《材料力学》期末复习题.doc.pdf
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1、1、解释:形变(应变)强化、弹性变形、刚度、弹性不完整性、弹性后效、弹性滞 后、Bauschinger效应、应变时效、韧性、脆性断裂、韧性断裂、平面应力状态、平 面应变状态、低温脆性、高周疲劳、低周疲劳、疲劳极限、等强温度、弹性极限、 疲劳极限、应力腐蚀开裂、氢脆、腐蚀疲劳、蠕变极限、持久强度、松弛稳定性、 磨损。 2?弹性滞后环是由于什么原因产生的。材料的弹性滞后环的大小对不同零件有不同 的要求? 弹性滞后环是由T材料的加载线和卸载线不重合而产生的。对机床的底座等构件,为保证 机器的平稳运转,材料的弹性滞后环越 大 越好;而对弹簧片、钟表等材料,要求材料的弹 性滞后环越小 越好。 3?断口的
2、三个特征区?微孔聚集型断裂、解理断裂和沿晶断裂的微观特征分别 为? 断口的三耍素是纤维区、放射区和剪切唇。微孔聚集型断裂的微观特征是韧窝;解理断裂的 微观特征主要有解理台阶和河流和舌状花样 : 沿晶断裂的微观特征为石状断口和冰糖块状断 口。 4?应力状态系数a值大小和应力状态的软硬关系。为测量脆性材料的塑性,常选 用应力状态系数a值(大)的实验方法,如(压缩)等。 5.在扭转实验中,塑性材料的断口方向及形貌,产生的原因?脆性材料的断口 的断口方向及形貌,产生的原因? 在扭转试验中,塑性材料的断裂面与试样轴线垂直;脆性材料的断裂而与试样轴线成45 o 6.材料截面上缺口的存在,使得缺口根部产生(
3、应力集中)和 (双(三)向应力), 试样的屈服强度(升高),塑性(降 低 )o 7.低温脆性常发生在具有什么结构的金属及合金中,在什么结构的金属及合金 中很少发现。 低温脆性常发生在具有体心立方结构的金属及合金中,而在面心立方结构的金属及合金中很 少发现。 8?按断裂寿命和应力水平,疲劳可分为?疲劳断口的典型特征是? 9 ?材料的磨损按机理可分为哪些磨损形式。 10.不同加载试验下的应力状态系数分别为多少? 11.材料的断裂按断裂机理可分为?按断裂前塑性变形大小可分为?答:材料的断裂 按断裂机理分可分为微孔聚集型解理断裂和沿晶断裂;按断裂前塑性变形大小分延性断裂 和脆性断裂。微孔聚集型断裂的微
4、观特窝;解理断裂的微观特征主要有解理台阶和河流和舌 状花 ( 弹性后效 )等弹性变形时加载线与卸 完全 )、 氏硬度等。 18.应力腐蚀中材料与介质的组合是(); 在腐蚀疲劳断裂中材 样: 沿晶断裂的微观特征为石状断口和冰糖块状断口。 12.根据裂纹体所受载荷与裂纹间的关系,可将裂纹分为哪三种类型?哪种类型裂纹 是实际工程构件中最危险的一种形式? 根抑裂纹体所受载荷与裂纹间的关系,可将裂纹分为张开(拉伸)型裂纹、滑开(剪切) 型裂纹和撕开型裂纹等三种类型;其中张开(拉伸)型裂纹是实际工程构件中最危险的一 种形式。 13 ?循环载荷的五个参量? 对循环载荷,常用最大应力、最小应力、平均应力、应力
5、半幅、和应力比等五个参量进行描 述。 14.材料在环境介质作用下的开裂包括哪些类型。 15.在典型的金属蠕变曲线上包括哪三个阶段。 在典型金属与陶瓷材料的蠕变曲线上,蠕变过程常速蠕变,恒速蠕变和加速蠕变三个阶段组 成。 16.在材料的完整弹性变形中,加载的应力?应变曲线 与卸载曲线重合 );而对不完整的弹性变形,存在 着( (弹性滞后)、(包辛格效应 载线不重合的现象。 17.测定材料硬度的方法主要有?其中压入硬度法又可分为? 答:测定材料硬度的方法主要有压入法、回跳法和刻划法;具中压入硬度法乂可分为布氏硬 度、洛氏硬度、维氏硬度、和努 料会在()介质中出现。 19.材料的拉伸力学性能包括哪些
6、强度指标和哪些塑性指标。 20?材料的韧性是表征材料在外力作用下,从变形到断裂全过程中 2 2.5 的尺寸有什么要求? 答:材料的断裂韧性随材料厚度或截面尺寸的增加而减小,最终趋于一个稳定的最低值,即 平面应变断裂韧性KIC。(2分) 为保证裂纹尖端处于平面应变和小范囤屈服状态,对试样在乙向的厚度B、在y向的宽 度W与裂纹长度a Z差(即Ww,称 为韧带宽度)和裂纹长度Q设计成如下尺寸 B a (矿一。) 43?脆性和塑性材料的典型应力?应变曲线有哪几种?并叙述曲线的主要特征及 所属材料。 答:典型的应力应变曲线主耍有以下两种: (1)脆性材料如玻璃、多种陶瓷、岩石,交联很好的聚合物、低温下的
7、金属材料、淬火 状态的高碳钢和普通灰铸铁等的应力一应变曲线,在拉伸断裂前,只发生弹性变形,不发生 塑性变形,在最高载荷点处断裂,形成平断口,断口平面与拉力轴线垂直。(1分) (2)塑性材料的应力一应变曲线:(a)对调质钢和一些轻合金,它们的应力一应变曲线 可分为:弹性变形阶段、发生屈服、应变强化或加工硬化阶段、缩颈阶段、断裂等阶段;断 裂后形成杯状断口。(b)退火低碳钢和某些有色金属材料,应力. 应变曲线上具有明显的 屈服点、屈服平台等特征。(c)对某些塑性较低的金属如铝青铜、和形变强化能力特别强 的金属如ZGMnl3等材料,丿应力一丿应变曲线上不出现颈缩的,只有弹性变形阶段和均 匀塑性变形阶
8、段。(d)对某些低溶质固溶体铝合金及含杂质的铁合金材料,在应力一应变 曲线上回出现多次局部失稳或齿形特征。(4分) 44.解释形变强化的概念,并阐述其工程意义。 答:拉伸试验中,材料完成屈服应变后,随应变的增加发生的应力增大的现彖,称为形变强 化。材料的形变强化规律,可用Hollomon公式S=Ksn描述。(2分) 形变强化是金属材料 最重要的性质2,其工程意义在T: 1)形变强化可使材料或零件具有抵抗偶然过载的能 力,阻止塑性变形的继续发展,保证材料安全。2)形变强化是工程上强化材料的重要手 段,尤其对于不能进行热处理强化的材料,形变强化成为提高其强度的非常重耍的手段。 3)形变强化性能可以
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