哈工大 塑性力学 试题
塑性力学考试题及答案
塑性力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 塑性变形与弹性变形的主要区别是()。
A. 塑性变形是可逆的B. 弹性变形是可逆的C. 塑性变形是不可逆的D. 弹性变形是不可逆的2. 材料在塑性变形过程中,其应力-应变曲线上的哪一点标志着材料的屈服点?A. 最大应力点B. 最大应变点C. 应力-应变曲线上的转折点D. 应力-应变曲线的起始点3. 下列哪项不是塑性变形的特征?A. 材料形状的改变B. 材料体积的不变C. 材料内部结构的不可逆变化D. 材料的弹性恢复4. 塑性变形的三个基本假设中,不包括以下哪一项?A. 材料是连续的B. 材料是各向同性的C. 材料是不可压缩的D. 材料是完全弹性的5. 塑性变形的流动法则通常采用哪种形式来描述?A. 线性形式B. 非线性形式C. 指数形式D. 对数形式二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述塑性变形的三个基本假设及其物理意义。
7. 解释什么是塑性屈服准则,并举例说明常用的屈服准则。
8. 描述塑性变形过程中的加载和卸载路径,并解释它们的区别。
三、计算题(每题25分,共50分)9. 给定一个材料的应力-应变曲线,如果材料在达到屈服点后继续加载,求出在某一特定应变下的材料应力。
10. 假设一个材料在单轴拉伸条件下发生塑性变形,已知材料的屈服应力和弹性模量,求出在塑性变形阶段的应变率。
答案一、选择题1. 答案:C2. 答案:C3. 答案:D4. 答案:D5. 答案:B二、简答题6. 塑性变形的三个基本假设包括:- 材料是连续的:假设材料没有空隙和裂缝,是连续的均匀介质。
- 材料是各向同性的:假设材料在所有方向上具有相同的物理性质。
- 材料是不可压缩的:假设在塑性变形过程中材料的体积保持不变。
7. 塑性屈服准则是判断材料是否开始发生塑性变形的条件。
常用的屈服准则包括:- Von Mises准则:适用于各向同性材料,当材料的等效应力达到某一临界值时,材料开始发生塑性变形。
哈工大材料结构与力学性能知识点总结及往年试题
一、解释下列名词滞弹性:在外加载荷作用下,应变落后于应力现象。
静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。
弹性极限:试样加载后再卸裁,以不出现残留的永久变形为标准,材料能够完全弹性恢复的最高应力。
比例极限:应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。
二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学姓能?答案:金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大,所以说它是一个对组织不敏感的性能指标,这是弹性模量在性能上的主要特点。
改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响,但对材料的刚度影响不大。
三、什么是包辛格效应,如何解释,它有什么实际意义?答案:包辛格效应就是指原先经过变形,然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。
特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零,这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。
包辛格效应可以用位错理论解释。
第一,在原先加载变形时,位错源在滑移面上产生的位错遇到障碍,塞积后便产生了背应力,这背应力反作用于位错源,当背应力(取决于塞积时产生的应力集中)足够大时,可使位错源停止开动。
背应力是一种长程(晶粒或位错胞尺寸范围)内应力,是金属基体平均内应力的度量。
因为预变形时位错运动的方向和背应力的方向相反,而当反向加载时位错运动的方向与原来的方向相反了,和背应力方向一致,背应力帮助位错运动,塑性变形容易了,于是,经过预变形再反向加载,其屈服强度就降低了。
这一般被认为是产生包辛格效应的主要原因。
其次,在反向加载时,在滑移面上产生的位错与预变形的位错异号,要引起异号位错消毁,这也会引起材料的软化,屈服强度的降低。
实际意义:在工程应用上,首先是材料加工成型工艺需要考虑包辛格效应。
其次,包辛格效应大的材料,内应力较大。
另外包辛格效应和材料的疲劳强度也有密切关系,在高周疲劳中,包辛格效应小的疲劳寿命高,而包辛格效应大的,由于疲劳软化也较严重,对高周疲劳寿命不利。
塑性力学习题
习题及思考题 7-1. 接触摩擦对塑性变形过程有哪些影响?压力加工中摩擦可分为哪几种类型?各类型有什么特点? 7-2.简述轧制过程的基本滑动摩擦机理。 7-3.试分析热轧时和冷轧时各种因素对摩擦系数的影响? 7-4.确定摩擦系数的方法有哪几种?
习题
500
1-1Leabharlann 已知一点的应力状态为
300
800
300 0
300
800 300 105 Pa 1100
力 Pn 和正应力 n 。
500
1-2
已知一点的应力张量为
300
800
300 1000 3
300
800 300 105 Pa 1100
求方向余弦为 l1 l2 l3 的斜面的全应 求方向余弦为 l1 l2 l3 平面上的总
应力和正应力。
3 1 1 1-5 已知一点的应力张量 ij 1 0 2 ,试求主应力。
1 2 0
1-6 已知某点的应力分量: x a, y a, z a, yz a, xy zx 0 试求主应力及最大剪应力值。
力状态系数 )
3-22 证明当1 2 3 时八面体平面上的剪应力 8 max
2(3 2 ) 。 3
习 题(复习提纲) 4-1 分别简述平面镦粗和轧制时单位摩擦力沿接表面的分布规律。 4-2 全滑动摩擦平面镦粗的近似平衡微分方程式和卡尔曼近似平衡微分方程式分别采用了哪些假设条件?并尝试推
1 0 0
5.已知一点的应变张量为 ij
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第二章 应力理论和应变理论2—15.如图所示三角形截面水坝材料的比重为γ,水的比重为γ1。
己求得应力解为:σx =ax+by ,σy =cx+dy-γy , τxy =-dx-ay ;试根据直边及斜边上的边界条件,确定常数a 、b 、c 、d 。
解:首先列出OA 、OB 两边的应力边界条件:OA 边:l 1=-1 ;l 2=0 ;T x = γ1y ; T y =0 则σx =-γ1y ; τxy =0代入:σx =ax+by ;τxy =-dx-ay 并注意此时:x =0 得:b=-γ1;a =0;OB 边:l 1=cos β;l 2=-sin β,T x =T y =0则:cos sin 0cos sin 0x xy yxy σβτβτβσβ+=⎧⎨+=⎩………………………………(a )将己知条件:σx= -γ1y ;τxy =-dx ; σy =cx+dy-γy 代入(a )式得:()()()1cos sin 0cos sin 0y dx b dx cx dy y c γβββγβ-+=⎧⎪⎨--+-=⎪⎩化简(b )式得:d =γ1ctg 2β;化简(c )式得:c =γctg β-2γ1 ctg 3β2—17.己知一点处的应力张量为31260610010000Pa ⎡⎤⎢⎥⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦试求该点的最大主应力及其主方向。
解:由题意知该点处于平面应力状态,且知:σx =12×103 σy =10×103 τxy =6×103,且该点的主应力可由下式求得:(()()31.233331210102217.0831******* 6.082810 4.9172410x yPa σσσ⎡++⎢=±=⨯⎢⎣⨯=⨯=±⨯=⨯则显然:3312317.08310 4.917100Pa Pa σσσ=⨯=⨯=σ1 与x 轴正向的夹角为:(按材力公式计算)()22612sin 22612102cos 2xyx ytg τθθσσθ--⨯-++====+=--+显然2θ为第Ⅰ象限角:2θ=arctg (+6)=+80.5376°题图1-3则:θ=+40.268840°16' 或(-139°44')2—19.己知应力分量为:σx =σy =σz =τxy =0,τzy =a ,τzx =b ,试计算出主应力σ1、σ2、σ3并求出σ2的主方向。
(整理)应用弹塑性力学考试试题
《应用弹塑性力学》考试试卷班级_____________ 姓名_____________ 学号______________一、简答题(每题5分,共20分)1试述弹塑性力学中四种常用的简化力学模型及其特点。
2分析特雷斯卡(Tresca )和米泽斯(Mises )屈服条件的异同点。
3 简单论述一下屈服曲面为什么一定是外凸的。
4试述逆解法和半逆解法的主要思想。
二、计算题(1~5题每题10分, 6~7题每题15分,共80分)1 如图1所示的等截面直杆,截面积为0A ,且b a >,在x a =处作用一个逐渐增加的力P 。
该杆材料为理想弹塑性,拉伸和压缩时性能相同,求左端反力N F 和力P 的关系。
F N图12 已知下列应力状态:5383038311ij MPa σ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,试求八面体单元的正应力0σ与剪应力0τ。
3 已知物体某点的应力分量,试求主应力及最大剪应力的值。
(单位MPa )(1)x =10σ,y =10σ-,z =10σ,=0xy τ,=0yz τ,=10zx τ-;(2)x =10σ,y =20σ,z =30σ,=5xy τ-,=0yz τ,=0zx τ。
4 当123σσσ>>时,如令213132σσσσμσσ--=-,试证明0max ττ=且该值在0.816~0.943之间。
5已知平面应变状态1231231230x y xy z xz yz A A x A yB B x B yC C x C yεεγεγγ=++=++=++===(1)校核上述应变状态是否满足应变协调方程;(2)若满足应变协调方程,试求位移u 和v 的表达式;(3)已知边界条件 0x y ==,0u =,0v =;x l =,0y =,0v =确定上述位移表达式中的待定常数。
6 物体中某点的应力状态为100000200000300-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦MPa ,该物体在单向拉伸时屈服极限为190MPa s σ=,试分别用特雷斯卡(Tresca )和米泽斯(Mises )屈服条件来判断该点是处于弹性状态还是塑性状态。
哈工大材料力学试卷及答案
一、填空题:请将正确答案写在划线内(每空1分,计16分)⒈ 工程构件正常工作的条件是 ――――――――――――、、――――――――――――、―――――――――――――。
⒉ 工程上将延伸律------- δ的材料称为脆性材料。
⒊ 矩形截面梁横截面上最大剪应力max τ出现在―――――――――――各点,其值=τmax -------------。
4.平面弯曲梁的q 、F s 、M 微分关系的表达式分别为--------------、、-------------、、----------------。
5.四个常用的古典强度理论的表达式分别为―――――――――――――――――、―――――――――――――――――――――、――――――――――――――、―――――――――――――――――――――――――――――――――。
6.用主应力表示的广义虎克定律为 ――――――――――――――――――――― ;――――――――――――――――――――――;-―――――――――――――――――――――――。
二、单项选择题⒈ 没有明显屈服平台的塑性材料,其破坏应力取材料的――――――――――――。
⑴ 比例极限p σ; ⑵ 名义屈服极限2.0σ;⑶ 强度极限b σ; ⑷ 根据需要确定。
2. 矩形截面的核心形状为----------------------------------------------。
⑴ 矩形; ⑵ 菱形; ⑶ 正方形; ⑷三角形。
3. 杆件的刚度是指――――――――――――――-。
⑴ 杆件的软硬程度; ⑵ 杆件的承载能力;⑶ 杆件对弯曲变形的抵抗能力; ⑷ 杆件对弹性变形的抵抗能力; 4. 图示二向应力单元体,如剪应力改变方向,则―――――――――――――。
⑴ 主应力的大小和主平面的方位都将改变;⑵ 主应力的大小和主平面的方位都不会改变;⑶ 主应力的大小不变,主平面的方位改变;⑷ 主应力的大小改变,主平面的方位不变。
塑性成形原理__考试总结
塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织,称为“变形织构”。
问答
1. 滑移系多的金属要比滑移系少的金属塑性好?
答:滑移系多的金属要比滑移系少的金属,变形协调性好、塑性高,如面心立方金属比密排立方金属塑性好;2.面心立方金属比体心立方金属塑性好,尽管滑移系相同,滑移方向作用大于滑移面的作用;3滑移面对温度具有敏感性。温度越高,原子热振动振幅增大,促使原子密度次大的晶面也参加滑移。如铝合金的滑移系增多,塑性提高。
生的晶格扭曲的过程,可使内应力减少。
9. 再结晶:冷变形金属加热到更高的温度后,在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶粒,直至完全取
代金属的冷变形组织,这个过程称为金属的再结晶。
10. 变形织构:当变形量很大时,多晶体中原为任意取向的各个晶粒,会逐渐调整其取向而彼此趋于一致,这种由于
6. 临界切应力:滑移系的存在只能说明金属晶体产生滑移的可能性。要使滑移发生,需沿滑移面的滑移方向上作用
一定大小的切应力,此称为临界切应力。
7. 加工硬化:指金属在低温下进行塑性变形时,金属的强度和硬度升高,塑性和韧性下降的现象;变形程度越大,
冷变形强化现象越严重。
8. 回复:指当温度升高时,金属原子获得热能,使冷变形时处于高位能的原子回复到正常排列,消除由于变形而产
哈尔滨理工大学材料成型专业—金属塑性成形原理
习题一
填空
1. 低碳钢进行常温单向拉伸性能测试时,四个阶段;
2. 与其他加工方法(如切削、铸造、焊接)相比,金属塑性成形有以下特点:组织性能好、材料利用率高、尺寸精度高、生产效率高等方面;
3. ,还取决于变形的外部条件,如合适的温度、速度条件和力学状态等;
4. 滑移:指晶体在力的作用下,其一部分沿另一部分的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。这
哈工大弹塑性力学考试题库
1、何谓应力张量?若应力张量已知,如何确定应力偏张量、球张量?应力偏张量、球张量有何含义?2、何谓主平面和主应力?何谓应力张量不变量?3、什么是平面应力问题?什么是平面应变问题?4、如果一点的应力状态一定,当坐标系改变时,主应力的大小是否改变?主剪应力呢?5、何谓名义应变与真实应变?在什么情况下,两者的差异很小?6、何谓名义应力?何谓真实应力?7、为什么应力球张量只会引起材料的体积变化,不会使材料产生形状变化?8、什么是塑性变形体积不变条件?9、材料发生弹性变形时,其应力-应变关系有何种特征?10、弹性力学问题求解的主要方法有几种?简述位移法求解弹性力学问题的基本步骤。
11、利用应力法求解弹性力学问题时,是否需要利用变形协调方程?为什么?12、弹性力学问题求解的主要方法有几种?利用位移法求解弹性力学问题时,是否需要利用变形协调方程?为什么?13、平面应变情况下,物体内质点位移有何特点?14、何谓平衡微分方程?其本质意义是什么?15、压缩类变形只能在至少有一个压应力作用下才能发生,这种说法对吗?为什么?16、要使物体产生伸长变形,至少应有一个主应力是拉应力,这种说法对吗?为什么?17、何谓理想刚塑性材料模型?其应力-应变关系有何特征?18、什么是平面应力问题?弹性变形条件下,平面应力问题中主应力为0的方向的正应变是否也为0?为什么?(老师从这又起头后80道题)19、从材料屈服进入塑性状态的角度而言,同种材料挤压变形(三向压应力状态)与拉拔变形(一向拉二向压应力状态),哪个工艺所需的载荷大一些?20、屈服准则的实验验证方法,主要有哪两种实验?(提示:两种实验均采用薄壁圆管试验)21、对直径相同,高度尺寸不同的圆柱体工件在相同工艺条件下进行镦锻变形时影响变形载荷的主要因素是什么?22、为什么与平砧镦粗相比,“V”型凸砧镦粗时,可减少工件的鼓肚现象?23、塑性变形的应力应变顺序对应的规律理论基础是什么?适用范围是什么?24、按照塑性变形的应力应变顺序对应的规律,当中间主应力与平均应力相等时,材料塑性变形属于哪种类型?25、塑性力学问题的解析求解方法主要有哪几种?26、采用常用的解析方法求解塑性力学问题,能解决什么问题?有什么工程应用价值?27、在利用切块法求解塑性力学问题,应用屈服准则时,要做什么样的近似处理?28、简答主应力法求解塑性问题的要点29、何谓滑移线?30、何谓滑移线法?31、滑移线场有何特点?32、严格地讲,滑移线法求解塑性力学问题,只适用于平面应变问题,为什么?33、表示塑性变形应力-应变关系的全量理论,其适用条件是什么?34、塑性变形应力-应变关系的理论有几种?35、何谓塑形变形的增量理论?36、何谓塑性变形的全量理论?适用范围是什么?37、当物体分别在三向压应力和三向拉应力作用下发生塑性变形,其第一、第三主应变在性质上有无区别?38、无模胀球过程中,在球壳厚度不变的情况下,直径大的球壳容易胀形还是直径小的球壳容易胀形?(所需内压力P的大小)39、镦粗过程中,直径一定的坯料,高度大时所需载荷大,还是高度小时所需载荷大?40、塑性变形过程,应力与全量应变是否存在定量的规律性对应关系?41、塑性变形时,应力与全量应变是否存在线性关系?42、弹性变形时,应力—应变关系具有什么特点?43、固体现实应力空间中,为什么塑性变形区的空间在主应力空间等倾线负方向越来越大(即材料断裂罩呈钟罩形状)?44、简述圆柱体在平砧间镦粗变形过程发生鼓肚的原因。
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第二章 应力理论和应变理论2—15.如图所示三角形截面水坝材料的比重为γ,水的比重为γ1。
己求得应力解为:σx =ax+by ,σy =cx+dy-γy , τxy =-dx-ay ;试根据直边及斜边上的边界条件,确定常数a 、b 、c 、d 。
解:首先列出OA 、OB 两边的应力边界条件:OA 边:l 1=-1 ;l 2=0 ;T x = γ1y ; T y =0 则σx =-γ1y ; τxy =0代入:σx =ax+by ;τxy =-dx-ay 并注意此时:x =0 得:b=-γ1;a =0;OB 边:l 1=cos β;l 2=-sin β,T x =T y =0则:cos sin 0cos sin 0x xy yxy σβτβτβσβ+=⎧⎨+=⎩………………………………(a )将己知条件:σx= -γ1y ;τxy =-dx ; σy =cx+dy-γy 代入(a )式得:()()()1cos sin 0cos sin 0y dx b dx cx dy y c γβββγβ-+=⎧⎪⎨--+-=⎪⎩化简(b )式得:d =γ1ctg 2β;化简(c )式得:c =γctg β-2γ1 ctg 3β2—17.己知一点处的应力张量为31260610010000Pa ⎡⎤⎢⎥⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦试求该点的最大主应力及其主方向。
解:由题意知该点处于平面应力状态,且知:σx =12×103 σy =10×103 τxy =6×103,且该点的主应力可由下式求得:(()()31.233331210102217.0831******* 6.082810 4.9172410x yPa σσσ⎡++⎢=±=⨯⎢⎣⨯=⨯=±⨯=⨯则显然:3312317.08310 4.917100Pa Pa σσσ=⨯=⨯=σ1 与x 轴正向的夹角为:(按材力公式计算)()22612sin 22612102cos 2xyx ytg τθθσσθ--⨯-++====+=--+显然2θ为第Ⅰ象限角:2θ=arctg (+6)=+80.5376°题图1-3则:θ=+40.268840°16' 或(-139°44')2—19.己知应力分量为:σx =σy =σz =τxy =0,τzy =a ,τzx =b ,试计算出主应力σ1、σ2、σ3并求出σ2的主方向。
塑性力学习题答案
塑性力学习题答案塑性力学习题答案塑性力学是研究材料的塑性变形和破坏行为的一门学科。
在工程领域中,塑性力学的应用非常广泛,涉及到结构设计、材料选择、工艺优化等方面。
下面,我将回答一些关于塑性力学的学习题,希望能够帮助大家更好地理解这门学科。
1. 什么是塑性变形?塑性变形是指材料在外力作用下,超过其弹性极限后产生的不可逆形变。
相对于弹性变形而言,塑性变形会导致材料永久性的形状改变。
2. 塑性变形与弹性变形有什么区别?塑性变形与弹性变形的最大区别在于是否可逆。
弹性变形是指材料在外力作用下发生的可逆形变,即当外力消失时,材料能够恢复到原始形状。
而塑性变形是不可逆的,材料在外力作用下形成的新形状将保持下去。
3. 什么是屈服点?屈服点是指材料在受到外力作用下,开始发生可见塑性变形的临界点。
在应力-应变曲线上,屈服点对应的应力值称为屈服强度。
4. 什么是应力-应变曲线?应力-应变曲线是用来描述材料在外力作用下的应力和应变之间关系的曲线。
通常,应力-应变曲线可以分为弹性阶段、屈服阶段、硬化阶段和破坏阶段。
5. 什么是塑性流动?塑性流动是指材料在塑性变形过程中,由于原子、晶粒等微观结构的位移和重新排列,而产生的宏观塑性变形现象。
塑性流动是塑性变形的基本特征,也是塑性力学研究的核心内容之一。
6. 什么是硬化?硬化是指材料在塑性变形过程中,随着应变的增大,其抗力也逐渐增大的现象。
硬化可以通过外力的作用,使材料的屈服强度和抗拉强度得到提高,从而提高材料的塑性变形能力。
7. 什么是拉伸性能?拉伸性能是指材料在拉伸过程中的力学性能表现。
常见的拉伸性能指标包括抗拉强度、屈服强度、断裂延伸率等。
8. 什么是冷加工硬化?冷加工硬化是指通过冷加工(如拉伸、压缩、弯曲等)使材料发生塑性变形,从而提高材料的硬度和强度。
冷加工硬化是一种有效的方法,用于改善材料的力学性能。
9. 什么是回复?回复是指材料在经历塑性变形后,经过一定的处理(如退火)使其恢复到原来的状态。
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二、填空题:(每空2分,共8分)1、在表征确定一点应力状态时,只需该点应力状态的-------个独立的应力分量,它们分别是-------。
(参照oxyz直角坐标系)。
2、在弹塑性力学应力理论中,联系应力分量与体力分量间关系的表达式叫---------方程,它的缩写式为-------。
三、选择题(每小题有四个答案,请选择一个正确的结果。
每小题4分,共16分。
)1、试根据由脆性材料制成的封闭圆柱形薄壁容器,受均匀内压作用,当压力过大时,容器出现破裂。
裂纹展布的方向是:_________。
A、沿圆柱纵向(轴向)B、沿圆柱横向(环向)C、与纵向呈45°角D、与纵向呈30°角2、金属薄板受单轴向拉伸,板中有一穿透形小圆孔。
该板危险点的最大拉应力是无孔板最大拉应力__________倍。
A、2B、3C、4D、53、若物体中某一点之位移u、v、w均为零(u、v、w分别为物体内一点,沿x、y、z直角坐标系三轴线方向上的位移分量。
)则在该点处的应变_________。
A、一定不为零B、一定为零C、可能为零D、不能确定4、以下________表示一个二阶张量。
A、B、C、D、四、试根据下标记号法和求和约定展开下列各式:(共8分)1、;(i ,j = 1,2,3 );2、;五、计算题(共计64分。
)1、试说明下列应变状态是否可能存在:;()上式中c为已知常数,且。
2、已知一受力物体中某点的应力状态为:式中a为已知常数,且a>0,试将该应力张量分解为球应力张量与偏应力张量之和。
为平均应力。
并说明这样分解的物理意义。
3、一很长的(沿z轴方向)直角六面体,上表面受均布压q作用,放置在绝对刚性和光滑的基础上,如图所示。
若选取=ay2做应力函数。
试求该物体的应力解、应变解和位移解。
(提示:①基础绝对刚性,则在x=0处,u=0 ;②由于受力和变形的对称性,在y=0处,v=0 。
)题五、3图4、已知一半径为R=50mm,厚度为t=3mm的薄壁圆管,承受轴向拉伸和扭转的联合作用。
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第二章 应力理论和应变理论2— 15.如 所示三角形截面水 材料的比重 γ,水的比重 γ 1。
己求得 力解 :σ x = ax+by , σy =cx+dy- γy , τxy =-dx-ay ;根据直 及斜 上的 界条件,确定常数 a 、b 、c 、 d 。
解:首先列出OA 、 OB 两 的 力 界条件:OA :l 1=-1 ;l 2=0 ;T x= γ1 y ; T y =0σx =-γ1y ; τxy =0代入: σx =ax+by ; τxy =-dx-ay 并 注 意 此 : x =0得 : b=- γ1; a=0;OB : l 1=cos β ; l 2=-sin β, T x =T y =0:x cosxy sin0 yx cosy sin⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯( a )将己知条件: σ x=1xy=-dxyγ y-γ y ; τ; σ =cx+dy-代入( a )式得:1 y cos dx sin0L L L L L L L L L bdx coscxdyy sin L L L L L L L L L化 ( b )式得: d = γ12β;ctgT4n2τ 30° δ 30°30°化 ( c )式得: c =γctg β -2γ 13y10x10Ox12 6τxy103 Pa2— 17.己知一点 的 力 量6 10 00 0δ y求 点的最大主 力及其主方向。
x题1-3 图解:由 意知 点 于平面 力状 ,且知:σx =12×O103σ y =10× 103 τ xy =6× 103,且 点的主 力可由下式求得:β212 101221.2xyxy21023n 22xy22610βγ 1y113710311 6.0828 10317.083 10 3 Paγ34.91724 10BA然:y117.083 10 3Pa2 4.917 10 3Pa30σ 1 与 x 正向的 角 : (按材力公式 算)c2 xy2 6 12 sin 2tg 2121026xycos2然 2θ 第Ⅰ象限角: 2θ=arctg ( +6) =+80.5376 °则:θ=+40.2688 B 40° 16'或(-139° 44')2— 19.己知应力分量为:σx=σy=σz=τxy=0,τzy=a,τzx=b,试计算出主应力σ1、σ2、σ3 并求出σ2 的主方向。
最新应用弹塑性力学考试试题
应用弹塑性力学考试试题《应用弹塑性力学》考试试卷班级_____________ 姓名_____________ 学号______________一、简答题(每题5分,共20分)1试述弹塑性力学中四种常用的简化力学模型及其特点。
2分析特雷斯卡(Tresca )和米泽斯(Mises )屈服条件的异同点。
3 简单论述一下屈服曲面为什么一定是外凸的。
4试述逆解法和半逆解法的主要思想。
二、计算题(1~5题每题10分, 6~7题每题15分,共80分)1 如图1所示的等截面直杆,截面积为0A ,且b a >,在x a =处作用一个逐渐增加的力P 。
该杆材料为理想弹塑性,拉伸和压缩时性能相同,求左端反力N F 和力P 的关系。
F N图1 2 已知下列应力状态:5383038311ij MPa σ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,试求八面体单元的正应力0σ与剪应力0τ。
3 已知物体某点的应力分量,试求主应力及最大剪应力的值。
(单位MPa )(1)x =10σ,y =10σ-,z =10σ,=0xy τ,=0yz τ,=10zx τ-;(2)x =10σ,y =20σ,z =30σ,=5xy τ-,=0yz τ,=0zx τ。
4 当123σσσ>>时,如令213132σσσσμσσ--=-,试证明0max ττ=且该值在0.816~0.943之间。
5已知平面应变状态1231231230x y xy z xz yz A A x A yB B x B yC C x C yεεγεγγ=++=++=++===(1)校核上述应变状态是否满足应变协调方程;(2)若满足应变协调方程,试求位移u 和v 的表达式;(3)已知边界条件0x y ==,0u =,0v =;x l =,0y =,0v =确定上述位移表达式中的待定常数。
6 物体中某点的应力状态为100000200000300-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦MPa ,该物体在单向拉伸时屈服极限为190MPa s σ=,试分别用特雷斯卡(Tresca )和米泽斯(Mises )屈服条件来判断该点是处于弹性状态还是塑性状态。
弹塑性力学试题
弹塑性力学试题(土木院15研)考试时间:2小时 考试形式:笔试,开卷一﹑是非题(下列各题,你认为正确的在括号内打“√”,错误的打“×”。
每小题3 分,共21分)1. 孔边应力集中的程度与孔的形状有关,圆孔应力集中程度最高。
( )2. 已知物体内P 点坐标P (x, y, z ), P '点坐标P '(x+dx, y+dy, z+dz ), 若P 点在x, y, z 方向的位移分别为u, v, w ,则P '点在x 方向的位移为dz zwdy y v dx x u u ∂∂+∂∂+∂∂+( ) 3. 任何边界上都可应用圣维南(St. Venant )原理,条件是静力等效。
( ) 4. 塑性力学假设卸载时服从初始弹性规律。
( )5. 弹性力学空间问题应变状态第二不变量为222- yz xz xy z y z x y x γγγεεεεεε--++。
( ) 6. 弹性力学问题的两类基本解法为逆解法和半逆解法。
( ) 7. 全量理论中,加载时应力—应变存在一一对应的关系。
( )二﹑填空及简答题(填空每小题3分,共23分)1. 弹性力学平面问题,结构特点是( ),受力特点是( )。
2.求解塑性问题,可将应力——应变曲线理想化,分为5种简单模型,它们分别是( )。
2. 薄板小挠度弯曲中内力弯矩和剪力的量纲分别为( )、( )。
3. 比较Tresca 屈服准则和von Mises 屈服准则的相同点与不同点。
(5分) 4. 弹性力学的几何方程是根据什么假设条件推导出来的?(4分) 6.简述弹性力学量纲分析的基本思路。
(5分)三﹑计算题(共56分)1. 写出圆形薄板轴对称弯曲的弹性曲面方程。
若受均布荷载0q 作用,推导(必须有推导过程)出其挠度w 的表达式。
(8分)2. 已知应力函数)(A 23xy x +=ϕ,A 为常数。
试求图中所示形状平板的面力(以表面法向和切向应力表示)并在图中标出。
哈工大 塑性力学 试题Plas2007FNL_A
哈工大2007年秋季学期塑性力学期末考试试题(A卷)题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分分数第 1 页 (共 8 页)学号 姓名(本试卷卷面满分为100分,成绩在期末总成绩中按 80/100折合) 一、 选择题(12小题,每小题2分,共24分)1. 塑性和弹性的根本的区别特征是( ) A. 线性和非线性。
B. 变形的可恢复与否。
C. 对历史加载路径的依赖与否。
D. 应力应变的一一对应与否。
2. 在薄壁圆管的拉伸与内压联合实验中,以下说法中不正确的是( ) A. 主应力方向在过程中确定不变。
B. 仅有其中的一类载荷也能使管屈服。
C. 屈服流动发生后为保持屈服两载荷仍然需保持某一关系。
D. 在这类实验中与实测结果的吻合程度上,Tresca 准则要比Mises 准则好。
3. 以下关于加卸载的论述中不正确的是( ) A. 加载时应力增量必然指向屈服面以外。
B. 卸载时内变量不发生变化。
C. 中性变载时内变量不发生变化。
D. 加载意味着有新的塑性变形发生。
4. 以下关于塑性的论述中不正确的是( )A. 微观上,金属中的塑性变形一般是位错运动的结果。
B. 理想塑性流动发生时,应力随着变形的增长而增长。
C. 塑性区的滑移线肯定不是应力间断线。
D. 屈服面的凸性可由Drucker 或I’lyushin 公设导出。
5. 以下关于塑性铰的论述中正确的是( )A. 塑性铰形成后,中性层上下的轴向应力是连续的。
B. 塑性铰一旦形成便可双向转动。
C. 塑性铰提供的弯矩为常值。
D. 塑性铰形成后的转角方向可以与引起它的弯矩方向相反。
第 2 页 (共 8 页)6. 刚架的以下地方不可能出现最大弯矩( )A. 刚架每段杆的两端B. 集中载荷处C. 分布载荷剪力为零处D. 结构铰处7. 关于Prandtl-Reuss 和Levy-Mises 本构( )A. 它们都没有涉及到弹性应变。
B. 它们都在偏应力张量与塑性应变增量之间建立了某种联系。
塑性力学复习题
塑性力学复习题塑性力学复习题塑性力学是力学中的一个重要分支,研究材料在超过其弹性限度时的变形和破坏行为。
它在工程领域中有着广泛的应用,特别是在金属材料的设计和加工中。
本文将通过一些典型的复习题来回顾和巩固塑性力学的知识。
1. 弹性和塑性的区别是什么?请举例说明。
弹性和塑性是材料在外力作用下的两种不同的变形行为。
弹性变形是指材料在受力后能够恢复原状的能力,而塑性变形则是指材料在受力后会发生永久性的形变。
举个例子来说明,当我们用手指轻轻地压在弹簧上时,弹簧会发生弹性变形,但当我们用更大的力量压在弹簧上时,弹簧就会发生塑性变形,无法完全恢复原状。
2. 什么是屈服点和屈服强度?屈服点是指材料在受力后开始发生塑性变形的临界点。
在应力-应变曲线上,屈服点是曲线开始出现明显的非线性变化的位置。
屈服强度是指材料在屈服点处的应力值。
它是材料能够承受的最大应力,超过这个应力值后,材料就会发生塑性变形。
3. 什么是硬化现象?如何应对材料的硬化?硬化是指材料在经历一次塑性变形后,下一次变形所需的应力会增加的现象。
这是因为材料的晶体结构在塑性变形过程中发生了改变,使得材料变得更加坚硬。
为了应对材料的硬化,可以采取以下措施:- 热处理:通过加热和冷却的方式改变材料的晶体结构,以降低硬化程度。
- 冷加工:通过冷加工的方式,如冷拔、冷轧等,可以增加材料的塑性,减少硬化现象。
- 添加合金元素:某些合金元素可以改变材料的晶体结构,降低硬化程度。
4. 什么是断裂韧性?如何评价材料的断裂韧性?断裂韧性是指材料在受到外力作用下抵抗破坏的能力。
它是材料的断裂强度和塑性变形能力的综合体现。
评价材料的断裂韧性常用的方法有:- 断口形貌观察:通过观察材料的断口形貌,可以了解材料的断裂方式和韧性。
- 断裂韧性试验:常用的试验方法有冲击试验和拉伸试验,通过测量断裂前的应力和断裂后的断面积,计算出材料的断裂韧性。
5. 什么是应力集中?如何减小应力集中的影响?应力集中是指材料中存在的一些几何形状或缺陷引起的应力集中现象。
塑性力学复习题
塑性力学复习题一、填空题1.塑性变形不仅与当前的应力状态有关,还与()有关。
2.对一般金属,体积应变完全是()的,静水压力不产生()。
它对屈服极限的影响()。
3.下图为低碳钢简单拉伸试验得到的应力应变曲线。
(1)图中p点的纵坐标称为(),记作()。
q点的纵坐标称为(),记作()。
对应于r点的应力称为(),对应于sa的应力称为()。
一般把()称为屈服极限,以()表示。
(2)在σ中≤? S阶段,以()为准。
(3)σ―ε曲线的ABF段称为()。
(4)卸载时卸掉的应力??与恢复的应变??之间也应当服从()。
(5)一次塑性变形后,试样的弹性截面增大,屈服极限提高。
这种现象被称为()。
(6)σ―ε曲线至f点后开始下降,这是由于在f点处试件已开始出现()现象。
4.八面体面上的正应变为?8=(),剪切应变是?8.()。
5.用主应力表示的等效应力(或应力强度)为:?i=()。
用六个应力分量表示的等效应力(或应力强度)为:i=().6。
用主应力表示的等效剪应力(或剪应力强度)为:T=()。
用六个应力分量表示的等效剪应力(或剪应力强度)为:t=()。
参数lode是应力状态:=().8。
由主应变表示的等效应变(或应变强度)为:?i=()。
由六个应变分量表示的等效应变(或应变强度)为:i=()。
9.主应变表示的等效剪应变(或剪应变强度)为:γ=()。
六个应变分量表示的等效剪应变(或剪应变强度)为:1γ= ()。
10.表示应变状态特征的lode参数为:??=()。
11.第一应力不变量为:i1=()=()。
第二个应力不变量是:I2=()=()。
12.第一个应变不变量是:I1=()=()=()=()第二应变不变量为:i2。
第三个应力不变量是:I3=()=()。
第三应变不变量为:i3??()=()。
13.应力偏张量的第一不变量为:j1?()。
应力偏差的第二个不变量是:J2=()=()。
应力偏差的第三个不变量是:J3=()=()。