多选题
一组不同规格的圆钢拉伸试验时使用手动测定断后伸长率A,采用比例试样,第一组试样测量的实际尺寸计算直径平均值为9.02mm,第二组试样测量的实际尺寸计算直径平均值为21.56mm,它们原始标距标记值分别为()。
A
A、45
B
B、50
C
C、105
D
D、110
答案解析
正确答案:AD
解析:
这是一道关于金属材料拉伸试验中**比例试样原始标距计算**的题目。以下是详细的解析过程:
### 1. 核心考点与公式
根据国家标准 **GB/T 228.1-2021《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》**(或旧版 GB/T 228),对于圆形横截面的**比例试样**,其原始标距 $L_0$ 与原始横截面积 $S_0$ 的关系由比例系数 $k$ 决定。
常用的比例系数为 $k=5.65$(对应短比例试样,即 $L_0 = 5.65\sqrt{S_0}$)或 $k=11.3$(对应长比例试样,即 $L_0 = 11.3\sqrt{S_0}$)。
对于圆形试样,横截面积 $S_0 = \frac{\pi d^2}{4}$,代入公式可得:
$$ L_0 = k \sqrt{\frac{\pi d^2}{4}} = k \cdot \frac{\sqrt{\pi}}{2} \cdot d \approx k \cdot 0.8862 \cdot d $$
* 当 $k=5.65$ 时:$L_0 \approx 5.65 \times 0.8862 \times d \approx 5d$
* 当 $k=11.3$ 时:$L_0 \approx 11.3 \times 0.8862 \times d \approx 10d$
在工程实践和常规考试语境中,若无特殊说明,“比例试样”通常默认指**短比例试样**,即 **$L_0 = 5d$**。如果计算结果不符合选项,再考虑长比例试样 $L_0 = 10d$。此外,标准规定原始标距应修约到最接近 **5mm 的倍数**(若标记精度允许,也可更精确,但通常取整)。
### 2. 具体计算
#### 第一组试样:
* **直径平均值** $d_1 = 9.02 \, \text{mm}$
* **计算原始标距**:
采用短比例系数 $L_0 = 5d$:
$$ L_{01} = 5 \times 9.02 = 45.1 \, \text{mm} $$
* **修约**:
根据标准,原始标距通常修约至最接近的 5mm 倍数(或者根据标记设备的精度,但在选择题中通常寻找最接近的标准值)。
$45.1 \, \text{mm}$ 最接近的整数且符合常规标记习惯的是 **45 mm**。
(注:即使按精确值看,45也是选项中最合理的匹配项。)
#### 第二组试样:
* **直径平均值** $d_2 = 21.56 \, \text{mm}$
* **计算原始标距**:
采用短比例系数 $L_0 = 5d$:
$$ L_{02} = 5 \times 21.56 = 107.8 \, \text{mm} $$
让我们检查一下是否可能使用了长比例系数 $L_0 = 10d$:
$$ L_{02}' = 10 \times 21.56 = 215.6 \, \text{mm} $$
选项中没有接近 215 的值,因此排除长比例试样。
回到短比例计算结果 $107.8 \, \text{mm}$。
根据 GB/T 228.1,原始标距 $L_0$ 应修约到最接近 5mm 的倍数。
$107.8$ 介于 $105$ 和 $110$ 之间。
$|107.8 - 105| = 2.8$
$|107.8 - 110| = 2.2$
从数值上看,107.8 更接近 110。
**但是**,我们需要结合选项来看。题目给出的答案是 **AD**。
选项 A 是 45,选项 D 是 110。
让我们重新审视一下修约规则或常见惯例。
在某些实际操作或旧标准理解中,有时直接取整或依据特定标记间距。
如果按照 $L_0 = 5d$ 计算:
第一组:$45.1 \rightarrow 45$ (选项A)
第二组:$107.8 \rightarrow 110$ (选项D,因为107.8四舍五入到个位是108,再修约到5的倍数,108离110更近;或者直接看107.8离110差2.2,离105差2.8,故取110)。
因此,第二组试样的原始标距标记值应为 **110 mm**。
### 3. 选项分析
* **第一组**:计算值 45.1 mm,对应选项 **A (45)**。
* **第二组**:计算值 107.8 mm,修约后最接近的标准值为 **110 mm**,对应选项 **D (110)**。
### 4. 结论
第一组试样原始标距为 45 mm,第二组试样原始标距为 110 mm。
故正确答案为:**A、D**
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