材料的力学性能1

材料的力学性能1
材料的力学性能1

试题内容:

直径为d的拉伸比例试样,其标距长度l只能为10d。( ) 试题答案:

答:非

试题内容:

直径为d的拉伸比例试样,其标距长度l只能为5d。()试题答案:

答:非

试题内容:

圆柱形拉伸试样直径为d,常用的比例试样其标距长度l是5d或10d。()试题答案:

答:是

试题内容:

直径为d的拉伸非比例试样,其标距长度l和d无关。()试题答案:

答:是

试题内容:

Q235钢进入屈服阶段以后,只发生弹性变形。()试题答案:

答:非

试题内容:

低碳钢拉伸试验进入屈服阶段以后,只有塑性变形。()试题答案:

答:非

试题内容:

低碳钢拉伸试验进入屈服阶段以后,只发生线弹性变形。()试题答案:

答:非

试题内容:

试题内容:

低碳钢拉伸应力-应变曲线的上、下屈服极限分别为1s σ和2s σ,则其屈服极限s σ为1s σ。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

低碳钢拉伸应力-应变曲线的上、下屈服极限分别为1s σ和2s σ,则其屈服极限s σ为2s σ。 ( ) 试题答案: 答:是

试题内容:

拉伸试验测得材料的上、下屈服极限分别为1s σ和2s σ,则材料的屈服极限s σ为

2

2

s 1s σσ+。

( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

拉伸试验测得材料的上、下屈服极限分别为1s σ和2s σ,则材料的屈服极限S σ为2

2

s 1s σσ-。

( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

铸铁的强度指标是s σ。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

铸铁的强度指标是b σ。 ( )

试题内容:

铸铁的极限应力是s σ和b σ。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

铸铁的强度指标是δ和s σ。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

材料的塑性指标有s σ和b σ。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

材料的塑性指标有s σ和ε。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

材料的塑性指标有δ和ψ。 ( ) 试题答案: 答:是

试题内容:

材料的塑性指标有s σ、ε和ψ。 ( ) 试题答案: 答:是

工程上通常把伸长率%5≥δ材料称为塑性材料。 ( ) 试题答案: 答:是

试题内容:

工程上通常把伸长率%5.0>δ材料称为塑性材料。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

工程上通常把伸长率%5.0<δ材料称为塑性材料。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

工程上通常把伸长率%2.0<δ材料称为塑性材料。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

冷作硬化是指由于材料温度降低,其弹性极限提高,塑性降低的现象。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

冷作硬化是指由于材料温度降低,其弹性极限提高,泊松比降低的现象。 ( ) 试题答案: 答:非

试题内容:

冷作硬化是指材料经过塑性变形,其比例极限提高,塑性降低的现象。 ( ) 试题答案: 答:是

试题内容:

冷作硬化现象是指经过塑性变形,其弹性模量提高,塑性降低。 ( ) 试题答案:

答:非

试题内容:

钢材经过冷作硬化处理后,其弹性模量基本不变。()试题答案:

答:是

试题内容:

钢材经过冷作硬化处理后,其比例极限基本不变。()试题答案:

答:非

试题内容:

经过冷作硬化处理后的钢材,其伸长率基本不变。()试题答案:

答:非

试题内容:

复合材料的力学性能随加力方向变化,即为各向异性。()试题答案:

答:是

试题内容:

比较铸铁的力学性能是抗剪能力比抗拉能力差。()试题答案:

答:非

试题内容:

比较铸铁的力学性能是抗剪能力比抗拉能力强。()试题答案:

答:是

试题内容:

比较铸铁的力学性能是抗剪能力比抗压能力强。()试题答案:

答:非

比较铸铁的力学性能是抗拉能力最差、抗剪能力居中、抗压能力最强。()

试题答案:

答:是

试题内容:

复合材料的力学性能变化与加力方向无关。()

试题答案:

答:非

试题内容:

与常温相比,在低温环境下,碳钢的强度降低,塑性提高。()

试题答案:

答:非

试题内容:

与常温相比,在低温环境下,碳钢的强度、塑性提高。()

试题答案:

答:非

试题内容:

铸铁的压缩强度比拉伸强度高。()

试题答案:

答:是

试题内容:

拉伸试样标距原长l,拉断后标距长度l1内既包括了整个工作段的均匀伸长,也包括“颈缩”部分的局部伸长。()

试题答案:

答:是

试题内容:

拉伸试样拉断后的标距长度l1是断裂时试样的长度。()

试题答案:

答:非

试题内容:

拉伸试样拉断后的标距长度l1是断裂后试样的长度。()

答:非

试题内容:

拉伸试样拉断后的标距长度l1是断裂时试验段(标距)的长度。()试题答案:

答:非

试题内容:

拉伸试样拉断后的长度l1是断裂后试验段(标距)的长度。()试题答案:

答:是

试题内容:

低碳钢试样拉伸时,除了弹性阶段变形时均匀外,其他阶段变形都是不均匀的。()试题答案:

答:非

试题内容:

低碳钢试样在整个拉伸过程中,变形都是均匀的。()试题答案:

答:非

试题内容:

低碳钢试样在整个拉伸过程中,变形都是不均匀的。()试题答案:

答:非

试题内容:

试样拉断后的长度与拉断时(拉断前瞬时)的长度一样。()试题答案:

答:非

试题内容:

试样拉断后的长度与拉断时(拉断前瞬时)的长度不一样。()试题答案:

答:是

伸长率δ的大小是和试样工作段的长度与横截面尺寸的比值有关。()

试题答案:

答:是

试题内容:

伸长率δ的大小是和试样工作段的长度与横截面尺寸的比值无关。()

试题答案:

答:非

试题内容:

伸长率δ的大小是和试样工作段的长度有关与横截面尺寸无关。()

试题答案:

答:非

试题内容:

伸长率δ的大小是和试样工作段的长度无关与横截面尺寸有关。()

试题答案:

答:非

试题内容:

以下关于材料力学一般性能的结论中哪一个是正确的?

(A)脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力;

(B)脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力;

(C)塑性材料的抗拉能力高于其抗压能力;

(D)塑性材料的抗拉能力高于其抗剪能力。

正确答案是。

试题答案:

答:A

试题内容:

关于低碳钢材料在拉伸试验过程中,所能承受的最大应力,在以下结论中哪一个是正确的?

σ

(A)比例极限;

p

σ

(B)屈服极限;

s

σ

(C)强度极限;

b

[σ。

(D)许用应力]

正确答案是。

试题答案: 答:C

试题内容:

材料的主要强度指标是哪几个以下结论哪一个是正确的? (A ); s p σσ和 (B ) s σ和ψ; (C ); b δσ和 (D )b s σσ和。 正确答案是 。 试题答案: 答:D

试题内容:

脆性材料的强度指标是什么?以下结论哪一个是正确的? (A ); s p σσ和 (B )s σ和ψ; (C ); b σ

(D ); b s σσ和 。 正确答案是 。 试题答案: 答:C

试题内容:

铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成?破坏断面在什么方向?以下结论哪一个是正确的? (A )切应力造成,破坏断面在与轴线夹角45o方向; (B )切应力造成,破坏断面在横截面; (C )正应力造成,破坏断面在横截面;

(D )正应力造成,破坏断面在与轴线夹角45o方向。 正确答案是 。 试题答案: 答:C

铸铁压缩试验破坏由什么应力造成?破坏断面在什么方向?以下结论哪一个是正确的? (A )切应力造成,破坏断面与轴线大致成45o方向; (B )切应力造成,破坏断面在横截面; (C )正应力造成,破坏断面在横截面;

(D )正应力造成,破坏断面与轴线大致夹角成45o方向。 正确答案是 。 试题答案: 答:A

试题内容:

对于没有明显屈服阶段的塑性材料,通常以 2.0σ表示屈服极限。其定义有以下四个结论,正确的是哪一个? (A )产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (B )产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (C )产生0.2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限; (D )产生0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。 正确答案是 。 试题答案: 答:C

试题内容:

工程上通常以伸长率区分材料,对于脆性材料有四种结论,哪一个是正确? (A ); 5% <δ (B ); 0.5% <δ (C ); 2% <δ

(D )。 % 0.2 <δ 正确答案是 。

试题答案: 答:A

试题内容:

关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论,正确的是哪一个? (A )由于温度降低,其比例极限提高,塑性降低; (B )由于温度降低,其弹性模量提高,泊松比减小; (C )经过塑性变形,其比例极限提高,塑性降低; (D )经过塑性变形,其弹性模量提高,泊松比减小。 正确答案是 。 试题答案:

钢材经过冷作硬化处理后,基本不变的量有以下四种结论,正确的是哪一个? (A )弹性模量; (B )比例极限; (C )伸长率;

(D )断面收缩率。 正确答案是 。 试题答案: 答:A

试题内容:

关于铸铁力学性能有以下四个结论,正确的是哪一个? (A )抗剪能力比抗拉能力差; (B )抗剪能力比抗拉能力强; (C )抗剪能力比抗压能力强; (D )抗剪能力等于抗拉能力。 正确答案是 。 试题答案: 答:B

试题内容:

关于直径为d 的拉伸比例试样,其标距长度l 有以下结论,正确的是哪一个? (A )只能为10d ; (B )只能为5d ; (C )为10d 或5d ; (D )大于等于10d 。 正确答案是 。 试题答案: 答:C

试题内容:

关于测定材料性能指标时,应采用标距范围内的最小横截面尺寸。以下结论中,正确的是哪一个? (A )E 和ν; (B )s σ和b σ; (C )E 和s σ; (D )E 、ν和s σ。 正确答案是 。 试题答案:

关于应力—应变曲线的纵、横坐标分为A

F =σ,ε=l

l

?,其中以下结论中,正确的是哪一个?

(A )A 和l 均为初始值;

(B )A 和l 均为瞬时值;

(C )A 为初始值,l 为瞬时值; (D )A 为瞬时值,l 为初始值。 正确答案是 。 试题答案: 答:A

试题内容:

现有两种说法:○

1弹性变形中的σ-ε关系一定是线性的;○2弹塑性变形中的 σ-ε关系一定是非线性的。若不考虑卸载情况,则以下说法哪一个是正确的?

(A )○1正确, ○2错误; (B )○

1和○2都正确; (C )○

2正确, ○1错误; (D )○

1和○2都错误。 正确答案是 。

试题答案: 答:C

试题内容:

进入屈服阶段以后,材料发生一定变形。则以下结论哪个是正确的? (A ) 弹性; (B ) 线弹性; (C ) 塑性; (D ) 弹塑性。

正确答案是 。 试题答案: 答:D

试题内容:

关于解除外力后,消失的变形和残余的变形的定义,以下结论哪个是正确的?

(A )分别称为弹性变形、塑性变形; (B )通称为塑性变形;

(C )分别称为塑性变形、弹性变形; (D )通称为弹性变形。 正确答案是 。 试题答案:

关于铸铁的极限应力有以下结论,哪个是正确的? (A )s σ; (B )b σ; (C )s σ和b σ; (D )p σ、s σ和b σ。 正确答案是 。 试题答案: 答:B

试题内容:

关于材料的塑性指标有以下结论,哪个是正确的? (A )s σ和δ; (B )s σ和ψ; (C )δ和ψ; (D )s σ、δ和ψ。 正确答案是 。 试题答案: 答:C

试题内容:

工程上通常用伸长率区分材料,以下关于脆性材料的划分,哪个是正确的? (A )δ<5%; (B )δ<0.5%; (C )δ<5; (D )δ<0.5。 正确答案是 。 试题答案: 答:A

试题内容:

用标距50 mm 和100 mm 的两种拉伸试样,测得低碳钢的屈服极限分别为s1σ、s2σ,伸长率分别为5δ和

10δ。比较两试样的结果,则有以下结论,其中正确的是哪一个?

(A )2s 1s σσ〈,5δ>10δ; (B )2s 1s σσ〈,5δ=10δ; (C )2s 1s σσ=,5δ>10δ; (D )2s 1s σσ=,5δ=10δ。

正确答案是 。

试题答案: 答:C

试题内容:

试件进入屈服阶段后,表面会沿一特定面出现滑移线。关于以下结论,正确的是哪一个? (A ) 横截面; (B ) 纵截面; (C ) max τ所在面

(D )

max σ所在面。

正确答案是 。

试题答案: 答:C

试题内容:

某材料从开始受力到最终断开的完整应力—应变曲线如图所示。关于该材料的变形过程。以下结论,正确的是哪一个?

(A ) 无弹性阶段和屈服阶段; (B ) 无强化阶段和颈缩阶段; (C ) 无屈服阶段和强化阶段; (D ) 无屈服阶段和颈缩阶段。

正确答案是 。

试题答案: 答:D

σ

试题内容:

与常温相比,在低温环境下,碳钢的性能有所变化。关于以下结论,正确的是哪一个? (A )强度提高、塑性降低; (B )强度降低、塑性提高; (C )强度、塑性都提高; (D )强度、塑性都降低。

正确答案是 。 试题答案: 答:A

试题内容:

在高温短期静载下,低碳钢的某些指标随着温度升高而单调降低。关于以下结论,正确的是哪一个?

(A )E 和s σ; (B )E 和b σ; (C )s σ和b σ; (D )E 和δ。

正确答案是 。 试题答案: 答:A

试题内容:

符号δ和ψ分别是材料拉伸时的 (A ) 伸长率与断面收缩率; (B ) 屈服极限与断面收缩率; (C ) 比例极限与伸长率; (D )

弹性极限与伸长率。 正确答案是 。

试题答案: 答:A

试题内容:

铸铁压缩实验中能测得的强度性能指标是: (A )屈服极限s σ和强度极限b σ; (B )强度极限b σ; (C )比例极限P σ;

(D )屈服极限s σ。

正确答案是 。

试题答案: 答:B

试题内容:

伸长率公式%1001?-=

l

l

l δ中的l 1是: (A )断裂时试件的长度; (B )断裂后试件的长度;

(C )断裂时试验段(标距)的长度; (D )断裂后试验段(标距)的长度。

正确答案是 。 试题答案: 答:D

试题内容:

断面收缩率公式ψ%1001

?-=

A

A A 中的A 1是: (A )试件的原始横截面积; (

B )试件要断裂前的横截面积; (

C )试件断后的横截面积;

(D )试件断后颈缩处的最小横截面积。

正确答案是 。 试题答案: 答:D

金属材料力学性能

金属材料力学性能文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

常见的金属材料力学性能一. 金属材料相关概念 任何机械零件或工具,在使用过程中,往往要受到各种形式的外力作用。这就要求金属材料必须具有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不被破坏的能力;这种能力就是金属材料的力学性能。诸如金属材料的强度、刚度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料在外力下表现出来的力学性能的指标。 强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。一般用单位面积所承受的作用力表示,符号为σ,单位为MPa。 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作用下,产生屈服现象时的应力,或开始出现塑性变形时的最低应力值,用σs表示。抗拉强度是指金属材料在拉力作用下,被拉断前所承受的最大应力值,用σb表示。 对于大多数机械零件,工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是零件强度设计的依据;对于因断裂而失效的零件,则用抗拉强度作为其设计的依据。 刚度 刚度是指金属材料在外力载荷作用下抵抗弹性变形的能力。对于机械零件要求较高的尺寸稳定性时,需要考虑刚度指标。 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。 几种常用金属材料力学性能一览表

注:1.上表中材料的强度数值仅供参考,在不同的热处理工艺及环境下其对应的强度值不同。 二.材料的失效与许用应力 通常将材料的强度极限与屈服极限统称为材料的极限应力,用σu 表示。对于脆性材料强度极限为其唯一强度指标;对于塑性材料,其屈服应力小于强度极限,通常以屈服应力作为极限应力。 为了机械零件使用的安全性,对于机械构件要有足够的强度储备。因此,实际是使用的最大应力值必须小于材料的极限应力。最大使用应力称为许用应力,用[σ]表示。许用应力与极限应力的关系如下: [σ]=σσ σ, σu ={σσσσ 式中,n 为大于1的因数,称为安全因数。对于塑性材料n 为,σu=σs ;对于脆性材料n 为,σu=σb 。 强度条件 σmax=(σ σ)max ≤[σ] 式中,F ,机械零件所承受的最大载荷作用力,单位N ; A ,承受载荷作用的面积,单位mm2; [σ],材料的许用应力,单位MPa ;

材料的力学性能1

试题内容: 直径为d的拉伸比例试样,其标距长度l只能为10d。( ) 试题答案: 答:非 试题内容: 直径为d的拉伸比例试样,其标距长度l只能为5d。()试题答案: 答:非 试题内容: 圆柱形拉伸试样直径为d,常用的比例试样其标距长度l是5d或10d。()试题答案: 答:是 试题内容: 直径为d的拉伸非比例试样,其标距长度l和d无关。()试题答案: 答:是 试题内容: Q235钢进入屈服阶段以后,只发生弹性变形。()试题答案: 答:非 试题内容: 低碳钢拉伸试验进入屈服阶段以后,只有塑性变形。()试题答案: 答:非 试题内容: 低碳钢拉伸试验进入屈服阶段以后,只发生线弹性变形。()试题答案: 答:非 试题内容:

试题内容: 低碳钢拉伸应力-应变曲线的上、下屈服极限分别为1s σ和2s σ,则其屈服极限s σ为1s σ。 ( ) 试题答案: 答:非 试题内容: 低碳钢拉伸应力-应变曲线的上、下屈服极限分别为1s σ和2s σ,则其屈服极限s σ为2s σ。 ( ) 试题答案: 答:是 试题内容: 拉伸试验测得材料的上、下屈服极限分别为1s σ和2s σ,则材料的屈服极限s σ为 2 2 s 1s σσ+。 ( ) 试题答案: 答:非 试题内容: 拉伸试验测得材料的上、下屈服极限分别为1s σ和2s σ,则材料的屈服极限S σ为2 2 s 1s σσ-。 ( ) 试题答案: 答:非 试题内容: 铸铁的强度指标是s σ。 ( ) 试题答案: 答:非 试题内容: 铸铁的强度指标是b σ。 ( )

试题内容: 铸铁的极限应力是s σ和b σ。 ( ) 试题答案: 答:非 试题内容: 铸铁的强度指标是δ和s σ。 ( ) 试题答案: 答:非 试题内容: 材料的塑性指标有s σ和b σ。 ( ) 试题答案: 答:非 试题内容: 材料的塑性指标有s σ和ε。 ( ) 试题答案: 答:非 试题内容: 材料的塑性指标有δ和ψ。 ( ) 试题答案: 答:是 试题内容: 材料的塑性指标有s σ、ε和ψ。 ( ) 试题答案: 答:是

工程材料力学性能 东北大学

课后答案 第一章 一、解释下列名词 材料单向静拉伸载荷下的力学性能 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。 包申格效应:指原先经过少量塑性变形,卸载后同向加载,弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)增加;反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)降低的现象。 解理断裂:沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面--解理面,一般是低指数,表面能低的晶面。 解理面:在解理断裂中具有低指数,表面能低的晶体学平面。 韧脆转变:材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象(冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂,断口特征由纤维状转变为结晶状)。 静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标,是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 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性能? 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。可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。解理断裂是典型的脆性断裂的代表,微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。 5.影响屈服强度的因素与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度位错增值和运动晶粒、晶界、第二相等外界影响位错运动的因素主要从内因和外因两个方面考虑 (一)影响屈服强度的内因素 1.金属本性和晶格类型(结合键、晶体结构)单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力,其值与位错运动所受到的阻力(晶格阻力--派拉力、位错运动交互作用产生的阻力)决定。派拉力:位错交互作用力(a 是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数,L 是位错间距。) 2.2.晶粒大小和亚结构晶粒小→晶界多(阻碍位错运动)→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏

常用材料力学性能.

常用材料性质参数 材料的性质与制造工艺、化学成份、内部缺陷、使用温度、受载历史、服役时间、试件尺寸等因素有关。本附录给出的材料性能参数只是典型范围值。用于实际工程分析或工程设计时,请咨询材料制造商或供应商。 除非特别说明,本附录给出的弹性模量、屈服强度均指拉伸时的值。 表 1 材料的弹性模量、泊松比、密度和热膨胀系数 材料名称弹性模量E GPa 泊松比V 密度 kg/m3 热膨胀系数a 1G6/C 铝合金-79 黄铜 青铜 铸铁 混凝土(压 普通增强轻质17-31 2300 2400 1100-1800

7-14 铜及其合金玻璃 镁合金镍合金( 蒙乃尔铜镍 塑料 尼龙聚乙烯 2.1-3.4 0.7-1.4 0.4 0.4 880-1100 960-1400 70-140 140-290 岩石(压 花岗岩、大理石、石英石石灰石、沙石40-100 20-70 0.2-0.3 0.2-0.3 2600-2900 2000-2900 5-9 橡胶130-200 沙、土壤、砂砾钢

高强钢不锈钢结构钢190-210 0.27-0.30 7850 10-18 14 17 12 钛合金钨木材(弯曲 杉木橡木松木11-13 11-12 11-14 480-560 640-720 560-640 1 表 2 材料的力学性能 材料名称/牌号屈服强度s CT MPa 抗拉强度b CT

MPa 伸长率 5 % 备注 铝合金LY12 35-500 274 100-550 412 1-45 19 硬铝 黄铜青铜 铸铁( 拉伸HT150 HT250 120-290 69-480 150 250 0-1 铸铁( 压缩混凝土(压缩铜及其合金 玻璃

材料力学性能名词解释部分

以下整理,仅供参考!!! 试卷相关名词解释: (1) 河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。(从垂直于解理面的方向上观察台阶的存在,就看到“河流花样”) (2) 滞弹性:应变落后于应力而和时间有关的现象。(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) (3) 过载损伤:金属在高于疲劳极限的应力水平下运转一定周次后,其疲劳极限或疲劳寿命减小,就造成了过载损伤。 (4) 热疲劳:凡是由于温度周期变化引起零件或构件的自由膨胀和收缩,而又因这种膨胀和收缩受到约束,产生了交变热应力。由这种交变热应力引起的破坏就叫热疲劳。 (5)接触疲劳:两接触面做滚动或滚动加滑动摩擦时,在交变接触压应力长期作用下,材料表面因疲劳损伤,导致局部区域产生小片金属剥落而使材料损失的现象。 (6) 凿削式磨粒磨损:从表面上凿削下大颗粒金属,摩擦面有较深沟槽。韧性材料——连续屑,脆性材料——断屑。 (7)粘着磨损:又称咬合磨损,在滑动摩擦条件下,当摩擦副相对滑动速度较小时发生的。 (8) 内部氢脆:内部氢脆:金属材料在冶炼与加工如酸洗、电镀、焊接、热处理等过程中吸收了大量的氢。即材料在受载荷前其内部已有足够的氢引起氢脆,称为内部氢脆。 (9)氢致延滞断裂:高强度钢或α+β钛合金中,含有适量的处于固溶状态的氢,在低于屈服强度的应力持续作用下,经一段孕育期后,在金属内部特别是在三向拉应力区形成裂纹,裂纹逐步扩展,最后突然发生脆性断裂。这种由于氢的作用而产生的延滞断裂现象称为氢滞延滞断裂。 (10)扩散蠕变:在高温条件下,晶体内空位将从受拉晶界向受压晶界迁移,原子则朝相反方向流动,致使晶体逐渐产生伸长的蠕变。 (11) 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。 (12) 低应力脆断:高强度、超高强度钢的机件,中低强度钢的大型、重型机件在屈服应力以下发生的断裂。 (13) 韧脆转变温度:材料由韧性状态变为脆性状态的转变温度。(除面心立方金属外,其它的金属随温度降低可能变脆。就是说,当试验温度低于某一温度Tk时,材料由韧性状态变为脆性状态。其标志为冲击功明显下降,断口由纤维状变为结晶状,断裂机理由微孔聚集型转变为穿晶解理。这就是低温脆性。特定温度Tk称为韧脆转变温度) (14) 循环软化:若材料在恒定应变幅循环作用下,随循环周次增加,应力不断减小,称为循环软化。 (15) 循环硬化:若材料在恒定应变幅循环作用下,随循环周次增加,应力不断增加,称为循环硬化。 (16)应力腐蚀:金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下,经过一段时间后所产生的 低应力脆断现象。 (17) 脆性断裂:是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,十分危险。 (18) 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。 (19) 里氏硬度:采动载荷试验法,它是用规定质量的冲头在弹力作用下以一定速度冲击试样表面,用冲头的回弹速度表征金属的硬度值。

材料力学性能

第一章 1.退火低碳钢在拉伸作用下的变形过程可分为弹性变形,不均匀屈服塑性变形,均匀塑性变形,不均匀集中塑性变形和断裂 2.弹性表征材料发生弹性变形的能力 3.应力应变硬化指数表征金属材料应变硬化行为的性能指标,反应金属抵抗均匀苏醒变形的能力 4.金属材料在拉伸试验时产生的屈服现象是其开始产生宏观塑性变形的一种标志 5. σs 呈现屈服现象的金属材料拉伸时试样在外力不断增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力称为屈服点,记作σs 6. σ0.2 屈服强度 7.断裂类型:韧性断裂和脆性断裂;穿晶断裂和沿晶断裂;解理断裂、纯剪切断裂和微孔聚集型断裂 8.塑性是指金属材料断裂前发生塑性变形的能力 9.韧性断裂和脆性断裂的断口形貌:①韧性断裂断口呈纤维状,灰暗色;中低碳钢断口形貌呈杯锥状,有纤维区,放射区和剪切唇三个区域②脆性断裂断口平齐而光亮,呈放射状或结晶状,有人字纹花样 10.沿晶断裂断口形貌:沿晶断裂冰糖状 11.常见力学行为:弹性变形,塑性变形和断裂 第二章 1.应力状态软性系数Tmax与σmax的比值 2.相对关系压缩试验α=2,扭转试验α=0.8 3(1)渗碳层的硬度分布---- HK或-显微HV (2)淬火钢-----HRC (3)灰铸铁-----HB (4)鉴别钢中的隐晶马氏体和残余奥氏体-----显微HV或者HK (5)仪表小黄铜齿轮-----HV (6)龙门刨床导轨-----HS(肖氏硬度)或HL(里氏硬度) (7)渗氮层-----HV (8)高速钢刀具-----HRC (9)退火态低碳钢-----HB (10)硬质合金----- HRA 第三章 1.冲击韧性指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力,用Ak表示 2.冲击吸收功摆锤冲击试样前后的势能差 3.低温脆性实验温度低于某一温度tk时,会由韧性状态转变为脆性状态,冲击吸收功明显下降。原因:材料屈服强度随温度降低急剧增加的结果 4. 韧脆转变温度转变温度tk称为韧脆转变温度 第四章 1.断裂韧度(K IC )在平面应变条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力(与组织有关) 2.应力场强度因子(K I)受外界条件影响的反映裂纹尖端应力场强弱程度的力学度量(与本身有关) 3.断裂韧度(G IC)表示材料阻止裂纹失稳扩展是单位面积所消耗的能量 4.K IC的测量标准三点弯曲试样,紧凑拉伸试样,F形拉伸试样和圆形紧凑拉伸试样

材料的力学性能

材料的力学性能 mechanical properties of materials 主要是指材料的宏观性能,如弹性性能、塑性性能、硬度、抗冲击性能等。它们是设计各种工程结构时选用材料的主要依据。各种工程材料的力学性能是按照有关标准规定的方法和程序,用相应的试验设备和仪器测出的。表征材料力学性能的各种参量同材料的化学组成、晶体点阵、晶粒大小、外力特性(静力、动力、冲击力等)、温度、加工方式等一系列内、外因素有关。材料的各种力学性能分述如下: 弹性性能材料在外力作用下发生变形,如果外力不超过某个限度,在外力卸除后恢复原状。材料的这种性能称为弹性。外力卸除后即可消失的变形,称为弹性变形。表示材料在静载荷、常温下弹性性能的一些主要参量可以通过拉伸试验进行测定。 拉伸试样常制成圆截面(图1之a)或矩形截面(图1之b)棒体,l为标距,d为圆形试样的直径,h和t分别为矩形截面试样的宽度和厚度,图中截面形状用阴影表示,面积记为A。长度和横向尺寸的比例关系也有如下规定:对于圆形截面试样,规定l=10d或l=5d;对于矩形截 面试样,按照面积换算规定或者。试样两端的粗大部分用以和材料试验 机的夹头相连接。试验结果通常绘制成拉伸图或应力-应变图。图2为低碳钢的拉伸图,横坐标表示试样的伸长量Δl(或应变ε=Δl/l),纵坐标表示载荷P(或应力σ=P/A)。图中的曲线从原点到点p为直线,pe段为曲线,载荷不大于点e所对应的值时,卸载后试样可恢复原状。反映材料弹性性质的参量有比例极限、弹性极限、弹性模量、剪切弹性模量和泊松比等。 比例极限应力和应变成正比例关系的最大应力称为比例极限,即图中点p所对应的应力,以σp表示。在应力低于σp的情况下,应力和应变保持正比例关系的规律叫胡克定律。载荷超过点p对应的值后,拉伸曲线开始偏离直线。 弹性极限试样卸载后能恢复原状的最大应力称为弹性极限,即图中点e所对应的应力,以σe表示。若在应力超出σe后卸载,试样中将出现残余变形。比例极限和弹性极限的测试值敏感地受测试精度的影响,并不易测准,所以在有关标准中规定,对于拉伸曲线的直线部分产生规定偏离量(用切线斜率的偏差表示)的应力作为"规定比例极限"。对于弹性

材料力学性能总结

材料力学性能:材料在各种外力作用下抵抗变形和断裂的能力。 屈服现象:外力不增加,试样仍然继续伸长,或外力增加到一定数值时突然下降,随后在外力不增加或上下波动情况下,试样继续伸长变形。 屈服过程:在上屈服点,吕德斯带形成;在下屈服点,吕德斯带扩展;当吕德斯带扫过整个试样时,屈服伸长结束。 屈服变形机制:位错运动与增殖的结果。 屈服强度:开始产生塑性变形的最小应力。 屈服判据: 屈雷斯加最大切应力理论:在复杂应力状态下,当最大切应力达到或超过相同金属材料的拉伸屈服强度时产生屈服。 米赛斯畸变能判据:在复杂应力状态下,当比畸变能等于或超过相同金属材料在单向拉伸屈服时的比畸变能时,将产生屈服。 消除办法: 加入少量能夺取固溶体合金中溶质原子的物质,使之形成稳定化合物的元素; 通过预变形,使柯氏气团被破坏。 影响因素: 1.因: a)金属本性及晶格类型:金属本性及晶格类型不同,位错运动所受的阻力不同。 b)晶粒大小和亚结构:减小晶粒尺寸将使屈服强度提高。 c)溶质元素:固溶强化。 d)第二相 2.外因:温度(-);应变速率(+);应力状态。 第二相强化(沉淀强化+弥散强化):通过第二相阻碍位错运动实现的强化。 强化效果: 在第二相体积比相同的情况下,第二相质点尺寸越小,强度越高,强化效果越好; 在第二相体积比相同的情况下,长形质点的强化效果比球形质点的强化效果好; 第二相数量越多,强化效果越好。 细晶强化:通过减小晶粒尺寸增加位错运动障碍的数目(阻力大),减小晶粒位错塞积群的长度(应力小),从而使屈服强度提高的方法。 同时提高塑性及韧性的机理: 晶粒越细,变形分散在更多的晶粒进行,变形较均匀,且每个晶粒中塞积的位错少,因应力集中引起的开裂机会较少,有可能在断裂之前承受较大的变形量,即表现出较高的塑性。细晶粒金属中,裂纹不易萌生(应力集中少),也不易传播(晶界曲折多),因而在断裂过程中吸收了更多能量,表现出较高的韧性。 固溶强化:在纯金属中加入溶质原子形成固溶合金,将显著提高屈服强度。 原因:溶质原子与位错的弹性相互作用,使溶质原子扩散到位错周围,形成柯氏气团;柯氏气团钉扎位错,提高位错运动阻力。 强化效果:间隙固溶体的强化效果大于置换固溶体;溶质和溶剂原子尺寸差越大,强化效果越好;溶质浓度越大,强化效果越好。

金属材料力学性能练习题

第二章第一节金属材料的力学性能 一、选择题 1.表示金属材料屈服强度的符号是()。 A.σ e B.σ s C.σ b D.σ -1 2.表示金属材料弹性极限的符号是()。 A.σ e B.σ s C.σ b D.σ -1 3.在测量薄片工件的硬度时,常用的硬度测试方法的表示符号是()。 A.HB B.HR C.HV D.HS 4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫()。 A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性 二、填空 1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗()或()的能力。 2.金属塑性的指标主要有()和()两种。 3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、()和()三个阶段。 4.常用测定硬度的方法有()、()和维氏硬度测试法。 5.疲劳强度是表示材料经()作用而()的最大应力值。 三、是非题 1.用布氏硬度测量硬度时,压头为钢球,用符号HBS表示。() 2.用布氏硬度测量硬度时,压头为硬质合金球,用符号HBW表示。() 四、改正题 1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。 2. 渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。 3. 受冲击载荷作用的工件,考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。 4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。

5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。 五、简答题 1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思:σ S 、σ 0.2 、HRC、σ -1 。 2.说明下列机械性能指标符合所表示的意思:σ b 、δ 5 、HBS、a kv 。 2.2金属材料的物理性能、化学性能和工艺性能 一、判断题 1.金属材料的密度越大其质量也越大。() 2.金属材料的热导率越大,导热性越好。() 3.金属的电阻率越小,其导电性越好。() 二、简答题: 1.什么是金属材料的工艺性能?它包括哪些? 2.什么是金属材料的物理性能?它包括哪些? 3.什么是金属材料的化学性能?它包括哪些?

金属材料力学性能

常见的金属材料力学性能 一. 金属材料相关概念 任何机械零件或工具,在使用过程中,往往要受到各种形式的外力作用。这就要求金属材料必须具有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不被破 坏的能力;这种能力就是金属材料的力学性能。诸如金属材料的强度、刚度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料在外力下表现出来的力学性能的指标。 1.1 强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。一般用单位 面积所承受的作用力表示,符号为σ,单位为MPa。 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作用下,产生屈服现象时的应力,或开始出现塑性变形时的最低应力值,用σs表示。抗拉强度是指金属材料在拉力作用下,被拉断前所承受的最大应力值,用σb表示。 对于大多数机械零件,工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是零件强度设计的依据;对于因断裂而失效的零件,则用抗拉强度作为其设计的依据。 1.2 刚度 刚度是指金属材料在外力载荷作用下抵抗弹性变形的能力。对于机械零件要求较高的尺寸稳定性时,需要考虑刚度指标。 1.3 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。

几种常用金属材料力学性能一览表 注:1.上表中材料的强度数值仅供参考,在不同的热处理工艺及环境下其对应的强度值不同。 二.材料的失效与许用应力 通常将材料的强度极限与屈服极限统称为材料的极限应力,用σu 表示。对于脆性材料强度极限为其唯一强度指标;对于塑性材料,其屈服应力小于强度极限,通常以屈服应力作为极限应力。 为了机械零件使用的安全性,对于机械构件要有足够的强度储备。因此,实际是使用的最大应力值必须小于材料的极限应力。最大使用应力称为许用应力,用[σ]表示。许用应力与极限应力的关系如下: [σ]=σu n ,σu={ σs σb 式中,n为大于1的因数,称为安全因数。对于塑性材料n为1.5-2.5,σu=σs;对于脆性材料n为3.0-7.0,σu=σb。 2.1 强度条件

1材料的力学性能(答案)

第一章材料的力学性能一、选择题 1、f sd 表示(B) A、钢筋抗压强度设计值; B、钢筋抗拉强度设计值; C、钢筋抗拉强度标准值 2、C30 混凝土中的“30”表示(A) A、混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k= 30MP a ; B、混凝土的轴心抗压强度标准值f ck= 30MP a ; C、混凝土的轴心抗拉强度标准值f tk= 30MP a 3、混凝土的强度等级以(A)表示 A、混凝土的立方体抗压强度标准值f cu ,k ; B、混凝土的轴心抗压强度标准值f ck ; C、混凝土的轴心抗拉强度标准值f tk 4、测定混凝土的立方体抗压强度标准值f cu ,k ,采用的标准试件为(A) A、150mm?150mm?150mm ; B、450mm?150mm?150mm; C、450mm? 450mm? 450mm 5、测定混凝土的轴心抗压强度时,试件涂油和不涂油相比,( B )的测定值大。 A、涂油; B、不涂油; C、一样大 6、钢筋混凝土构件的混凝土的强度等级不应低于( A )。 A、C20; B、C25; C、C30 7、钢筋混凝土构件中的最大的粘结力出现在( A )。 A、离端头较近处; B、靠近钢筋尾部; C、钢筋的中间的部位 8、预应力混凝土构件所采用的混凝土的强度等级不应低于( C )。 A、C20; B、C30; C、C40 二、问答题 1、检验钢筋的质量主要有哪几项指标? 答:对软钢有屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯性 能。对硬钢有极限强度、伸长率、冷弯性能。

2、什么是钢筋的屈强比?它反映了什么问题? 答:屈强比为钢筋的屈服强度与极限强度的比值。它反映结构可靠性的潜 力及材料的利用率。 3、如何确定混凝土的立方体抗压强度标准值?它与试块尺寸的关系如何? 答:按标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。试件尺寸越小,抗压强度值越高。 4、为什么要有混凝土棱柱体抗压强度这个力学指标?它与混凝土立方体抗 压强度有什么关系? 答:钢筋混凝土受压构件中棱柱体多于立方体,所以棱柱体抗压强度比立 方体抗压强度能更好地反映受压构件中混凝土的实际强度。混凝土的棱柱体抗压 强度低于混凝土的立方体抗压强度。 5、什么是混凝土的极限压应变 ? cu 答:混凝土的极限压应变是指混凝土棱柱体受压破坏时的最大压应变。 6、徐变和塑性变形有什么不同? 答:(1)徐变主要为水泥凝胶体的黏性流动。塑性变形主要为混凝土内微裂缝的发展。(2)徐变可部分恢复。塑性变形不可恢复。(3)有应力 (无论大小)即有徐变。塑性变形只在应力较大时发生 7、在钢筋混凝土结构中,钢筋和混凝土能够共同工作的基础是什么? 答:(1)钢筋与混凝土之间的粘结力;(2)钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近(钢为 1.2*10-5;混凝土为 1.0*10-5~1.5*10-5);(3)钢筋与构件边缘之间的混凝土保护层,保护钢筋不易发生锈蚀,不致因火灾使钢筋软化。 8、影响混凝土抗压强度的因素是什么? 答:(1)组成混凝土的材料品种;(2)组成材料的配比:水灰比、空气含量、水泥含量、骨料最大尺寸;(3)混凝土的龄期;(4)试验方法:试件形状和尺寸、加载速度。 9、什么是混凝土的收缩? 答:混凝土在空气中结硬时,随时间的延长体积减小的现象。

材料力学性能

第一章 一.静载拉伸实验 拉伸试样一般为光滑圆柱试样或板状试样。 若采用光滑圆柱试样,试样工作长度(标长)l0 =5d0 或l0 =10d0,d0 为原始直径。 二.工程应力:载荷除以试件的原始截面积。σ=F/A0 工程应变:伸长量除以原始标距长度。ε=ΔL/L0 低碳钢的变形过程:弹性变形、不均匀屈服塑性变形(屈服)、均匀塑性变形(明显塑性变形)、不均匀集中塑性变形、断裂。 三.低碳钢拉伸力学性能 1.弹性阶段(Ob) (1)直线段(Oa): 线弹性阶段,E=σ/ε(弹性模量,比例常数) σp—比例极限 (2)非直线段(ab): 非线弹性阶段 σe—弹性极限 2. 屈服阶段(bc) 屈服现象:当应力超过b点后,应力不再增加,但应变继续增加,此现象称为屈服。 σs—屈服强度(下屈服点),屈服强度为重要的强度指标。 3.强化阶段(ce) 材料抵抗变形的能力又继续增加,即随试件继续变形,外力也必须增大,此现象称为材料强化。 σb—抗拉强度,材料断裂前能承受的最大应力 4.局部变形阶段(颈缩)(ef) 试件局部范围横向尺寸急剧缩小,称为颈缩。 四.主要力学性能指标 弹性极限(σe):弹性极限即指金属材料抵抗这一限度的外力的能力 屈服强度(σs):抵抗微量塑性变形的应力 五.铸铁拉伸力学性能 特点: (1)较低应力下被拉断 (2)无屈服,无颈缩 (3)延伸率低 (4)σb—强度极限 (5)抗压不抗拉 讨论1:σs 、σr0.2、σb都是机械设计和选材的重要论据。实际使用时怎么办? 塑性材料:σs 、σr0.2 脆性材料:σb 屈强比:σs /σb 讨论2:屈强比σs /σb有何意义? 屈强比s / b值越大,材料强度的有效利用率越高,但零件的安全可靠性降低。 六.弹性变形及其实质 定义:当外力去除后,能恢复到原来形状和尺寸的变形。 特点:单调、可逆、变形量很小(<0.5~1.0%)

金属材料的力学性能资料

金属材料的力学性能 金属材料在外力或能的作用下,所表现出来的一系列力学特性,如强度、刚度、塑性、韧性、弹性、硬度等,也包括在高低温、腐蚀、表面介质吸附、冲刷、磨损、空蚀(氧蚀)、粒子照射等力或机械能不同程度结合作用下的性能。力学性能反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的某些能力,是选用金属材料的重要依据。充分了解、掌握金属材料的力学性能,对于合理地选择、使用材料,充分发挥材料的作用,制定合理的加工工艺,保证产品质量有着极其重要的意义。 一、强度 强度是材料受外力而不被破坏或不改变本身形状的能力。 (一)屈服点 金属试样在拉伸试验过程中,载荷不再增加而试样仍继续发生塑性变形而伸长,这一现象叫做“屈服”。材料开始发生屈服时所对应的应力,称为“屈服点”,以σs表示。有些材料没有明显的屈服点,这往往采用σ0.2作为屈服阶段的特征值,称为屈服强度。 (二)抗拉强度 拉伸试验时,材料在拉断前所承受的最大标称应力,即拉伸过程中最大力所对应的应力,称为抗拉强度,以σb表示。 二、塑性 塑性是金属材料在外力作用下(断裂前)发生永久变形的能力,常以金属断裂时的最大相对塑性变形来表示,如拉伸时的断后伸长率和断面收缩率。 (一)伸长率 金属材料在拉伸试验时试样拉断后其标距部分所伸长的长度与原始标距长度的百分比,称为断后伸长率,也叫伸长率,用δ表示。 (二)断面收缩率 金属试样在拉断后,其缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率,以符号ψ表示。 三、硬度 硬度是金属材料表面抵抗弹性变形、塑性变形或抵抗破裂的一种抗力,是衡量材料软硬的性能指标。 硬度不是一个单纯的、确定的物理量,而是一个由材料弹性、塑性、韧性等一系列不

材料力学性能 (1)

工程材料力学性能复习重点 选择:20 填空:20 名词解释:10 简答计算:50 一.选择题(10道从下面抽,10道英语出题) 1.材料力学性能研究的问题不涉及(物理问题)。 2.工程材料在使用过程中(弹性变形)是不可避免的。 3.工程构件生产过程(提高)塑性,(降低)强度。 4.工程构件使用过程(降低)塑性,(提高)强度。 5.断裂力学解决(含缺陷材料)抗断裂方面的问题。 6.拉伸试样直径一定,标距越长则测出的抗拉强度值(越低)。 7.拉伸试样直径一定,标距越长则测出的延伸率(越低) 8.拉伸试样直径一定,标距越长则测出的断面收缩率(不变)。 9.拉伸试样的标距长度I 0应满足关系式(I 0=5.650A 或I 0=10d 0)。 10.均匀变形阶段,金属的伸长率与截面收缩率通常满足关系式(δ=ψ/(1-ψ))。 11.长材料甲δ10=18%,短材料乙δ5=18%,则两种材料的塑性(甲>乙)。 12.表征脆性材料的力学性能的参量是(E )、(σb )。 13.在设计时用来确定构件截面大小的机械性能指标(σb ,σ0.2) 14.10mm 直径淬火钢球,加压3000kg ,保持30s ,测得布氏硬度为150的正确表达方式为(150HBS10/3000/30)。 15.(韧窝断口)是非脆性断裂。 16.裂纹体变形的最危险形式是(张开型)。 17.表示的是(持久强度)。 18.晶粒度越小,耐热性(越差)。 19.真空应力应变曲线在拉伸时位于工程应力应变曲线的(左上方)。 20.若材料的断面收缩率小于延伸率,则属于(低塑性)材料 21.材料的弹性常数是(E )、(G )、(ν)。 22.影响弹性模量最基本的原因是(点阵间距)。 23.加载速率不影响材料的(弹性)。 24.机床底座用铸铁制造的主要原因是价格(低),内耗(高),模量(大)。 25.多晶体金属塑性变形的特点是(不同时性,不均匀性,相互协调性)。 26.细晶强化不适用于(高温) 27.位错增殖理论可用于解释(屈服现象)和(形变强化)。 28.应力状态软性系数最大的是(压)。 29.工程测硬度最常用(压入法)。 30.同种材料的(布氏硬度)和(维氏硬度)可以相互参比。 26.与抗拉强度之间存在相互关系的是(布氏硬度)。 27.材料失效最危险的形式是(断裂)。 28.解理断裂是(穿晶断裂)。 29.(韧窝断口)是韧性断裂。<同13> 30.双原子模型计算出的材料理论断裂强度比实际值高出一个数量级,是因为(实际材料有缺陷)。 31.韧性材料在(增大加载速度)的条件下可能变成脆性材料。 32.在实验中不同材料的(冲击)性能指标可比性差。 a 200σ600103MP

1材料的力学性能(答案)

第一章材料的力学性能 一、选择题 1、fsd表示( B ) A、钢筋抗压强度设计值; B、钢筋抗拉强度设计值; C、钢筋抗拉强度标准值 2、C30混凝土中的“ 30”表示(A ) A、混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,k 30MP a . ? B、混凝土的轴心抗压强度标准值fck 30MP a . ? C、混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk 30MP a 3、混凝土的强度等级以(A )表示 A、混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,k; B、混凝土的轴心抗压强度标准值fck; C、混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk 4、测定混凝土的立方体抗压强度标准值fcu ,k,采用的标准试件为( A ) A、150mm 150mm 150mm ; B、450mm 150mm 150mm ; 450mm 450mm 450mm C、 5、测定混凝土的轴心抗压强度时,试件涂油和不涂油相比,( B ) 的测定值大。 A、涂油;B不涂油;C、一样大 6、钢筋混凝土构件的混凝土的强度等级不应低于( A ) 。 A、C20; B、C25; C、C30 7、钢筋混凝土构件中的最大的粘结力出现在( A ) 。 A、离端头较近处; B、靠近钢筋尾部; C、钢筋的中间的部位 8、预应力混凝土构件所采用的混凝土的强度等级不应低于( C) 。 A、C20; B、C30; C、C40 二、问答题 1、检验钢筋的质量主要有哪几项指标?答:对软钢有 屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯性能。对硬钢有极限 强度、伸长率、冷弯性能。 2、什么是钢筋的屈强比?它反映了什么问题?答:屈强比为钢筋的屈服强度与极

限强度的比值。它反映结构可靠性的潜力及材料的利用率。 3、如何确定混凝土的立方体抗压强度标准值?它与试块尺寸的关系如何? 答:按标准方法制作、养护的边长为150mm勺立方体在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。试件尺寸越小,抗压强度值越高。 4、为什么要有混凝土棱柱体抗压强度这个力学指标?它与混凝土立方体抗压强度有什么关系? 答:钢筋混凝土受压构件中棱柱体多于立方体,所以棱柱体抗压强度比立方体抗压强度能更好地反映受压构件中混凝土的实际强度。混凝土的棱柱体抗压强度低于混凝土的立方体抗压强度。 5、什么是混凝土的极限压应变cu ?答:混凝土的极限压应变是指混凝土棱柱体受 压破坏时的最大压应变。 6、徐变和塑性变形有什么不同?答:(1)徐变主要为水泥凝胶体的黏性流动。塑 性变形主要为混凝土内 微裂缝的发展。(2)徐变可部分恢复。塑性变形不可恢复。(3)有应力(无论大小)即有徐变。塑性变形只在应力较大时发生 7、在钢筋混凝土结构中,钢筋和混凝土能够共同工作的基础是什么? 答:(1)钢筋与混凝土之间的粘结力;(2)钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近(钢为1.2*10-5 ;混凝土为1.0*10-5~1.5*10-5 );(3)钢筋与构件边缘之间的混凝土保护层,保护钢筋不易发生锈蚀,不致因火灾使钢筋软化。 8、影响混凝土抗压强度的因素是什么? 答:(1)组成混凝土的材料品种;(2)组成材料的配比:水灰比、空气含量、水泥含量、骨料最大尺寸;(3)混凝土的龄期;(4)试验方法:试件形状和尺寸、加载速度。 9、什么是混凝土的收缩? 答:混凝土在空气中结硬时,随时间的延长体积减小的现象。

材料力学性能重点总结

名词解释: 1加工硬化:试样发生均匀塑性变形,欲继续变形则必须不断增加载荷,这种随着随性变形的增大形变抗力不断增大的现象叫加工硬化。 2弹性比功:表示金属材料吸收弹性变形功的能力。 3滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随着时间延长产生附加弹性应变的现象。 4包申格效应:金属材料通过预先加载产生少量塑性变形(残余应变小于1%-4%),而后再同向加载,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塑性变形的能力。常见塑性变形方式:滑移和孪生 6弹性极限:以规定某一少量的残留变形为标准,对应此残留变形的应力。 7比例极限:应力与应变保持正比关系的应力最高限。 8屈服强度:以规定发生一定的残留变形为标准,如通常以0.2%的残留变形的应力作为屈服强度。 9韧性断裂是材料断裂前发生产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的断裂过程,在裂纹扩展过程中不断的消耗能量。韧性断裂的断裂面一般平行于最大切应力并于主应力成45度角。 10脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑形变形,没有明显征兆,危害性很大。断裂面一般与主应力垂直,端口平齐而光亮,常呈放射状或结晶状。 11剪切断裂是金属材料在切应力作用下,沿着滑移面分离而造成的断裂,又分滑断和微孔聚集性断裂。 12解理断裂:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,总是脆性断裂。 13缺口效应:由于缺口的存在,在静载荷作用下,缺口截面上的应力状态发生变化,产生所谓“缺口效应“ ①缺口引起应力集中,并改变了缺口应力状态,使得缺口试样或机件中所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或者三向应力状态。 ②缺口使得材料的强度提高,塑性降低,增大材料产生脆断的倾向。 8缺口敏感度:有缺口强度的抗拉强度ζbm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度ζb的比值. NSR=ζbn / ζs NSR越大缺口敏感度越小 9冲击韧性:Ak除以冲击式样缺口底部截面积所得之商 10冲击吸收功:式样变形和断裂所消耗的功,称为冲击吸收功以Ak表示,单位J 11低温脆性:一些具有体心立方晶格或某些秘排立方晶格的金属,当温度降低到、某一温度时,会由韧性状态变为脆性状态,冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理,断口特征由纤维状变为结晶状,这种现象称为低温脆性 12 脆性转变温度:当温度降低时,材料屈服强度急剧增加,而塑形和冲击吸收功急剧减小。材料屈服强度急剧升高的温度,或断后延伸率,断后收缩率,冲击吸收功急剧减小的温度就是韧脆转变温度tk,tk是一个温度区间 16应力场强度因子KI :表示应力场的强弱程度,对于某一确定的点的大小直接影响应力场的大小,KI 越大,则应力场各应力分量也越大 17应力腐蚀:金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下,经过一段时间后产生的低应力脆断现象 第一章 3.金属的弹性模量主要取决于什么因素?为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标? 答:由于弹性变形时原子间距在外力作用下可逆变化的结果,应力与应变关系实际上是原子

常用金属材料的力学性能一览表

常用金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 任何机械零件或工具,在使用过程中,往往妾受到各种形式外力的作托。如起重机上的钢索,受到悬吊物拉力的作用:柴油机上的连杆,在传递动力时.不仅受到拉力的作用,而且还受到冲击力的作用;轴类零件燮受到弯矩、扭力的作用等尊。这就要求金属材料必须具有一种弟受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力* 这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在夕卜力作坤下表现出力学性能的指标。 111 强度 强度是扌旨金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。逼度扌旨标一般用单位面积所承受的载荷即力表示,符号为6 单位为 MP 弘 工程中常用的强度指标有屈服逼度和扰拉强度。屈服逼度是指金属材料在外力作用下* 产生屈服现象时的应力,或开始岀现塑性变形吋的最低应力值,用%表示?抗竝强度是指金厲材料在拉力的作用下,被拉断前所能承受的最大应力值,用巧表示。 对于大多数机械零件.工作时不允许产生塑性变形,所以屈服强度是事件逼度设计的依据!对于因断裂而失效的零件,而用抗拉强度作为其逼度设计的依据。 1.1 2 塑性 塑性是扌旨金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 工程中常用的塑性揭标有诩长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率,用符号豪示*断面收縮率指试样拉断后,断面縮小的面积与原来截面积之比,用甲表示。 伸长率和断面收缩率越大,其塑性越好;反之塑性越差,良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件,也是保证机械零件工作安全,不发生突然脆断的必要条件。 113 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力? 硬度的测试方法很多,生产中常埔的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏碳度试验方法两神° C- )布氏硬度试验法 布氏硬度试验法是用一直径为 D 的淬火钢球或硬质合金球作为压头,在载荷 0 的作用下压入被测试金厲表面,保持一定时间后卸载,测量金属表面形成的压痕直径乩以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测全属的布氏硬度值。 布氏硬度指标有 HBS 和 HBW, 前者所用压头为淬火钢球,适坤于布氏硬度值低于仍 0 的金属材料,如艮火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有包金厲等;后者压头为硬质合金,适用于布氏硬度值为 450^650 的金属材料,如悴火钢等。 布氏硬度测试法,因压痕较尢故不宜测试成品件或薄片金属的硬度。

材料力学性能

填空 1-1、金属弹性变形是一种“可逆性变形”,它是金属晶格中原子自平衡位置产生“可逆位移”的反映。 1-2、弹性模量即等于弹性应力,即弹性模量是产生“100%”弹性变形所需的应力。 1-3、弹性比功表示金属材料吸收“弹性变形功”的能力。 1-4、金属材料常见的塑性变形方式主要为“滑移”和“孪生”。 1-5、滑移面和滑移方向的组合称为“滑移系”。 1-6、影响屈服强度的外在因素有“温度”、“应变速率”和“应力状态”。 1-7、应变硬化是“位错增殖”、“运动受阻”所致。 1-8、缩颈是“应变硬化”与“截面减小”共同作用的结果。 1-9、金属材料断裂前所产生的塑性变形由“均匀塑性变形”和“集中塑性变形”两部分构成。 1-10、金属材料常用的塑性指标为“断后伸长率”和“断面收缩率”。 1-11、韧度是度量材料韧性的力学指标,又分为“静力韧度”、“冲击韧度”、“断裂韧度”。1-12、机件的三种主要失效形式分别为“磨损”、“腐蚀”和“断裂”。 1-13、断口特征三要素为“纤维区”、“放射区”、“剪切唇”。 1-14、微孔聚集断裂过程包括“微孔成核”、“长大”、“聚合”,直至断裂。 1-15、决定材料强度的最基本因素是“原子间结合力” 2-1、金属材料在静载荷下失效的主要形式为“塑性变形”和“断裂”。 2-2、扭转试验测定的主要性能指标有“切变模量”、“扭转屈服点ηs”、“抗扭强度ηb”。2-3、缺口试样拉伸试验分为“轴向拉伸”、“偏斜拉伸”。 2-5、压入法硬度试验分为“布氏硬度”、“洛氏硬度”和“维氏硬度”。 2-7、洛氏硬度的表示方法为“硬度值”、符号“HR”、和“标尺字母”。 3-1、冲击载荷与静载荷的主要区别是“加载速率不同”。 3-2、金属材料的韧性指标是“韧脆转变温度tk 4-1、裂纹扩展的基本形式为“张开型”、“滑开型”和“撕开型”。 4-2、机件最危险的一种失效形式为“断裂”,尤其是“脆性断裂”极易造成安全事故和经济损失。 4-3、裂纹失稳扩展脆断的断裂K判据:KI≥KIC 4-4、断裂G判据:GI≥GIC 。 4-7、断裂J判据:JI≥JIC 5-1、变动应力可分为“规则周期变动应力”和“无规则随机变动应力”两种。 5-2、规则周期变动应力也称循环应力,循环应力的波形有“正弦波”、“矩形波”和“三角形波”。 5-4、典型疲劳断口具有三个形貌不同的区域,分别为“疲劳源”、“疲劳区”和“瞬断区”。5-6、疲劳断裂应力判据:对称应力循环下:ζ≥ζ-1 。非对称应力循环下:ζ≥ζr 5-7、疲劳过程是由“裂纹萌生”、“亚稳扩展”及最后“失稳扩展”所组成的。 5-8、宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的“形成”、“长大”及“连接”而成的。 5-10、疲劳微观裂纹都是由不均匀的“局部滑移”和“显微开裂”引起的。 5-11、疲劳断裂一般是从机件表面“应力集中处”或“材料缺陷处”开始的,或是从二者结合处发生的。”。 6-1、产生应力腐蚀的三个条件为“应力”、“化学介质”和“金属材料”。 6-2、应力腐蚀断裂最基本的机理是“滑移溶解理论”和“氢脆理论”。 6-5、防止氢脆的三个方面为“环境因素”、“力学因素”及“材质因素”。 7-4、脆性材料冲蚀磨损是“裂纹形成”与“快速扩展”的过程。

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