习题2蠕变参考答案

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1_第07章 材料性能学-课后习题-7-学生-答案

1_第07章 材料性能学-课后习题-7-学生-答案

第七章材料的高温力学性能1、解释下列名词[1]蠕变:材料在长时间的恒温、恒应力作用下,即使应力小于屈服强度,也会缓慢地产生塑性变形的现象称为蠕变。

[2]蠕变曲线:通过应力、温度、时间、蠕变变形量和变形速率等参量描述蠕变变形规律的曲线。

[3]蠕变速度:通常指恒速(稳定)蠕变阶段的速度。

[4]持久塑性:持久塑性是指材料在一定温度及恒定试验力作用下的塑性变形。

用蠕变断裂后试样的延伸率和断面收缩率表示。

[5]持久强度:在给定温度T下,恰好使材料经过规定的时间发生断裂的应力值。

[6]蠕变脆性:由于蠕变而导致材料塑性降低以及在蠕变过程中发生的低应力蠕变断裂的现象。

[7]高温应力松弛:恒定应变下,材料内部的应力随时间降低的现象。

[8]等强温度:使晶粒与晶界两者强度相等的温度。

[9]蠕变极限:高温长期载荷作用下材料对塑性变形抗力的指标。

[10]应力松弛:零件或材料在总应变保持不变时,其中的应力随着时间延长而自行降低的现象。

[11]应力松弛曲线:给定温度和总应变条件下,应力随着时间的变化曲线。

[12]松弛稳定性:金属材料抵抗应力松弛的性能。

[13]高温疲劳:高于再结晶温度所发生的疲劳。

[14]热暴露(高温浸润):材料在高温下即使不受力,长时间处于高温条件下也可使其力学性能发生变化,通常导致室温和高温强度下降,脆性增加。

原因是材料的组织发生变化、环境中的氧化和腐蚀导致力学性能发生变化。

2、问答题[1]简述材料在高温下的力学性能的特点。

答:材料在高温下不仅强度降低,而且塑性也降低:载荷作用时间越长,引起变形的抗力越小;应变速率越低,作用时间越长,塑性降低越显著,甚至出现脆性断裂;变形速度的增加而等强温度升高。

[2]与常温下力学性能相比,金属材料在高温下的力学行为有哪些特点? 造成这种差别的原因何在?答:1 首先,材料在高温和恒定应力的持续作用下将发生蠕变现象;2材料在高温下不仅强度降低,而且塑性先增加后降低。

3 应变速率越低,载荷作用时间越长,塑性降低得越显著。

机械工程材料习题答案

机械工程材料习题答案
11、说明下列材料牌号的含义:Q235A、Q275、20、45Mn、T8A、ZG200-400。(略)
第六章 钢的热处理
2、何谓本质细晶粒钢?本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细?
答: wC0.45%碳钢属于低碳钢,室温平衡组织为F+P,其中F和P相对含量分别为:
wF%0.77 0. 77 0.4542%
硬因度此和,伸该长碳率钢等的性硬能度指为标:符合加w合P法%则。 00..747558%
伸长率为:
H 4 5H PV P % H FV F % 1 8 0 5 8 % 8 4 2 % 1 0 4 .4 3 .3 6 1 0 7 .7 6
增加,材料硬度增加、塑性下降,强度在~ wC0.90% 时最高,之后下降。
因此,Rm( σb): wC0.20%< wC1.20%< wC0.77% HBW: wC0.20%< wC0.77%< wC1.20% A: wC1.20%< wC0.77%< wC0.20%
4、计算碳含量为wC0.20%的碳钢的在室温时珠光体和铁素体的相对含量。
B 将( α+β )II 视为一种组织构成项:
WαI=
W(α+β)II=
61.9-30 61.9-19 30-19 61.9-19
=74.36% =25.64%
WαI= W(α+β)II=
61.9-30 61.9-19 30-19 61.9-19
=74.36% =25.64%
则在( α+β )II中含有多少α和多少β相?
2、试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别。
答: 固溶强化:溶质原子溶入后,要引起溶剂金属的晶格产生畸变,进而位错运动时受到阻力增大。 弥散强化:金属化合物本身有很高的硬度,因此合金中以固溶体为基体再有适量的金属间化合物均 匀细小弥散分布时,会提高合金的强度、硬度及耐磨性。这种用金属间化合物来强化合金的方式为 弥散强化。 加工强化:通过产生塑性变形来增大位错密度,从而增大位错运动阻力,引起塑性变形抗力的增加, 提高合金的强度和硬度。 区别:固溶强化和弥散强化都是利用合金的组成相来强化合金,固溶强化是通过产生晶格畸变,使 位错运动阻力增大来强化合金;弥散强化是利用金属化合物本身的高强度和硬度来强化合金;而加 工强化是通过力的作用产生塑性变形,增大位错密度以增大位错运动阻力来强化合金;三者相比, 通过固溶强化得到的强度、硬度最低,但塑性、韧性最好,加工强化得到的强度、硬度最高,但塑 韧性最差,弥散强化介于两者之间。

岩体力学习题集,答案

岩体力学习题集,答案

岩体力学习题集一、名词解释1、岩体2、弹性3、脆性4、三轴抗压强度5、抗压强度6、抗拉强度7、抗剪强度8、莫尔强度理论9、强度判据10、稳定性系数11、蠕变12、残余强度13、天然应力14、剪切刚度15、强度理论16、剪切刚度17、八面体强度理论18、极限强度19、蠕变20、孔隙比21、法向刚度22、围岩应力23、软化系数24、变形模量25、几何边界条件26、长期强度27、主应力29、主平面30、结构面31、滑坡32、塑性33、围岩抗力系数34、变形模量35、弹性模量36、动弹性模量37、天然应力38、强度曲线39、内摩擦角40、切线模量41、岩体力学42、单轴抗压强度43、重分布应力44、围岩压力45、围岩抗力46、强度47、弹性极限48、强度极限 49、脆性破坏50、渗透系数51、软化系数52、割线模量53、爬坡角54、岩石吸水率55、三轴强度56、尺寸效应57、应力集中系数58、初始模量59、抗冻系数60、岩爆61、泊松比62、强度包络线63、普氏系数64、自然平衡拱65、RQD66、格里菲斯强度理论67、单轴抗压强度68、横波69、纵波70、围岩压力71、饱和吸水率72、法向刚度二、填空题1.表征岩石抗剪性能的基本指数是()和()。

2.如果将岩石作为弹性体看待,表征其变形性质的基本指标是()和()。

3.岩石在单轴压力作用下,随加荷、卸荷次数的增加,变形总量逐次(),变形增量逐次()。

4.所谓洞室围岩一般是指洞室周围()倍半径范围内的岩体。

5.边坡岩体中,滑移体的边界条件包括()、()和()三种类型。

6.垂直于岩石层面加压时,其抗压强度(),弹性模量();顺层面加压时的抗压强度(),弹性模量()。

7.莫尔强度理论认为:岩石的破坏仅与()应力和()应力有关,而与()应力无关。

8.岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时,破坏面的法线与最大主应力之间的夹角总是等于()的;而破坏面又总是与中间主应力()。

岩石力学课后作业

岩石力学课后作业

2.17 不同受力条件下岩石流变具有哪些特性?答:(1)恒应力长期作用下岩石的流变体现为蠕变,蠕变指岩石材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。

蠕变可分为三个阶段:第一阶段:蠕变速率(Δε/Δt )随时间而呈下降趋势。

第二阶段:蠕变速率不变,即(Δε/Δt )为常数,这一段是直线。

第三阶段:蠕变速率随时间而上升,随后试样断裂。

(2)在应变一定的情况下,岩石的流变体现为松弛,松弛分为立即松弛——变形保持恒定后,应力立即消失到零;完全松弛——变形保持恒定后,应力逐渐消失,直到应力为零;不完全松弛——变形保持恒定后,应力逐渐消失,但最终不能完全消失,而趋于某一值。

(3)岩石强度随外荷载作用时间的延长而降低的特性称作岩石的长期强度,岩石长期强度也是岩石流变特性的体现。

2.18 简要叙述常见的几种岩石流变模型及其特点。

答:(1)马克斯威尔(Maxwell)模型。

这种模型是由弹性单元和黏性单元串联而成,当骤然施加应力并保持为常量时,变形以常速率不断发展。

(2)开尔文(Kelvin)模型。

它是由弹性单元和黏性单元并联而成,当骤然施加应力时,应变速率随着时间逐渐递减,在t增长到一定值时剪应变就趋于零。

(3)广义马克斯威尔模型。

该模型由开尔文模型与黏性单元串联而成,剪应力开始以指数速率增长,逐渐趋近于常速率。

(4)广义开尔文模型。

该模型由开尔文模型与弹性单元串联而成,开始产生瞬时应变,随后剪应变以指数递减速率增长,最终应变速率趋于零,应变不再增长。

(5)柏格斯(Burgers)模型。

这种模型由开尔文模型与马克斯威尔模型串联而成,蠕变曲线开始有瞬时变形,随后剪应变以指数递减速率增长,最后趋于以不变的速率增长。

2.19 什么是岩石的长期强度?它与岩石的瞬时强度有什么关系?答:岩石的长期强度指岩石强度随外荷载作用时间的延长而降低的性能,即作用时间t→∞的强度s∞。

岩石的瞬时强度小于岩石的长期强度,对于不同的岩石,长期强度与瞬时强度之比为0.4—0.8。

《高分子材料成型加工》课后部分习题参考答案

《高分子材料成型加工》课后部分习题参考答案

2.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”,“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”,并请各举2~3例。

答:通用塑料:一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。

通用塑料有:PE,PP,PVC,PS 等;工程塑料:是指拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的,刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等,可代替金属用作结构件的塑料。

工程塑料有:PA,PET,PBT,POM等;工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。

日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料,耐热性在100℃以上,主要运用在工业上”。

热塑性塑料:加热时变软以至流动,冷却变硬,这种过程是可逆的,可以反复进行。

聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚,氯化聚醚等都是热塑性塑料。

(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构,分子链之间无化学键产生,加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化;)热固性塑料:第一次加热时可以软化流动,加热到一定温度,产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动了。

正是借助这种特性进行成型加工,利用第一次加热时的塑化流动,在压力下充满型腔,进而固化成为确定形状和尺寸的制品。

这种材料称为热固性塑料。

(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三维的网状结构,不仅不能再熔触,在溶剂中也不能溶解。

)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料,都是热固性塑料。

简单组分高分子材料:主要由高聚物组成(含量很高,可达95%以上),加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。

如:PE、PP、PTFE。

复杂组分高分子材料:复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成,如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。

《无机材料物理性能》课后习题答案(2)

《无机材料物理性能》课后习题答案(2)

《⽆机材料物理性能》课后习题答案(2)《材料物理性能》第⼀章材料的⼒学性能1-1⼀圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉⼒,若直径拉细⾄2.4mm ,且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉⼒下的真应⼒、真应变、名义应⼒和名义应变,并⽐较讨论这些计算结果。

解:由计算结果可知:真应⼒⼤于名义应⼒,真应变⼩于名义应变。

1-5⼀陶瓷含体积百分⽐为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa),试计算其上限和下限弹性模量。

若该陶瓷含有5 %的⽓孔,再估算其上限和下限弹性模量。

解:令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。

则有当该陶瓷含有5%的⽓孔时,将P=0.05代⼊经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得,其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。

0816.04.25.2ln ln ln 22001====A A l l T ε真应变)(91710909.4450060MPa A F =?==-σ名义应⼒0851.0100=-=?=A A l l ε名义应变)(99510524.445006MPa A F T =?==-σ真应⼒)(2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量)(1.323)8405.038095.0()(112211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量1-11⼀圆柱形Al 2O 3晶体受轴向拉⼒F ,若其临界抗剪强度τf 为135 MPa,求沿图中所⽰之⽅向的滑移系统产⽣滑移时需要的最⼩拉⼒值,并求滑移⾯的法向应⼒。

解:1-6试分别画出应⼒松弛和应变蠕变与时间的关系⽰意图,并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。

解:Maxwell 模型可以较好地模拟应⼒松弛过程:V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程:以上两种模型所描述的是最简单的情况,事实上由于材料⼒学性能的复杂性,我们会⽤到⽤多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合⽽成的复杂模型。

《材料性能学》习题答案

《材料性能学》习题答案
《材料性能学》习题答案
Chapter 1 P40-42
1.3 解: (1)根据变形前后体积不变假设:
2

4
d0 2l0
2

4
d 2l ,
d 2.5 则杆的最终长度 l 0 l0 200 258.3mm ; 2.2 d
(2)真应力: s
(2)计算得到的循环应力幅度
a
4 Pa 4 7500 , a 2 d 3.14 315 106
149.3MPa, 则由 S-N 曲线后算该铜的疲劳寿命
约为 105 次; (3)由 S-N 曲线粗略后算,2014-T6 合金的条件疲劳极限约为 160MPa,则由题意,
3.14 (1205 103 )2 Pa 1 (160 106 ) 19625 (N) 4 4
解得: B
5027.4 ,则 ln A
则在 750℃时的工作寿命 t


(l / l0 )

,即t
0.01 17( s) 5.87 104
5.9 解: 首先计算在工作应力下所允许的临界裂纹尺寸 ac ,根据 K I 1.12 有 ac
a ,
K 1 20 ( IC )2 ( )2 40.6mm ,在扩展第二阶段有: 1.12 3.14 1.12 50 1 49.4(h)
a a0 40.6-5 da ac a0 ,则t c = =1.78 105 ( s) -4 dt t da / dt 2 10
2 为非线弹性弹性应变,即 2 0.01% 0.0001 0.1103 ,
则: e (4.76 0.1) 103 4.86 103

结构动力学_克拉夫(第二版)课后习题

结构动力学_克拉夫(第二版)课后习题

例题E2-1 如图E2-1所示,一个单层建筑理想化为刚性大梁支承在无重的柱子上。

为了计算此结构的动力特性,对这个体系进行了自由振动试验。

试验中用液压千斤顶在体系的顶部(也即刚性大梁处)使其产生侧向位移,然后突然释放使结构产生振动。

在千斤顶工作时观察到,为了使大梁产生0.20in[0.508cm]位移需要施加20 kips[9 072 kgf]。

在产生初位移后突然释放,第一个往复摆动的最大位移仅为0.16 in[0. 406 cm],而位移循环的周期为1.4 s。

从这些数据可以确定以下一些动力特性:(1)大梁的有效重量;(2)无阻尼振动频率;(3)阻尼特性;(4)六周后的振幅。

2- 1图E2-1所示建筑物的重量W为200 kips,从位移为1.2 in(t=0时)处突然释放,使其产生自由振动。

如果t=0. 64 s时往复摆动的最大位移为0.86 in,试求(a)侧移刚度k;(b)阻尼比ξ;(c)阻尼系数c。

2-2 假设图2- la 所示结构的质量和刚度为:m= kips ·s 2/in ,k=40 kips/in 。

如果体系在初始条件in 7.0)0(=υ、in/s 6.5)0(=υ&时产生自由振动,试求t=1.0s 时的位移及速度。

假设:(a) c=0(无阻尼体系); (b) c=2.8 kips ·s/in 。

2-3 假设图2- 1a 所示结构的质量和刚度为:m=5 kips ·s 2/in ,k= 20 kips/in ,且不考虑阻尼。

如果初始条件in 8.1)0(=υ,而t=1.2 s 时的位移仍然为1.8 in ,试求:(a) t=2.4 s 时的位移; (b)自由振动的振幅ρ。

例题E3-1 一种便携式谐振荷载激振器,为在现场测量结构的动力特性提供了一种有效的手段。

用此激振器对结构施以两种不同频率的荷载,并分别测出每种情况下结构反应的幅值与相位。

由此可以确定单自由度体系的质量、刚度和阻尼比。

《化工设备机械基础》习题解答 2

《化工设备机械基础》习题解答 2

《化工设备机械基础》习题解答第一章化工设备材料及其选择一. 名词解释A组:1.蠕变:在高温时,在一定的应力下,应变随时间而增加的现象。

或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。

2.延伸率:试件受拉力拉断后,总伸长的长度与原始长度之比的百分率。

3.弹性模数(E):材料在弹性范围内,应力和应变成正比,即σ=Eε,比例系数E为弹性模数。

4.硬度:金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。

5.冲击功与冲击韧性:冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。

冲击韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。

6.泊桑比(μ):拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。

对于钢材,μ=0.3 。

7.耐腐蚀性:金属和合金对周围介质侵蚀(发生化学和电化学作用引起的破坏)的抵抗能力。

8.抗氧化性:金属和合金抵抗被氧化的能力。

9.屈服点:金属材料发生屈服现象的应力,即开始出现塑性变形的应力。

它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。

10.抗拉强度:金属材料在受力过程中,从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。

B组:1.镇静钢:镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂 Si, Al等完全脱氧脱氧,是脱氧完全的钢。

把FeO中的氧还原出来,生成SiO2和Al2O3。

钢锭膜上大下小,浇注后钢液从底部向上,向中心顺序地凝固。

钢锭上部形成集中缩孔,内部紧密坚实。

2.沸腾钢:沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧,是脱氧不完全的钢。

其锭模上小下大,浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应,放出大量CO 气体,造成沸腾现象。

沸腾钢锭中没有缩孔,凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡,布满全锭之中,因而内部结构疏松。

3.半镇静钢:介于镇静钢和沸腾钢之间,锭模也是上小下大,钢锭内部结构下半部像沸腾钢,上半部像镇静钢。

4.低碳钢:含碳量低于0.25%的碳素钢。

5.低合金钢:一般合金元素总含量小于5%的合金钢。

6.碳素钢:这种钢的合金元素含量低,而且这些合金元素不是为了改善钢材性能人为加入的。

聚合物流变学习题参考答案

聚合物流变学习题参考答案

1 聚合物流变学复习题参考答案一、名词解释(任选 5 小题,每小题 2 分,共 10 分):1、蠕变:在一定温度下,固定应力,观察应变随时间增大的现象。

应力松弛:在温度和形变保持不变的情况下,高聚物内部的应力随时间而逐渐衰减的现象。

或应力松弛:在一定温度下,固定应变,观察应力随时间衰减的现象.2.端末效应:流体在管子进口端一定区域内剪切流动与收敛流动会产生较大压力降,消耗于粘性液体流动的摩擦以及大分子流动过程的高弹形变,在聚合物流出管子时,高弹形变恢复引起液流膨胀,管子进口端的压力降和出口端的液流膨胀都是与聚合物液体弹性行为有密切联系的现象。

2、时-温等效原理:升高温度和延长时间对分子运动及高聚物的粘弹行为是等效的,可用一个转换因子αT将某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。

3、熔体破裂:聚合物熔体在高剪切速率时,液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动,引起液流破坏的现象。

挤出胀大:对粘弹性聚合物熔体流出管口时,液流直径增大膨胀的现象。

4、.熔融指数:在标准熔融指数仪中,先将聚合物加热到一定温度,使其完全熔融,然后在一定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出,以十分钟内挤出的聚合物的质量克数为该聚合物的熔融指数。

5、非牛顿流体:凡不服从牛顿粘性定律的流体。

牛顿流体:服从牛顿粘性定律的流体。

6、假塑性流体:流动很慢时,剪切粘度保持为常数,而随剪切速率或剪切应力的增大,粘度反常地减少——剪切变稀的流体。

膨胀性流体:剪切速率超过某一个临界值后,剪切粘度随剪切速率增大而增大,呈剪切变稠效应,流体表观“体积”略有膨胀的的流体。

7、粘流活化能:在流动过程中,流动单元(即链段)用于克服位垒,由原位置跃迁到附近“空穴”所需的最小能量。

8、极限粘度η∞:假塑性流体在第二牛顿区所对应的粘度(即在切变速率很高时对应的粘度)。

10、拉伸流动:当粘弹性聚合物熔体从任何形式的管道中流出并受外力拉伸时产生的收敛流动。

聚合物流变学复习题含参考答案

聚合物流变学复习题含参考答案

➢绝大数高分子成型加工都是粘流态下加工的,如挤出,注射,吹塑等。

➢弹性形变及其后的松驰影响制品的外观,尺寸稳定性。

之所以出现以上的特点,主要原因有:➢高分子的流动是通过链段的协同运动来完成的;➢高分子的流动不符合牛顿流体的流动规律。

5、试述温度和剪切速率对聚合物剪切粘度的影响。

并讨论不同柔性的聚合物的剪切粘度对温度和剪切速率的依赖性差异。

答:(一)随着温度的升高,聚合物分子键的相互作用力减弱,粘度下降。

但是各种聚合物熔体对温度的敏感性不同。

聚合物熔体的一个显著特征是具有非牛顿行为,其粘度随剪切速率的增加而下降。

(二)柔性高分子如PE、POM等,它们的流动活化能较小,表观粘度随温度变化不大,温度升高100℃,表观粘度也下降不了一个数量级,故在加工中调节流动性时,单靠改变温度是不行的,需要改变剪切速率。

否则,温度提得过高会造成聚合物降解,从而降低制品的质量。

6、试述影响聚合物粘流温度的结构因素。

➢分子链越柔顺,粘流温度越低;而分子链越刚性,粘流温度越高。

➢高分子的极性大,则粘流温度高,分子间作用越大,则粘流温度高。

➢分子量分布越宽,粘流温度越低。

➢.相对分子质量愈大,位移运动愈不易进行,粘流温度就要提高。

➢外力增大提高链段沿外力方向向前跃迁的几率,使分子链的重心有效地发生位移,因此有外力对粘流温度的影响,对于选择成型压力是很有意义的。

➢延长外力作用的时间也有助于高分子链产生粘性流动,增加外力作用的时间就相当于降低粘流温度。

7、按常识,温度越高,橡皮越软;而平衡高弹性的特点之一却是温度愈高,高弹平衡模量越高。

这两个事实有矛盾吗?为什么?不矛盾。

原因:1.温度升高,高分子热运动加剧,分子链趋于卷曲构象的倾向更大,回缩力更大,故高弹平衡模量越高;2.实际形变为非理想弹性形变,形变的发展需要一定是松弛时间,这个松弛过程在高温时比较快,而低温时较慢,松弛时间较长,如图。

按常识观察到的温度越高,橡皮越软就发生在非平衡态,即t<tO.8、对聚合物熔体的粘性流动曲线划分区域,并说明区域名称及对应的粘度名称,解释区域内现象的产生原因。

技能认证气瓶充装考试(习题卷2)

技能认证气瓶充装考试(习题卷2)

技能认证气瓶充装考试(习题卷2)说明:答案和解析在试卷最后第1部分:单项选择题,共47题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。

1.[单选题]我国液化石油气贮配站罐区一般采用( )系统。

A)烃泵B)压缩机C)烃泵与压缩机组合2.[单选题]无缝气瓶其瓶外腐蚀严重,()A)可以充装B)降压充装C)不能充装3.[单选题]乙炔瓶最高许用温度( )。

A)60°B)40°C)35°℃4.[单选题]充装液化气体必须( )。

A)带手套B)可以不带手套C)任意5.[单选题]地球的吸引而使物体受到的力,叫做()。

A)弹力B)重力C)引力6.[单选题]充装时,乙炔瓶温超过()必须喷淋。

A)30℃B)40℃C)50℃7.[单选题]乙炔气瓶所用的瓶阀是( )形式。

A)销片式B)钩筒式C)针形8.[单选题]非重复充装焊接钢瓶充装单位应( )如实填写充装记录。

A)按日D)按班次9.[单选题]无缝气瓶瓶体与不可拆附件的连接不得采用( ),焊接气瓶瓶体与不可拆附件的连接应当采用焊接方式。

A)焊接方式B)螺纹方式C)铆接方式D)搭接方法10.[单选题]加气站对机动车用液化石油气钢瓶的要求,下列()说法是正确的。

A)钢瓶安装位置必须牢固固定B)钢瓶可自行拆装C)瓶阀保护罩损坏也可加气使用D)液位指示损坏,可根据经验进行充装11.[单选题]防止压力容器蠕变破坏的有效措施是()。

A)提高设计壁厚降低工作应力B)提高材料冶炼水平C)选取高强度的材料D)选用合理的耐热材料12.[单选题]气瓶的充装量( )气瓶容积与充装系数乘积的计算值。

A)不得大于B)不得小于C)大于等于D)等于13.[单选题]压力容器破坏形式中()破坏更具有突然性和危险性。

A)疲劳破坏B)脆性破坏C)蠕变破坏D)韧性14.[单选题]乙炔瓶补加丙酮前,必须逐只称量乙炔瓶实重。

称量结果,保留( )。

A)一位小数B)两位小数C)三位小数D)整数15.[单选题]氨气是一种可燃、有毒、刺激性臭味的气体。

测试技术基础(第三版)课后答案全集 (2)

测试技术基础(第三版)课后答案全集 (2)

机械工程测试技术基础习题解答第一章 信号的分类与描述1-1 求周期方波(见图1-4)的傅里叶级数(复指数函数形式),划出|c n |–ω和φn –ω图,并与表1-1对比。

解答:在一个周期的表达式为00 (0)2() (0)2T A t x t T A t ⎧--≤<⎪⎪=⎨⎪≤<⎪⎩.积分区间取(-T/2,T/2)00000002202002111()d =d +d =(cos -1) (=0, 1, 2, 3, )T T jn tjn tjn t T T n c x t et Aet Ae tT T T Ajn n n ωωωππ-----=-±±±⎰⎰⎰所以复指数函数形式的傅里叶级数为001()(1cos )jn tjn t n n n Ax t c ejn e n∞∞=-∞=-∞==--∑∑ωωππ,=0, 1, 2, 3, n ±±±。

(1cos ) (=0, 1, 2, 3, )0nInR A c n n n c ⎧=--⎪±±±⎨⎪=⎩ππ21,3,,(1cos )00,2,4,6,n An A c n n n n ⎧=±±±⎪==-=⎨⎪=±±±⎩πππ 图1-4 周期方波信号波形图1,3,5,2arctan1,3,5,200,2,4,6,nI n nRπn c πφn c n ⎧-=+++⎪⎪⎪===---⎨⎪=±±±⎪⎪⎩没有偶次谐波。

其频谱图如下图所示。

1-2 求正弦信号0()sin x t x ωt =的绝对均值x μ和均方根值rms x 。

解答:2200002211()d sin d sin d cos TTT Tx x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T TT ωT ωπ====-==⎰⎰⎰rmsx ==== 1-3 求指数函数()(0,0)atx t Ae a t -=>≥的频谱。

北京化工大学高分子基础理论习题答案

北京化工大学高分子基础理论习题答案
2若将PET熔体缓冷或迅速投入冷水,所得两种样品有何区别?请画出 二者的温度-形变曲线。
PET熔体冷却时,能够结晶,但由于其分子链活动能力弱,结晶速率 受温度影响较大,缓冷时(冷却温度较高),结晶速率大,能形成结晶 度较高的聚集态结构;骤冷时,温度低,链段来不及排入晶格中,结晶 速率慢,形成无定形结构。
聚甲基丙 PMMA 烯酸甲酯
碳链高分子
尼龙66
PA66或 Nylon66
杂链高分子
聚对苯二 PET 甲酸乙二 醇酯
杂链高分子
聚碳酸酯 PC
杂链高分子
聚异戊二 PIP链高分子
第二章 1 简述自由基聚合的基元反应及自由基聚合的特征。 自由基聚合的基元反应:链引发、链增长和链终止。
2从结构观点分析,比较下列高聚物中结晶能力的强弱并进行排序,并 说明理由
HDPE, 等规PP,无规PP,等规PS 上述聚合物结晶能力从强到弱依次为:HDPE>等规PP>等规PS>无 规PP 原因:聚合物的结晶能力主要受大分子链的立构规整性、分子间作用 力及分子链柔顺性影响。上述几种聚合物均为碳链聚合物,分子间均不 存在氢键,主要考察立构规整性和分子链柔顺性对结晶能力的影响。无 规PP立构规整性最差,不具备结晶能力。其余三种聚合物从分子链柔顺 性判断,PE没有取代基,柔顺性最好,所以结晶能力最强,等规聚苯乙 烯的取代基为苯环,体积较大,所以聚苯乙烯的分子链柔顺性比聚丙烯 差,结晶能力比等规聚丙烯差。
第六章 1.高聚物熔体的剪切表观粘度主要受那些因素的影响?说明聚碳酸酯和
聚甲醛的剪切粘度对温度和剪切速率的敏感性。 影响高聚物熔体剪切表观粘度的主要因素有:分子结构(分子量及
分子量分布、长链支化)、温度、剪切速率。高聚物熔体的剪切表观粘 度随高聚物的分子量增大而增大,特别当分子量大于缠结分子量时,粘 度随与分子量增加急剧增大(成3-4次方关系),分子量分布增加,有 利于大分子链解缠结,剪切变稀现象明显;长支链存在容易造成大分子 链之间缠结,因此零切粘度会较高,但随剪切速率增大,更容易解缠 结,剪切变稀现象更明显。

精品 课后习题及参考答案-材料性能学课后习题与解答

精品 课后习题及参考答案-材料性能学课后习题与解答

材料性能学课后习题与解答绪论1、简答题什么是材料的性能?包括哪些方面?[提示] 材料的性能定量地反映了材料在给定外界条件下的行为;解:材料的性能是指材料在给定外界条件下所表现出的可定量测量的行为表现。

包括○1力学性能(拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲)○2物理性能(热、光、电、磁)○3化学性能(老化、腐蚀)。

第一章单向静载下力学性能1、名词解释:弹性变形塑性变形弹性极限弹性比功包申格效应弹性模量滞弹性内耗韧性超塑性韧窝解:弹性变形:材料受载后产生变形,卸载后这部分变形消逝,材料恢复到原来的状态的性质。

塑性变形:微观结构的相邻部分产生永久性位移,并不引起材料破裂的现象。

弹性极限:弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应力。

弹性比功:弹性变形过程中吸收变形功的能力。

包申格效应:材料预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余应力降低的现象。

弹性模量:工程上被称为材料的刚度,表征材料对弹性变形的抗力。

实质是产生100%弹性变形所需的应力。

滞弹性:快速加载或卸载后,材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。

内耗:加载时材料吸收的变形功大于卸载是材料释放的变形功,即有部分变形功倍材料吸收,这部分被吸收的功称为材料的内耗。

韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

超塑性:在一定条件下,呈现非常大的伸长率(约1000%)而不发生缩颈和断裂的现象。

韧窝:微孔聚集形断裂后的微观断口。

2、简答(1) 材料的弹性模量有那些影响因素?为什么说它是结构不敏感指标?解:○1键合方式和原子结构,共价键、金属键、离子键E高,分子键E低原子半径大,E小,反之亦然。

○2晶体结构,单晶材料在弹性模量在不同取向上呈各向异性,沿密排面E大,多晶材料为各晶粒的统计平均值;非晶材料各向E同性。

○3化学成分,○4微观组织○5温度,温度升高,E下降○6加载条件、负载时间。

对金属、陶瓷类材料的E没有影响。

岩体力学思考题

岩体力学思考题

6.岩体力学思考题(含答案)-(3)(共15页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--岩体力学思考题---辅导讲解15个知识点一.判断题 (2x10=20分)1、影响岩石蠕变的主要因素有岩性.应力.温度和湿度等。

()。

(一)蠕变:指在应力不变的情况下,岩石的变形随时间不断增长的现象。

岩石蠕变的类型分为稳定蠕变和不稳定蠕变两种。

影响岩石蠕变的因素很多:岩性,荷载,围压,湿度,温度等都对岩石蠕变有影响。

岩石蠕变特性大量试验表明:岩石变形=瞬弹变形+蠕变(与时间有关)1.岩性-针对不同岩石,弹性变形与蠕变对比存在差异2.应力水平影响蠕变量大小,蠕变速率3.蠕变试验得到典型蠕变曲线分为三段:①AB-初期蠕变,蠕变速率ε递减卸载(σ)=瞬弹PQ+粘弹QR(全部恢复)②BC-恒速蠕变,恒定,(单位时间增加ε相同)=瞬弹 +粘弹UV+不可恢复uv随时间延续变形破坏③CD-加速蠕变-不断增大变形破坏2、在岩石真三轴试验过程中,中间主应力与最小主应力二者相等()。

(二)实验室测定岩石力学性质时,先取岩芯,按标准Φ5x10cm圆柱或5x5x10cm棱柱体,置于高压釜内水平方向加围压,竖向加载。

于是有两种三轴压缩试验:σ1常規三轴压缩实验,实验时σ1≠σ2=σ3 σ2真三轴压缩实验,实验时σ1>σ2>σ3 σ3 σ13 、岩块的变形模量和泊松比受岩石矿物组成.结构构造.风化程度.空隙性.含水率.微结构面及其与荷载方向的关系等多种因素的影响。

()。

(三)岩石变形——指多种地质力学环境因素(如河谷下切、地应力释放、工程开挖等)和工程荷载(如水库蓄水、隧洞充水的水荷载)共同作用岩石形状与大小发生变化。

主要变形指标是变形模量和泊松比,由于岩石是非连续,非均勻,各向异性的弹塑性体,变形指标不是常量,因矿物组分.结构与构造.围压,孔隙度.含水量,产地等不同,变形模量和泊松比也各有差异。

材料力学性能课后习题 (1)

材料力学性能课后习题 (1)

材料力学性能课后习题第一章1.解释下列名词①滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。

②弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。

③循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。

④包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。

⑤塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。

⑥韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

⑦加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时,由于晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,使金属的强度和硬度升高,塑性和韧性降低的现象。

⑧解理断裂:解理断裂是在正应力达到一定的数值后沿一定的晶体学平面产生的晶体学断裂。

2.解释下列力学性能指标的意义(1)E( 弹性模量);(2)σp(规定非比例伸长应力)、σe(弹性极限)、σs(屈服强度)、σ0.2(规定残余伸长率为0.2%的应力);(3)σb(抗拉强度);(4)n(加工硬化指数);(5)δ(断后伸长率)、ψ(断面收缩率)3.金属的弹性模量取决于什么?为什么说他是一个对结构不敏感的力学性能?取决于金属原子本性和晶格类型。

因为合金化、热处理、冷塑性变形对弹性模量的影响较小。

4.常用的标准试样有5倍和10倍,其延伸率分别用δ5和δ10表示,说明为什么δ5>δ10。

答:对于韧性金属材料,它的塑性变形量大于均匀塑性变形量,所以对于它的式样的比例,尺寸越短,它的断后伸长率越大。

5.某汽车弹簧,在未装满时已变形到最大位置,卸载后可完全恢复到原来状态;另一汽车弹簧,使用一段时间后,发现弹簧弓形越来越小,即产生了塑性变形,而且塑性变形量越来越大。

试分析这两种故障的本质及改变措施。

高分子物理习题解答

高分子物理习题解答

高分子物理习题解答高分子物理作业-2-答案聚合物的力学状态及转变1. 解释名词:(1)聚合物的力学状态及转变由于高分子链之间的作用力大于主链的价键力,所以聚合物只具有固态和液态力学状态。

随着温度的升高,分子热运动能量逐渐增加,当达到某一温度时,即可发生两相间的转变。

(2)松弛过程与松弛时间松弛过程:在一定温度和外场(力场、电场、磁场等)作用下,聚合物由一种平衡态通过分子运动过渡到另一种与外界条件相适应的、新的平衡态,这个过程是一个速度过程。

松弛时间τ是用来描述松弛快慢的物理理。

在高聚物的松弛曲线上,?x t ()变到等于?x o 的1/e 倍时所需要的时间,即松弛时间。

(3)自由体积与等自由体积状态分子中未被占据的体积为自由体积;在玻璃态下,由于链段运动被冻结晶,自由体积也被冻结,并保持一恒定值,自由体积“孔穴”的大小及其分布也将基本上维持固定。

因此,对任何高聚物,玻璃温度就是自由体积达到某一临界值的温度,在这临界值以下,已经没有足够的窨进行分子链的构象调整了。

因而高聚物的玻璃态可视为等自由体积状态。

(4)玻璃态与皮革态当非晶态高聚物在较低的温度下受到外力时,由于链段运动被冻结,只能使主链的键长和键角有微小的改变,因此从宏观上来说,高聚物受力变形是很小的,形变与受力和大小成正比,当外力除去后形变能立刻回复。

这种力学性质称为普弹性,非晶态高聚物处于具有普弹性的状态,称为玻璃态;部分结晶聚合物,存在玻璃化转变与高弹态,但由于晶区链段不能运动,此时玻璃化转变不再具有很大弹性的高弹态,而表现为具有一定高弹性、韧而硬的皮革态,即皮革态。

2. 试定性地绘出下列聚合物的形变—温度曲线(画在一张图上)1) 低分子玻璃态物质 2) 线性非晶态聚合物(1M )3) 线性非晶态聚合物(212,M M M ?212,M M M ?>1M ) 4) 晶态聚合物(1M )5) 晶态聚合物(212,M M M ?212,M M M ?>1M ) 6) 交联聚合物(交联度较小) 7) 交联聚合物(交联度较大)3. 判断下列聚合物(写出分子式)的T g 的高低,阐述其理由:1) 聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯、聚二甲基硅氧烷 2) 聚氯乙烯、聚氯丁二烯、聚偏二氯乙烯、顺式1,4聚丁二烯3) 聚乙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚乙烯基咔锉 4) 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈5) 聚甲基乙烯基醚、聚乙基乙烯基醚、聚正丙基乙烯基醚、聚正丁基乙烯基醚1) 聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯、聚二甲基硅氧烷CH 2CH 2n聚乙烯CO C OO CH 2CH 2On聚对苯二甲酸乙二酯n聚苯Si CH 3CH 3On聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷<聚乙烯<聚对苯二甲酸乙二酯<聚苯理由:当主链中引入苯基、联苯基、萘基和均苯甲酸二酰胺基等芳杂环以一,链上可以内旋转的单键比例相对减少,分子链的刚性增大,因此有利于玻璃化温度的提高。

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一、基本概念
幂率蠕变:在蠕变过程中,应变速度与应力符合幂函数形式。

幂率失效:在蠕变过程中,随着应力增大,斜率逐渐偏离原来的关系就是幂率失效
表观激活能:根据实验所测量到的激活能。

真实激活能:利用弹性模量进行修正后所得到的数据。

自扩散激活能:
内应力:内部所有阻碍位错运动的应力之和。

长程内应力:所有位错应力场叠加得到的。

短程内应力:邻位错之间所形成的。

有效应力:外应力减去长程应力即为有效应力。

二、问答
1. 简述纯金属蠕变的三个阶段及其特征。

答:第一阶段:减速蠕变阶段,蠕变速率(Δε/Δt )随时间而呈下降趋势。

第二阶段:近似稳态阶段,蠕变速率不变,即(Δε/Δt )=常数,这一段是直线。

是稳态阶段。

此时,变形产生的加工硬化和回复、再结晶同时进行,材料未进一步硬化,所以变形速率基本保持恒定。

第三阶段:加速蠕变阶段,蠕变速率随时间而上升,随后试样断裂。

愈来愈大的塑性变形便在晶界形成微孔和裂纹,试件也开始产生缩颈,试件实际受力面积减小而真实应力加大,因此在塑性变形速率加快。

2.请分别给出低应力、高应力和较宽应力范围内蠕变速率与应力的关系函数。

课件第六章6.2
3.请简述纯金属蠕变过程中位错结构变化的一般特点。

4. 请阐述高温下位错的热激活滑移机制。

答:位错在晶体中运动时遇到各种障碍。

在低温下只有外应力超过这些障碍所产生的阻力时位错才能滑移。

但在高温下,位错可以借助于外应力和热激活的共同作用越过障碍而滑移。

温度越高,热激活过程越活越,客克服障碍所需的外应力就越小,流变应力也相应地降低。

因此,高温变形过程强烈地受到障碍的性质、分布和强度的影响。

障碍对位错运动的阻力分为两类:
第一类是长程内应力τi,τi是晶体中所有位错的弹性应力场叠加的结果。

热激活是源自热运动的结果,原子热运动是短程的,位错不可能通过热激活克服长程应力场,所以τi与温度无关。

如果外应力小于长程内应力的最大值,位错就不能滑移,只有通过回复,使内应力τi 降低到外应力τ以下时位错才能滑移。

第二类是短程的局部障碍,如邻位错、固溶原子等,热激活对位错克服这类障碍是有帮助的。

局部障碍叠加在长程内应力上,构成对位错的总阻力。

当外应力τ大于内应力的最大值τi 时,可将τ分为两部分τ=τi+τe,一般将τe称为有效应力,位错将在有效应力和热激活的共同作用下越过局部障碍。

5. 请推导由攀移引起的宏观变形与位错运动之间的关系式。

P95
6. 请推导由滑移引起的宏观变形与位错运动之间的关系式。

P93课件第八章
三、判断
1. 在某一种金属材料的蠕变实验中,实验测得的表观蠕变激活能在0.5T m~0.9T m范围内随温度明显升高,且大于该金属的自扩散激活能,表明蠕变变形不受扩散控制。

错,没有考虑到弹性模量的温度变化对激活能的影响
2. 纯金属蠕变过程中,位错密度与应力平方成正比,亚晶尺寸与应力成反比,亚晶界位错间距与应力关系不太确定。


3. 无论是恒应力变形还是恒应变速率变形,位错总是趋于不均匀分布,从而形成亚晶或位错胞组织。


4. 总位错密度相等的条件下,位错不均匀分布时的流动应力、位错引起的弹性应变能、应力引起的弹性应变能都低于位错均匀分布状态,因此,塑性变形中位错总是趋于非均匀分布状态。


5. 在塑性变形过程中,由于高层错能金属中位错很容易,也很快会重新排列成胞状组织,所以不会发生动态再结晶现象。


四、课后作业
请查阅高温塑性变形领域相关文献,其中国内期刊文献至少4篇,国外期刊文献至少1篇,完成至少以下要求中的1点,将所查阅文献及总结报告于2016年1月8日前发送至gwbx2015@邮箱。

(1)高温塑性变形过程中激活能的计算方法及实例。

(2)热变形过程中本构方程建立过程及实例。

(3)高温塑性变形不同变形速率下本构关系的基本形式及其研究进展。

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