阻值的变化，利用应变片的灵敏系数，可计算出构件表面的应变。2.低碳钢拉伸应力-应变曲线：弹性阶段应力应变线性关系；屈服阶段应力基本不变，应变增大；强化阶段应力再次增大；颈缩阶段应力减小，截面缩小。3.梁弯曲实验测量梁变形方法及原理：可采用百分表或位移传感器等。百分表通过测量梁表面与百分表触头间的位移变化来反映梁的变形；位移传感器利用电信号变化测量梁的位移，进而得到梁的变形。五、综合分析题1.首先求抗弯截面系数W=πd³/32，再求弯矩M=qL²/8，根据公式σ=M/W求最大正应力；利