1.低碳钢拉伸和扭转的断口形状是否一样？分析其破坏原因。

拉伸为平断口，扭转为45度的螺旋断口。
拉伸时的破坏原因是拉应力
扭转时，由于低碳钢抗拉能力大于抗剪能力，所以剪应力先于拉应力达到最大值；故破坏原因是最大剪应力.

2.安装试件时，为什么试件的纵轴线与试验机夹头的轴线要重合？

试件所受扭矩的中心线就是试件的轴线。所加的外力矩的中心线是试验机夹头的轴线。若两者不重回，则加在试件上的外力矩就不等于试验机所显示的力矩大小，所测出的值就是错误的。

3.试件受扭时，表层的材料处于什么应力状态

处于扭转切应力状态。

4.低碳钢拉伸和扭转的断裂方式是否一样？破坏原因是否相同？

低碳钢拉伸和扭转时断裂方式不一样。拉伸的断裂方式是拉断，试件受正应力。表现为断裂截面收缩、断裂后试件总长大于原试件长度。扭转的断裂方式是剪断，试件受切应力。表现为试样表面的横向与纵向出现滑移线，最后沿横截面被剪断，断裂截面面积不变，试件总长不变。

5.低碳钢与铸铁扭转时的破坏情况有什么不同?

低碳钢试件受扭转时沿横截面破坏，此破坏是由横截面上的切应力造成的，说明低碳钢的抗剪强度较差；
    铸铁试件受扭转时沿大约45度斜截面破坏，断口粗糙，此破坏是由斜截面上的拉应力造成的，说明铸铁的抗拉强度较差。

6.低碳钢和铸铁在拉伸试验中的性能和特点有什么不同?

低碳钢属于塑性材料，拉伸过程中有明显的屈服阶段，有明显的颈缩间断（又称断裂阶段）。
（白口）铸铁属于脆性材料，拉伸过程中没有明显的屈服阶段，没有明显的颈缩间断。

：低碳钢是典型的塑性材料，拉伸时会发生屈服，会产生很大的塑性变形，断裂前

有明显的颈缩现象，拉断后断口呈凸凹状，而铸铁拉伸时没有屈服现象，变形也不明

显，拉断后断口基本沿横截面，较粗糙。

7.低碳钢试样在最大载荷D点不断裂，在载荷下降至E点时反而断裂，为什么？

答：低碳钢在载荷下降至E点时反而断裂，是因为此时实际受载截面已经大大减小，

实际应力达到材料所能承受的极限，在最大载荷D点实际应力比E

点时小。

 

第二篇：材料力学实验问题讨论

材料力学实验问题讨论

1、  为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同？

答：拉伸试验中延伸率的大小与材料有关，同时与试件的标距长度有关，试件局部变形较大的断口部分，在不同长度的标距中所占比例也不同，因此，拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，这样其相关性质才具有可比性。材料相同而长短不同的试件延伸率通常情况下是不相同的（横截面面积与长度存在某种特殊比例关系的除外）。

2、  分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征

答：试件在拉伸时，铸铁延伸率小表现为脆性，低碳钢延伸率大表现为塑性；低碳钢具有屈服现象铸铁无；低碳钢断口为直径缩小的杯锥状，且有45°的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织，铸铁断口为横截面，为闪光的结晶状组织。^。

3、  分析铸铁试件压缩破坏的原因

答：分析铸铁试件压缩破坏，其断口与试件与轴线呈45°至50°的夹角，在断口位置其剪应力达到其抵抗的最大值限，抗剪先于抗压达到极限，故发生斜面剪切破坏。

4、  低碳钢与铸铁在压缩时的力学性能有何不同？结构工程中如何合理使用这两类性质不同的材料？

答：低碳钢为塑性材料，其抗拉屈服极限与抗压屈服极限相近，试件不易发生断裂，随荷载增加发生塑性形变；铸铁为脆性材料，其抗拉强度远低于抗压强度，无屈服现象，铸铁压缩时因剪应力达到其抵抗的最大值限发生剪切破坏。

通过试验可以发现低碳钢材料塑性好，其抗剪能力弱于抗拉，抗拉与抗压能力相当；铸铁材料塑性差，其抗剪能力优于抗拉弱于抗压，故在工程结构中，塑性材料广泛应用，脆性材料最好处于受压状态，比如车床机座。

5、  低碳钢与铸铁试件扭转破坏情况有何不同？分析其原因

答：低碳钢扭转形变大，有屈服阶段，断口为横截面，为剪应力破坏；铸铁扭转形变小，无屈服阶段，断口为轴线约呈45°的螺旋面，为拉应力破坏。

6、  纯弯曲梁正应力测试中没考虑梁的自重，是否会引起试验结果误差？

答：施加的荷载与测试的应变成线性关系，试验时，在加外载荷前，首先进行了测量电路的平衡（或记录了初读数），然后加载进行测量，所测得数（或差值）由外载荷引起的，与梁自重无关。

7、要测出弯曲正应力和扭转剪应力，应如何连接电桥电路？