第16练 材料力学性质（二） 河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版）一课一练的第16练，内容为：掌握低碳钢、铸铁拉伸和压缩时的力学性质。 河北省（对口升学）一课一练 《机械基础》（高教版·第三版） 第16练 材料力学 第十六节 材料力学性质（二） 一、单项选择题 1. 下列关于低碳钢拉伸试验曲线的说法，错误的是（ ）低碳钢拉伸曲线 A. 碳钢的强度、刚度、弹性和塑性可以通过拉伸试验来测定 B. 强度是金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力 C. 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力，主要有HBW和HRC两个指标，检测H70的硬度通常选用HRC D. 疲劳强度是金属材料在交变载荷作用下经受无限多次循环而不断裂的能力 2. 在拉伸试验时，当测力指针不动或回摆，说明材料出现_______现象。（ ） A. 强化 B. 缩颈 C. 屈服 D. 拉断 3. 低碳钢棒料拉伸试验过程中，最大拉伸力出现在（ ） A. 弹性变形阶段 B. 屈服阶段 C. 变形强化阶段 D. 缩颈与断裂阶段 4. 做拉伸试验时，如果在弹性变形阶段卸载，试样变形（ ） A. 部分恢复 B. 完全恢复 C. 不能恢复 D. 不确定 5. 在试样拉伸试验中，试样拉断前所能承受的最大应力，称为（ ） A. 屈服极限 B. 抗拉强度极限 C. 弹性极限 D. 工作应力 二、判断题 6. 材料抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力称为硬度。（ ） 7. 已知低碳钢的比例极限σp=200MPa，弹性模量E=200MPa。现有一低碳钢试件，测得其轴向线应变ε=0.002，则有胡克定律可得其应力σ=Eε=200×103×0.002MPa=400MPa（ ） 8. 铸铁拉伸时的应力—应变图没有明显的直线部分，故不服从胡克定律（ ） 9. 铸铁在拉伸实验时，没有屈服阶段。（ ） 10. 低碳钢试件拉伸直至超出弹性阶段之后，就不会再产生弹性变形（ ） 三、填空题 11. 低碳钢拉伸过程分为______、______、______和______四个阶段。 12. 低碳钢整个拉伸变形过程可分为四个阶段______、______、______、______。 13. 变形一般可分为______变形和______变形两种，不能随载荷的去除而消失的变形称为______变形。 四、综合应用题 14. 一批轴类零件在交变载荷下工作，使用一段时间后出现断裂。断口较平整，肉眼可见由表面向内部扩展的裂纹痕迹，零件表面还存在刀痕和尖角过渡。请回答：（1）该断裂最可能属于哪种破坏形式；（2）这种破坏与材料哪项力学性质关系最密切；（3）为减少此类断裂，可从结构和加工方面提出哪些措施。 15. 某低碳钢试样做拉伸试验，原始标距为100 mm，拉断后标距为128 mm；原始截面积为80 mm²，断口处最小截面积为48 mm²。求：（1）该材料的断后伸长率；（2）该材料的断面收缩率；（3）根据计算结果说明该材料塑性好还是差。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是河北省（对口升学）《机械基础》（高教版·第三版）一课一练的第16练，内容为：掌握低碳钢、铸铁拉伸和压缩时的力学性质。 河北省（对口升学）一课一练 《机械基础》（高教版·第三版） 第16练 材料力学 第十六节 材料力学性质（二） 一、单项选择题 1. 下列关于低碳钢拉伸试验曲线的说法，错误的是（ ）低碳钢拉伸曲线 A. 碳钢的强度、刚度、弹性和塑性可以通过拉伸试验来测定 B. 强度是金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力 C. 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力，主要有HBW和HRC两个指标，检测H70的硬度通常选用HRC D. 疲劳强度是金属材料在交变载荷作用下经受无限多次循环而不断裂的能力 【答案】C 2. 在拉伸试验时，当测力指针不动或回摆，说明材料出现_______现象。（ ） A. 强化 B. 缩颈 C. 屈服 D. 拉断 【答案】C 【解析】拉伸试验中，当材料达到屈服阶段时，在载荷基本不增加甚至测力指针回摆的情况下，试样仍会继续产生明显塑性变形，因此该现象称为屈服。 3. 低碳钢棒料拉伸试验过程中，最大拉伸力出现在（ ） A. 弹性变形阶段 B. 屈服阶段 C. 变形强化阶段 D. 缩颈与断裂阶段 【答案】C 【解析】低碳钢拉伸时，经过屈服阶段后进入变形强化阶段，材料承受的拉伸力继续增大，并在强化阶段达到最大值，随后进入缩颈阶段，拉伸力逐渐下降。 4. 做拉伸试验时，如果在弹性变形阶段卸载，试样变形（ ） A. 部分恢复 B. 完全恢复 C. 不能恢复 D. 不确定 【答案】B 【解析】弹性变形阶段内，外力卸除后试样能够恢复原来的形状和尺寸，因此在弹性变形阶段卸载，试样变形会完全恢复。 5. 在试样拉伸试验中，试样拉断前所能承受的最大应力，称为（ ） A. 屈服极限 B. 抗拉强度极限 C. 弹性极限 D. 工作应力 【答案】B 【解析】试样拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度极限，也称强度极限，反映材料抵抗拉伸破坏的最大能力。 二、判断题 6. 材料抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力称为硬度。（ ） 【答案】√ 【解析】硬度反映材料表面抵抗外物压入或刻划的能力，是衡量材料力学性能的重要指标之一。 7. 已知低碳钢的比例极限σp=200MPa，弹性模量E=200MPa。现有一低碳钢试件，测得其轴向线应变ε=0.002，则有胡克定律可得其应力σ=Eε=200×103×0.002MPa=400MPa（ ） 【答案】× 【解析】胡克定律只适用于材料的比例极限以内。题中按计算得到的应力为400MPa，已超过比例极限200MPa，因此不能再用胡克定律计算该应力，原判断错误。 8. 铸铁拉伸时的应力—应变图没有明显的直线部分，故不服从胡克定律（ ） 【答案】√ 【解析】铸铁属于脆性材料，拉伸时应力—应变图没有明显的直线段，说明其拉伸变形过程中应力与应变不呈明显正比关系，因此通常认为不服从胡克定律。 9. 铸铁在拉伸实验时，没有屈服阶段。（ ） 【答案】√ 【解析】铸铁为脆性材料，拉伸时塑性变形很小，断裂前没有像低碳钢那样明显的屈服现象，因此没有明显的屈服阶段。 10. 低碳钢试件拉伸直至超出弹性阶段之后，就不会再产生弹性变形（ ） 【答案】× 【解析】低碳钢试件超过弹性阶段后会产生塑性变形，但继续加载或卸载过程中仍可能伴随弹性变形，并不是不再产生弹性变形，所以该说法错误。 三、填空题 11. 低碳钢拉伸过程分为______、______、______和______四个阶段。 【答案】① 弹性变形阶段 ② 屈服阶段 ③ 强化阶段 ④ 缩颈阶段 【解析】低碳钢拉伸过程分为 弹性变形阶段、 屈服阶段 、强化阶段、 缩颈阶段四个阶段。 12. 低碳钢整个拉伸变形过程可分为四个阶段______、______、______、______。 【答案】① 弹性阶段 ② 屈服阶段 ③ 强化阶段 ④ 缩颈阶段 【解析】低碳钢拉伸变形过程通常依次分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和缩颈阶段，各阶段对应材料从可恢复变形到塑性变形、承载能力增强直至局部变细断裂的过程。 13. 变形一般可分为______变形和______变形两种，不能随载荷的去除而消失的变形称为______变形。 【答案】① 弹性 ② 塑性 ③ 塑性 【解析】金属在外力作用下产生变形，其变形过程包括弹性变形和塑性变形两个阶段。弹性变形在外力去除后能够完全恢复，所以不能用于成形加工。只有塑性变形才是永久变形，才能用于成形加工。 四、综合应用题 14. 一批轴类零件在交变载荷下工作，使用一段时间后出现断裂。断口较平整，肉眼可见由表面向内部扩展的裂纹痕迹，零件表面还存在刀痕和尖角过渡。请回答：（1）该断裂最可能属于哪种破坏形式；（2）这种破坏与材料哪项力学性质关系最密切；（3）为减少此类断裂，可从结构和加工方面提出哪些措施。 【答案】（1）该断裂最可能属于疲劳破坏。 （2）这种破坏与材料的疲劳强度关系最密切。 （3）结构上应避免尖角过渡，采用圆角过渡以减小应力集中；加工上应提高表面质量，减少刀痕、划伤和裂纹源。 【解析】（1）交变载荷下经过一段时间才断裂，且裂纹由表面逐渐扩展，符合疲劳破坏特征。 （2）疲劳强度表示材料在交变应力作用下抵抗疲劳破坏的能力，是判断此类零件可靠性的重要指标。 （3）尖角和表面刀痕会造成应力集中并形成裂纹源，改善过渡结构和表面质量可提高抗疲劳能力。 15. 某低碳钢试样做拉伸试验，原始标距为100 mm，拉断后标距为128 mm；原始截面积为80 mm²，断口处最小截面积为48 mm²。求：（1）该材料的断后伸长率；（2）该材料的断面收缩率；（3）根据计算结果说明该材料塑性好还是差。 【答案】（1）断后伸长率为28%。 （2）断面收缩率为40%。 （3）该材料断后伸长率和断面收缩率较大，说明塑性较好。 【解析】（1）断后伸长率按公式计算，代入数据得。 （2）断面收缩率按公式计算，代入数据得。 （3）断后伸长率和断面收缩率是衡量塑性的主要指标，数值越大，材料发生塑性变形的能力越强。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $