力学性能复习题.doc
《工程材料力学性能》考试复习题
名词解释名词解释1，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应力状态软性系数材料最大切应力与最大正应力的比值，记为α。
：2，缺口效应：缺口材料在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生的变化。
3，缺口敏感度：金属材料的缺口敏感性指标，用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值表示。
抗拉强度的比值表示。
4，冲击吸收功：冲击弯曲试验中试样变形和断裂所消耗的功5，过载损伤界：抗疲劳过载损伤的能力用过载损伤界表示。
6，应力腐蚀：材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏7，氢蚀：，氢蚀： 由于氢与金属中的第二相作用生成高压气体，使基体金属晶界结合力减弱而导 8，金属脆化。
氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状。
微观断口上晶界明显加宽，呈沿晶断裂。
断裂。
9，磨损：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。
1010，耐磨性：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，，耐磨性：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。
论述论述1，影响屈服强度的因素：，影响屈服强度的因素：①内因：①内因：a a 金属本性及晶格类型b 晶粒大小和亚结构c 溶质元素d 第二相第二相②外因：②外因：a a 温度b 应变速率c 应力状态应力状态2，影响韧脆转变的因素：，影响韧脆转变的因素：①冶金因素：①冶金因素：a a 晶体结构，体心立方金属及其合金存在低温脆性。
b 化学成分化学成分,1,1,1）间隙溶质元素↑→韧脆转变温度↑）间隙溶质元素↑→韧脆转变温度↑2置换型溶质元素一般也能提高韧脆转变温度，但Ni 和一定量Mn 例外。
3杂质元素S 、P 、As As、、Sn Sn、、Sb 等使钢的韧性下降等使钢的韧性下降c 晶粒大小，细化晶粒提高韧性的原因有：晶界是裂纹扩展的阻力；晶界前塞积的位错数减少，有利于降低应力集中；晶界总面积增加，使晶界上杂质浓度减少，避免产生沿晶脆性断裂。
安徽工业大学材料力学性能复习题
第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能—1、名词解释强度、塑性、韧性、包申格效应2、说明下列力学性能指标的意义E、σ0.2、σs、n、δ、ψ3、今有45、40Cr、35CrMo钢和灰铸铁几种材料，你选择哪些材料作机床床身？为什么？4、试述并画出退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸-伸长曲线图上的区别。
*5、试述韧性断裂和脆性断裂的区别？（P21-22）6、剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么断裂性质完全不同？7、何谓拉伸断口三要素？8、试述弥散强化与沉淀强化的异同？9、格雷菲斯判据是断裂的充分条件、必要条件还是充分必要条件？*10、试述构件的刚度与材料的刚度的异同。
(P4)第二章金属在其它静载荷下的力学性能—1、名词解释缺口效应、缺口敏感度、应力状态软性系数2、说明下列力学性能指标及表达的意义σbc、NSR、600HBW1/30/203、缺口试样拉伸时应力分布有何特点？4、根据扭转试样的宏观断口特征，可以了解金属材料的最终断裂方式，比如切断、正断和木纹状断口。
试画出这三种断口特征的宏观特征。
第三章金属在冲击载荷下的力学性能—1、名词解释低温脆性、韧脆转变温度2、说明下列力学性能指标的意义A K、FATT503、现需检验以下材料的冲击韧性，问哪种材料要开缺口？哪些材料不要开缺口？为什么？W18Cr4V、Cr12MoV、3Cr2W8V、40CrNiMo、30CrMnSi、20CrMnTi、铸铁第四章金属的断裂韧度—1、名词解释应力场强度因子K I、小范围屈服2、说明断裂韧度指标K IC和K C的意义及其相互关系。
3、试述K I与K IC的相同点和不同点。
4、试述K IC和A KV的异同及其相互关系。
*5、合金钢调质后的性能σ0.2＝1400MPa, K IC=110MPa▪m1/2，设此种材料厚板中存在垂直于外界应力的裂纹，所受应力σ＝900MPa，问此时的临界裂纹长度是多少？*6、有一大型薄板构件，承受工作应力为400MN/m2，板的中心有一长为3mm的裂纹，裂纹面垂直于工作应力，钢材的σs＝500 MN/m2，试确定：裂纹尖端的应力场强度因子K I及裂纹尖端的塑性区尺寸R 。
机械工程材料复习题
机械工程材料复习题机械工程材料复习题一、力学性能：拉伸过程是考试重点1．写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
σe、σs、σ0.2、σb、δ5、δ、ψ、HRC、HV 、HBSOe为弹性变形阶段，es开始塑性变形，sb为均匀塑性变形阶段，bk为局部塑性变形阶段，k点断裂。
σp为比例极限，应力与应变成正比关系的最大应力。
σe为弹性极限，表征材料发生最大弹性变形的应力。
σs为屈服强度，表征材料发生明显塑性变形时的抗力σb为抗拉强度，表征材料对最大均匀变形的抗力。
σk为断裂强度，是材料发生断裂的最小应力。
2．低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?3．指出下列硬度值表示方法上的错误。
12HRC～15HRC、800HBS、58HRC～62HRC、550N ／mm2HBW、70HRC～75HRC、200N／mm2HBS。
二、Fe—Fe3C相图，结晶过程分析合金：两种或两种以上的金属，或金属与非金属，经熔炼或烧结、或用其它方法组合而成的具有金属特性的物质。
合金相：在合金中，通过组成元素（组元）原子间的相互作用，形成具有相同晶体结构与铁碳合金相图：见课本，考试重点奥氏体与铁素体的异同点：相同点：都是铁与碳形成的间隙固溶体；强度硬度低，塑性韧性高。
不同点：铁素体为体心结构，奥氏体面心结构；铁素体最高含碳量为0.0218%，奥氏体最高含碳量为2.11%，铁素体是由奥氏体直接转变或由奥氏体发生共析转变得到，奥氏体是由包晶或由液相直接析出的；存在的温度区间不同。
二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。
相同点：都是渗碳体，成份、结构、性能都相同。
不同点：来源不同，二次渗碳体由奥氏体中析出，共析渗碳体是共析转变得到的；形态不同二次渗碳体成网状，共析渗碳体成片状；对性能的影响不同，片状的强化基体，提高强度，网状降低强度。
成分、组织与机械性能之间的关系：如亚共析钢。
亚共析钢室温下的平衡组织为F ＋P ，F 的强度低，塑性、韧性好，与F 相比P 强度硬度高，而塑性、韧性差。
工程材料力学性能第二版复习题
基本题二、说明下列力学性能指标的意义（10小题，每题2分，共20分）ε三、简答题（6小题，每题5分，共30分） 1. 断裂强度σc 与抗拉强度σb 有何区别？ 2. 简述裂纹尖端塑性区对K I 的影响。
3. 简述疲劳裂纹的形成机理和阻止其萌生的方法。
4. 接触疲劳和普通机械疲劳的差异是什么？5. 简述疲劳宏观断口的特征。
6. 陶瓷材料如何增韧？7. 简述K IC 和K C 的意义及相互关系。
8. 缺口对试样的应力分布和力学性能会产生哪些影响？ 9. 裂纹尖端产生塑性区的原因是什么？ 10. 接触疲劳和普通机械疲劳的差异是什么？ 11. 简述疲劳微观断口的特征。
12. 陶瓷材料与金属材料在弹性变形、塑性变形和断裂方面有何不同？五、计算题（2小题，每题15分，共30分）【说明：下列各题中如需对应力场强因子I K Y =修正公式为：I K =(平面应力) 和I K =(平面应变)。
塑性区宽度公式：201I s K R πσ⎛⎫= ⎪⎝⎭(平面应力)，20I s K R σ⎫=⎪⎭(平面应变)。
】 1． 一直径为d 0=10.00mm ，标距为L 0=50.00mm 的金属标准拉伸试样，在拉力F=10.00kN 时，测得其标距长L 为50.80mm ；在拉力F=55.42kN 时，试样开始发生明显的塑形变形；在拉力F=67.76kN 时，试样断裂，测得断后试样的标距L k 为57.60mm ，最小处截面直径d k 为8.32mm 。
（1）求拉力F=32.00kN 时，试样受到的工程拉应力σ和工程拉应变ε，以及真应力S 和真应变e ；（2）求试样的屈服极限σs 、抗拉强度σb 、延伸率δ和断面收缩率ψ。
2.一块含有宽为16mm 的中心穿透型裂纹的钢板（I K =，受到350MPa垂直于裂纹平面的应力作用：（1）如果材料的屈服强度分别是1400MPa 和450MPa ，求裂纹尖端应力场强因子的值；（2）通过上述两种情况，讨论对应力场强因子进行塑性修正的意义。
材料力学性能复习题
一、名词解释：1、弹性比功；滞弹性；包申格效应；解理台阶；韧脆转变。
2、应力状态软性系数；缺口效应；缺口敏感度；布氏硬度；洛氏硬度；维氏硬度；3、冲击韧度；冲击吸收功；韧脆转变温度；4、、应力强度因子I K ；、有效裂纹长度；、裂纹扩展K 判据；、COD ；、5、应力范围σ∆；应变范围ε∆；应力比r ；疲劳源；疲劳贝纹线；疲劳条带；K∆；疲劳寿命；过渡寿命；热疲劳；过载损伤。
6、应力腐蚀；氢蚀；白点；氢化物致脆；氢致延滞断裂。
7、磨损；耐磨性；8、等温强度；约比温度；蠕变；应力松弛；稳定蠕变；二、说明下列力学性能指标的意义8、σέt t τδσ tτσ r σ 6、scc σ； Iscc K ； IH EC K5、疲劳缺口敏感度f q ；过载损伤界；疲劳门槛值th K ∆4、IC K 和C K ； IC G3、K A 、()K V A C VN 和K U A N D T2、bc σ； bb σ； NSR ；1、()E G ；（2）r σ、0.2σ、s σ； b σ； n ； δ、g t δ、ψ。
三、分析说明题1、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？2、剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么断裂性质完全不同？3、试根据下述方程12()2i y y s d k k G q σγ+=，讨论下述因素对金属材料韧脆转变的影响：（1）材料成分；（2）杂质；（3）温度；（4）晶粒大小；（5）应力状态；（6）加载速率。
4、试说明布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度的试验原理，并比较布氏、洛氏与维氏硬度试验方法的优缺点。
5、试综合比较单向拉伸、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范围。
6、试述焊接船舶比铆接船舶容易发生脆性破坏的原因。
7、简述根据韧脆转变温度分析机件脆断失效的优缺点。
8、为什么研究裂纹扩展的力学条件时不用应力判据而用其它判据？9、试述K与材料强度、塑性之间的关系。
IC10、试述疲劳曲线（S N）及疲劳极限的测试方法。
材料力学性能复习题
1、弹性比功：表示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。
2、滞弹性：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、循环韧性：金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力。
4、包申格效应：材料经预先加载产生少量塑性变形，再同向加载强度升高，反向加载强度降低。
5、解理刻面：大致以晶粒大小为单位的解理面.6、塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。
脆性：指金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力。
韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力，或指材料抵抗裂纹扩展的能力。
9、解理面：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穿晶断裂，此种晶体学平面即为解理面。
10、穿晶断裂：裂纹穿过晶粒扩展，可以是韧性，也可以是脆性。
沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多为脆性，是由于晶界上有夹杂，第二相以及杂志偏聚引起晶界弱化。
11、韧性转变：某些金属材料在低于某一温度时由韧性状态转变为脆性状态，即低温脆性。
12、弹性模量E ：被称为材料的刚度，表征金属材料对弹性变形的抗力。
13应力状态软性系数—— 材料或工件所承受的最大切应力τmax 和最大正应力σmax 比值，即： ()32131max max 5.02σσσσσστα+--== 【P39 P46】 14缺口效应—— 绝大多数机件的横截面都不是均匀而无变化的光滑体，往往存在截面的急剧变化，如键槽、油孔、轴肩、螺纹、退刀槽及焊缝等，这种截面变化的部分可视为“缺口”，由于缺口的存在，在载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的缺口效应。
1、冲击韧度：带缺口的试件在冲击破坏时断裂面上所吸收的能量。
2、冲击吸收功：指规定形状和尺寸的试样在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功。
3、低温脆性：在试验温度低于某一温度tk 时，会有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型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状。
材料力学性能复习资料前(简单32课时)
名词解释1.弹性：指材料在外力作用下保持和恢复固有形状和尺寸的能力2.塑性：指材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力3.强度：指材料在外力作用下抵抗塑性形变和破坏的能力4.比例极限ζp：应力与应变保持正比关系的最大应力5.弹性极限ζe：在拉伸试验过程中，材料不产生塑性变形时的最大应力6.屈服极限：①对拉伸曲线上有明显屈服平台的材料，塑性变形硬化不连续，屈服平台所对应的应力即为屈服强度ζs②对拉伸曲线上没有屈服平台的材料，塑性变形硬化是连续的，此时将屈服强度定义为产生0.2%残余伸长时的应力ζ0.27.抗拉强度ζb：材料断裂前所能承受的最大应力8.应变强化：材料在应力作用下进入塑性变形阶段后，随着变形量的增大，性变应力不断提高的现象9.断裂延性：拉伸断裂时的真应变10.弹性比功We（弹性应变能密度）：材料开始塑性变形前单位体积所能吸收的弹性变形功。
We = ζeEe/2 = ζe^2/(2E)[需弹性较大材料时，增大We的措施是增加ζe，降低E]11.弹性后效：在弹性范围内加速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象12.弹性滞后：在非瞬间加载条件下的弹性后效13.内耗Q-1=1/2π*△W/W：加载时消耗的变形功大于卸载时释放的变形功，或弹性滞后回线面积为一个循环所消耗的不可逆功，这部分被金属吸收的功，称为内耗14.循环韧性（消振性）：金属材料在单向循环载荷或交变循环载荷作用下吸收不可逆功的能力15.包申格效应：产生了少量塑性变形的材料，再同向加载，则弹性极限与屈服强度升高，反向加载则弹性极限与屈服强度降低的现象16.孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系17.硬度：指材料抵抗其他硬物体压入其表面的能力18.应力状态柔度因数：表示应力状态对材料塑性变形的影响。
α=ηmax/ζmax=（ζ1 –ζ3）/2[ζ1 –ν（ζ2 + ζ3）]19.解理断裂：材料在拉应力作用下，由于原子间结合键遭到破坏，严格地沿一定的结晶学平面（即所谓“解理面”）劈开而造成的断裂。
材料力学复习重点
材料力学性能1.填空题：30个15分2.判断题：20个10分3.名词解释 10个20分4.问答题：6个35分5.计算题：2个20分第一章单向静拉伸力学性能一、解释下列名词。
2．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。
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。
6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
9.解理面：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，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。
11.韧脆转变温度：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这个温度称为韧脆转变温度。
15.解理刻面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面叫解理面。
这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
17.约比温度：材料的实验温度与熔点的比值。
高于这个温度的环境叫高温环境，材料的性能会随时间和温度而变化。
18.松弛稳定性：金属抵抗应力松弛的性能。
19.低周疲劳：金属材料在循环载荷作用下，疲劳寿命为102-104次的疲劳断裂叫低周疲劳。
四、何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些？答：宏观断口呈杯锥形，由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成，即所谓的断口特征三要素。
上述断口三区域的形态、大小和相对位置，因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。
八、什么是包申格效应，如何解释，它有什么实际意义?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。
力学性能复习题
力学性能复习题2012-2-2一、填空题1、80HRB表示的意思是：用钢球压头B标尺测定的洛氏硬度为80。
2、在进行硬度试验室时，必须保持试验力作用方向与试验面垂直，在试验过程中，试样不得转动或位移。
3、对估计硬度为40HRC的样品，其测HRC硬度值的最小厚度为1.2mm。
4、冲击试验时，摆锤冲击试样的速度为5.0-5.5m/s。
5、当L0=5.65√S0计算值小于15mm时，可用长比例试样。
6、GB/T228.1-2010标准中强度性能值修约至1MPa，断面收缩率修约至1%。
7、在测圆形横截面的拉伸试样时，应在两个相互垂直方向测量试样的直径，取其算术平均值计算横截面积。
8、维氏硬度试验用金刚石压头锥体相对面夹角为136°±30/9、高周疲劳与低周疲劳的区别，从变形量分析，前者以弹性变形为主，后者以塑性变形为主。
10、冲击试验中，试样吸收能量K不应超过实际初始势能K P的80%，如果超出此值，在试验报告中应报告为近似值并注明超出试验机能力的80%，K的下限应不低于试验机最小分辨力的25倍。
11、引伸计一般由三部分组成：变形部分、传递和放大部分，指示部分。
12、直径为φ5mm的试样，在RD2-3机上做蠕变试验，总负荷为1000N，那么初负荷为100N。
二、判断题1、试样表面光洁度对疲劳试验结果有明显影响。
（√）2、板材做弯曲工艺试验时，应保留至少一个未加工面，而且未加工面应处于拉状态。
（√）3、为提高金属材料的刚度，通常用冷加工或热处理的办法来提高弹性模量E。
（×）4、在测材料的拉伸力学性能时，假定材料为均匀、连续的状态。
（√）5、布氏硬度和维氏硬度方法测量材料的硬度原理一致。
（√）6、仲裁试验可用载荷-加载点位移曲线测规定非比例延伸强度。
（×）7、薄带材试样测断后伸长率必须用定标距试样。
（×）8、在做拉伸试验时，超过屈服强度后，拉伸速度可以提很高，不会影响抗拉强度的测定。
钢筋混凝土材料的力学性能 复习题
第一章 钢筋混凝土的材料力学性能一、填空题：1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。
2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。
3、混凝土的强度等级是按 划分的，共分为 级。
4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常称它们为 和 。
5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。
6、HPB300、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。
7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名义屈服点，称为 。
8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 、等四项。
9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 等三项。
10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因为 、 、 。
11、钢筋与混凝土之间的粘结力是由 、 、 组成的。
其中 最大。
12、混凝土的极限压应变cu ε包括 和 两部分， 部分越大，表明变形能力越 ， 越好。
13、钢筋的冷加工包括 和 ，其中 既提高抗拉又提高抗压强度。
14、有明显屈服点的钢筋采用 强度作为钢筋强度的标准值。
15、钢筋的屈强比是指 ，反映 。
二、判断题：1、规范中，混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。
（ ）2、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。
（ ）3、采用边长为100mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为0.95。
（ ）4、采用边长为200mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为1.05。
（ ）5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。
（ ）6、对任何类型钢筋，其抗压强度设计值y y f f '=。
（ ）7、钢筋应在焊接前冷拉。
（）8、混凝土的收缩和徐变对钢筋混凝土结构都是有害的。
（）9、冷拉后的钢筋不可以作受压钢筋。
（）10、钢材的含C量越大，钢材的强度越高，因此在建筑结构选钢材时，应选用含C 量较高的钢筋。
材料力学性能
材料力学性能部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑材料力学性能复习题一、基本概念1、抗拉强度<18）：韧性金属试样拉断过程中最大应力所对应的应力。
2、弹性模量<3）：弹性模量是产生100%弹性变形所需要的应力。
3、弹性比功<4）：弹性比功又称弹性比能、应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。
4、包申格效应<6）：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，称为包申格效应。
b5E2RGbCAP5、屈服强度<10）：用应力表示的屈服点或下屈服点就是表征材料对微量塑性变形的抗力，即屈服强度。
6、低温脆性<59）：体心立方晶体金属及合金或某些密排六方晶体金属及其合金，特别是工程上常用的中、低强度结构钢，在实验温度低于某一温度时，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型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。
p1EanqFDPw7、蠕变断裂<162）：由蠕变变形而最后导致金属材料的断裂称为蠕变断裂。
8、疲劳极限南国梨<98）：当循环应力水平降低到某一临界值时，试样可以经无限次应力循环也不发生疲劳断裂，故将对应的应力称为疲劳极限。
DXDiTa9E3d9、松弛稳定性<167）：金属材料抵抗应力松弛的性能。
10、应变硬化<15）：金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力，这就是应变硬化性能。
11、断裂韧度<70）：是决定应力场强弱的一个复合力学参量，当增大达到临界值时，也就是在裂纹尖端足够大的范围内应力达到了材料的断裂强度，裂纹便失稳抗展而导致材料断裂。
这个临界或失稳状态的值记作或，称为断裂韧度。
RTCrpUDGiT12、过载持久值<102）：金属材料抵抗疲劳过载损伤的能力，用过载损伤界或过载损伤区表示，过载损伤界与疲劳曲线高应力区直线段各应力水平下发生疲劳断裂的应力循环周次称为过载持久值。
2018复习金属材料与力学性能考试题
2018复习金属材料与力学性能考试题一、选择题(每题1分，共计8分)1、塑性判据Z、A值越大，金属材料（）。
A、塑性越好B、强度越大C、强度越大D、疲劳强度越小2、一紧固螺钉在使用过程中发现有塑性变形，是因为螺钉材料的力学性能（）值不足。
A、R elB、A kC、ZD、A3、金属的（）越好，则它的锻造性能就越好。
A、强度B、塑性C、硬度D、韧性4、在设计机械零件时，一般用（）作为强度计算的主要依据。
A、屈服强度B、硬度C、韧性D、疲劳强度5、按GB/T 228-2002，拉伸试样应优先选择（）。
A、比例短试样B、比例长试样C、非比例试样D、长或短比例试样6、试样拉断前承受的最大标称拉应力为（）A、屈服强度B、抗拉强度C、塑性强度D、抗压强度7、金属材料表现出的力学性能是（）。
A、导电性B、抗氧化性C、导热性D、硬度8、下列指标（）是通过拉伸试验测得的。
A、强度B、硬度C、韧性D、刚度二、填空题(每题1分，共计14分)1、金属加工的主要装备包括、、和等。
2、金属材料在弹性范围内，与的比值叫做弹性模量。
3、完整的拉伸试验和力一伸长曲线包括阶段、阶段、阶段、四个阶段。
4、硬度测定方法有、、等。
5、布氏硬度的试验原理是测量试样表面的，洛氏硬度试验原理是根据试样残余压痕来衡量试样的硬度大小。
维氏硬度测定原理需要测量压痕。
6、明朝著《》一书是世界上阐述有关金属成形加工工艺内容最早的科学著作之一。
7、疲劳断裂不产生明显的。
据统计，损坏的机械零件中以上是疲劳造成的。
8、一直径10mm，长度50mm的钢试件，拉断后长度为58 mm，细颈处直径为7 mm，则其延伸率为，断面收缩率为。
9、铅的熔点为0C，钢的熔点为0C。
对于热加工材料来说，熔点是制定热加工的重要依据10、金属材料的是评定金属材料质量的主要依据，也是金属构件时选材和进行计算的主要依据。
11、塑性是金属材料在发生不可逆的能力。
12、金属材料在作用下能经受无限多次循环，而不的最大应力值称为金属材料的疲劳强度。
材料力学性能复习大纲
材料力学性能复习大纲一、名词解释10个×3分=30分二、单项选择12个×2分=24分三、简答题5个×6分=30分四、论述题1个×16分=16分————————————————————————————————————————————————第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能基本概念工程应力-应变曲线：将拉伸力-伸长曲线的纵、横坐标分别用拉伸试样的原始截面积A0和原始标距长度L0去除，则得到应力-应变曲线。
因均以一常数相除，故曲线形状不变，这样的曲线称为工程应力-应变曲线。
真应力-真应变曲线：用拉伸过程中每一瞬间的真实应力和真实应变绘制曲线，则得到真实应力-应变曲线。
比例极限：保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力。
弹性极限：材料由弹性变形过渡到弹塑性变形时的应力，是表征开始塑性变形的抗力。
弹性比功：表示材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力，又称弹性比能、应变比能。
屈服强度、抗拉强度、屈服现象：拉伸试验中，材料由弹性变形转变为弹塑性变形状态的现象。
应变硬化指数：应变硬化指数反映金属材料抵抗继续塑性变形的能力，是表征金属应变硬化的性能指标。
强度、塑性、韧度滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，弹性应变落后于外加应力，并随时间延长产生附加弹性应变的现象，称为滞弹性（弹性后效）。
内耗：加载时消耗的变形功大于卸载时释放的变形功，这部分被金属吸收的功，称为内耗。
包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变。
卸载后，若再同向加载，则规定残余伸长应力增加；若反向加载，则规定残余伸长应力降低的现象。
韧性断裂：金属材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂。
脆性断裂：材料断裂前基本上不发生明显的宏观塑性变形的断裂。
穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂也可以是脆性断裂。
沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，大部分是脆性断裂。
解理断裂：解理断裂是金属材料在一定条件下（如低温），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。
材料力学性能复习资料
一、说明下列力学性能指标的意义 1) P σ 比例极限 2) e σ 弹性极限 3) b σ抗拉强度 4) s τ扭转屈服强度 5) bb σ抗弯强度6) HBW 压头为硬质合金球时的布氏硬度7) HK 显微努氏硬度8) HRC 压头为顶角120︒金刚石圆锥体、总试验力为1500N 的洛氏硬度 9) KV A 冲击韧性 10) K IC 平面应变断裂韧性 11） R σ应力比为R 下的疲劳极限 12） ∆K th 疲劳裂纹扩展的门槛值13) ISCC K 应力腐蚀破裂的临界应力强度因子14） /Tt εσ给定温度T 下，规定试验时间t 内产生一定的蠕变伸长率δ的蠕变极限 15） T t σ给定温度T 下，规定试验时间t 内发生断裂的持久极限二、单向选择题1）在缺口试样的冲击实验中，缺口越尖锐，试样的冲击韧性( b ）。
a ） 越大； b) 越小；c ) 不变；d) 无规律2)包申格效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限（ b ）的现象。
a ） 升高 ；b ） 降低 ；c ） 不变；d ） 无规律可循3)为使材料获得较高的韧性，对材料的强度和塑性需要（ c )的组合。
a ） 高强度、低塑性 ；b) 高塑性、低强度 ;c) 中等强度、中等塑性；d ） 低强度、低塑性4）下述断口哪一种是延性断口（d ）。
a) 穿晶断口;b ） 沿晶断口;c) 河流花样 ；d ） 韧窝断口 5) 5)HRC 是（ d ）的一种表示方法.a) 维氏硬度；b ） 努氏硬度;c ） 肖氏硬度;d ） 洛氏硬度6)I 型（张开型）裂纹的外加应力与裂纹面（b ）；而II 型(滑开型）裂纹的外加应力与裂纹面（ ）。
a) 平行、垂直；b) 垂直、平行；c) 成450角、垂直；d) 平行、成450角 7）K ISCC 表示材料的（ c ）。
a) 断裂韧性； b) 冲击韧性;c ) 应力腐蚀破裂门槛值；d ） 应力场强度因子 8）蠕变是指材料在（ B ）的长期作用下发生的塑性变形现象。
钢筋和混凝土的力学性能复习题
钢筋和混凝土的力学性能一、选择题1、钢筋与混凝土能共同工作的主要原因是 （）。
A 、防火、防锈；B 、混凝土对钢筋的握裹及保护；C 、混凝土与钢筋有足够的粘结力，两者线膨胀系数接近；D 、钢筋抗拉而混凝土抗压。
2、下列不属于钢筋混凝土结构的优点的是（ ）。
A 、耐久性B 、耐火性C 、整体性D 、自重小3、混凝土轴心抗压强度试验标准试件尺寸是（ ）。
A 、150×150×150；B 、150×150×300；C 、200×200×400；D 、150×150×400；4、混凝土的弹性模量是指（ ）。
A 、原点弹性模量B 、切线模量C 、割线模量D 、变形模量5、混凝土强度等级是由（ ）确定的。
A 、k cu f ,B 、ck fC 、cm fD 、tk f6、我国规范采用（ ）作为混凝土各种力学指标的代表值。
A 、立方体抗压强度B 、轴心抗压强度C 、轴心抗拉强度D 、劈拉强度7、如果混凝土的强度等级为C50，则以下说法正确的是（ ）。
A 、抗压强度设计值f c =50MP aB 、抗压强度标准值f ck =50MP aC 、立方体抗压强度标准值f cu ，k =50MP aD 、抗拉强度标准值f tk =50MP a8、混凝土若处于三向应力作用下，当（ ）。
A 、横向受拉，纵向受压，可提高抗压强度B 、横向受压，纵向受拉，可提高抗压强度C 、三向受压会降低抗压强度D 、三向受压能提高抗压强度9、减少混凝土徐变可采用的措施有（ ）。
A 、增加水泥用量B 、蒸汽养护混凝土；C、提早混凝土的加荷龄期；D、增加水用量。
10、以下关于混凝土收缩，正确的说法是：（）（1）收缩随时间而增长（2）水泥用量愈小，水灰比愈大，收缩愈大（3）骨料弹性模量大级配好，收缩愈小（4）环境湿度愈小，收缩也愈小（5）混凝土收缩会导致应力重分布A、（1）、（3）、（5）B、（1）、（4）C、（1）～（5）D、（1）、（5）11、混凝土的收缩变形是指（）。
材料力学性能复习题答案
ac
2 max 2 K IC
104 1 0.086m 200 3.14
2
da 6.9 1012 (K )3 6.9 1012[(200 0) 3.14 a ]3 3.071104 a3 2 dN
代入上式，可得： KI窄=138.3 46.2MPam1/2 ＞KIC， KI宽=119.5 46.2MPam1/2 ＜KIC，因此，窄板内的裂纹会扩展， 宽板内的裂纹不会扩展。
14. 有板件在脉动载荷下工作，σ max=200MPa,σ min=0, 该材料的σ b=670MPa, σ 0.2=600MPa, KIc=104MPa· m1/2, Paris公式中，C=6.9×10-12,n=3.0，使用中发现有 0.1mm和1mm两处横向穿透裂纹，请估算板件的疲劳剩 余寿命？（2.69×105循环周次） 只需要计算1mm裂纹就可以。
有效性判断： F max
2
FQ
8700 1.04 1.1 8360
29.67 2 2.5( K Q / 0.2 ) 2.5( ) 7.27 103 m 7.27mm 550
2 B 2 . 5 ( K / ) 因为B=18.01mm>7.27mm，也即满足式， Q 0.2
则材料中能扩展的裂纹之最小长度为2ac=0.4mm。
4、有一直径为2.5mm，长度为200mm的杆，在2000N载荷
作用下，直径缩小为2.2mm，试计算： （1）杆的最终长度；
（2）该载荷下的工程应力与工程应变；
（3）该载荷下的真实应力与真实应变；
d0 d d 解：（1） 4 l0 4 l1 l1 d l0 258.3mm 1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. 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？符：主要决定干原子本性和晶格类型。
合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金诚材料的 组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原了•的木性和晶格类型。
组织虽然改变了，原了的木 性和晶格类型未发生改变，故弹性模量对组织不敏感。
2. 决定金属屈服强度的因素有哪些？符：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、笫二和。
外在因素：温度、应变速率和应力状态。
3. 何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些？答：断口特征三要素：宏观断口呈杯锥形，由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成。
上述断门三区域的形态、大小和相对位置，因试样形状、尺吋和金属材料的性能以及试验温 度、加载速率和受力状态不同而变化。
4. 楚根据卜"述方程（Oi d 1/2+k y ） k y =2G Ys q 试述卜'述因索对金属材料对金屈材料韧脆转变的影 响：（1）材料成分（2）杂质（3）温度（4）晶粒大小（5）应力状态（6）加载速率。
二）1. 试说明布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度的实验原理，并比较布氏、洛氏与维氏硬度试验方法的优缺点。
用钢球或硬质合金球作为压义，计算单位而积所承受的试验力。
采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头，以测景压痕深度。
以W 相对面火角为136。
的金刚石四棱锥作压头，计算单位面积所承受的 试验力。
实验时一般采川直径较大的压失球，因而所得的压痕面积比较大。
压痕大 的一个优点是其硬度值能反映金属在较人范围内各纟II 成相得T •均性能； 另一个优点是实验数裾稳定，重复性强。
对不同材料需更挽不同直径的压头球和改变试验力，压痕直径的测fi 也较 麻烦，因而用于ft 动检测吋受到限制。
操作简便，迅捷，硬度值可且接读出；压痕较小，可在工件上进行试验; 采川不同标尺可测景各种软硬不同的金属和厚薄不一的试样的硬度，因而 广泛用于热处理质量检测。
Ik 痕较小，代表性差；若材料中冇偏析及组织不均匀等缺陷，则所测硬度 值重复性差，分散度人；此外用不同标尺测得的硬度值彼此没有联系，不 能直接比较。
HP. :理答原布氏硬度: 洛氏硬度: 维氏硬度: 布氏硬度优点:缺点: 洛氏硬度优点:缺点:维氏硬度优点:不存在布氏硬度试验时耍求试验力F与压义•直径D之间所规定条件的约束，也不存在洛氏硬度试验吋不M标尺的硬度值无法统一的弊端；维氏硬度试验时不仅试验力可以任意取，而且压痕测量的精度较高，硬度值较为准确。
缺点：硬度位需要通过测朵压痕对角线长度后才能进行计算或杏表，因此，工作效率比洛氏硬度法低的多。
2.试综合比较单向拉伸、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范荇：单向拉伸：单向拉伸的应力状态较硬，一般川于塑性变形抗力与切断强度较低得所谓塑性材料试验。
压缩试验：（1）单句压缩的应力状态软性系数a=2，因此，压缩试验主要用于脆性材料，以显示其在静拉伸吋缩不能反映的材料在韧性状态下的力学行为。
（2）压缩与拉伸受力方向不仅相反，且两种试验所得的载荷变形曲线、塑性及断裂形态也存在较大的差别，特别是压缩不能使塑性材料断裂，故塑性材料一般不采用压缩方法试验。
（3）多向不等压缩试验的应力软性系数a〉2,故此方法适用于脆性更人的材料，它可以反映此类材料的微小塑性差异。
此外接触表而处承受多向压缩的机件, 也可以采用多向压缩试验，使试验条件与试验服役条件更接近。
弯曲试验：（1）弯曲加载吋受拉的一侧应力状态基本上与静拉伸时相M，且不存在如拉仲吋的所谓试样偏斜对试样结果的影响。
因此弯曲试验常川于测定那些巾于太硬难于加工成拉伸试样的脆性材料的断裂强度，并能显示出它们的塑性差别。
（2）弯曲试验时，截面上的应力分布也是表浙上应力敁大，故可灵敏的反映材料的表面缺陷，因此，常用来比较和评定材料表面处理层的质景。
（3）山弯曲图可以看出弯曲试验不能使这些材料断裂，在这种情况下虽可以测定非比例弯曲应力，但实际上很少使用。
扭转试验：（1）扭转试验屮扭转的应力状态软性系数a =0.8,比拉伸时的a人，易于显示金属的塑性行为。
岡柱形试件扭转时整个长度上的塑性变形是均匀的，没冇紧缩现象，所以能实现大塑性变形量下的试验。
（2）扭转试验吋，试件截面上应力应变分布表明，该实验对金属表面缺陷及表面硬化层的性能奋很人的敏感度。
扭转吋试件屮的最人正应力一最人切应力在数位上人体相等,而生产上所使用的人部分金属材料的正断强度人于切断强度，所以, 扭转试验足测定这些材料切断强度最可靠的方法。
（3）扭转试验吋，试件受到较大的切应力，而且还被广泛的用于研究有关初始帮忡变形的非同时性问题，如弹忡后效、弹性滞P以及内耗等。
扭转试验可川于测定槊性材料和脆性材料的剪切变形和断裂的全部力学性能指标，并且还奋着其他力学性能试验方法所无法比拟的优点，因此，在科研及生产检验中得到广泛运用。
（=）1. 试说明低温脆性的物理本质及其影响因素答：物理木质：宏观上对于那些科低温脆性现象的材料，它们的屈服强度会随温度的降低急剧增加，而断裂强度随温度的降低而变化不人。
当温度降低到某一温度吋，屈服强度增人到高于断裂强度吋，在这个温度以下材料的屈服强度比断裂强度大，因此材料在受力时还未发生屈服便断裂了，材料显示脆性。
从微观机制來肴低温脆性与位错在晶体点阵屮运动的阻力奋关，当温度降低吋，位错运动阻力增人，原子热激活能力下降，因此材料屈服强度增加。
影响因素：1.晶体结构：对称性低的体心立方以及密排六方金属、合金转变温度高，材料脆性断裂趋势明显，塑性差。
2.化学成分：能够使材料硬度，强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差，材料脆性提高。
3.丛微组织：①品粒大小，细化品粒可以同时提高材料的强度和塑韧性。
因为品界是裂纹扩展的阻力，晶粒细小，晶界总而积增加，晶界处塞积的位错数减少，有利于降低应力集屮；同时晶界上杂质浓度减少，避免产生沿晶脆性断裂。
②金相组织：较低强度水T•吋强度相等而组织不同的钢，冲吸收功和韧脆转变温度以马氏体高温回火最佳，W氏体回火组织次之，片状珠光体组织最差。
钢中夹杂物、碳化物等笫二相质点对钢的脆性冇重要影响，当K尺寸增大时均使材料韧性K降，韧脆转变温度升高。
1. 试述低应力脆断的原因和防止方法。
答：产生原因：机件存在宏观裂纹防止方法：应用断裂判据，在给定裂纹尺寸的情况下，确定机件允许的最大工作应力，或者当机件的工作应力确定•，根据断裂判裾确定机件不发生脆性断裂时所允许的最人裂纹尺寸。
2. 试述K判据的意义及用途。
答：K判据解决了经典的强度理论不能解决存在宏观裂纹为什么会产生低应力脆断的原因。
K判裾将材料断裂韧度同机件的工作应力及裂纹尺寸的关系定S地联系起来，可直接用于设计计算，估算裂纹体的最人承载能力、允许的裂纹最人尺寸，以及用于正确选择机件材料、优化工艺等。
3. 试述塑性区对KI的影响及KI的修正方法和结果。
答：由于裂纹尖端塑性区的存在将会降低裂纹体的刚度，相当于裂纹L<:度的增加，因而影响应力场和及KI的计算，所以要对KI进行修正。
最简单而适用的修正方法是在计算KI吋采用“有效裂纹尺、r”，即以虛拟有效裂纹代替实际裂纹，然后用线弹性理论所得的公式进行计算。
基木思路是：槊性区松弛弹性放力的作用于裂纹长度增加松弛弹性应力的作用是等同的，从而引入“有效长度”的概念，它实际包拈裂纹长度和塑性区松弛应力的作川。
4-15计算结果忽略了在塑性区内应变能释放率与弹性体应变能释放率的差别，因此，只是近似结果。
当塑性区小时，或塑性区周围为广大的弹性去所包围时，这种结果还是很精确。
似是当槊性区较人吋，即属于人范围屈服或整体屈服吋，这个结果是不适用的。
4. 有一大形板件，材料的a o.2=12OOMPa ,Kic=115MPa*m1/2，探伤发现有20mm 长的横向穿透裂纹，若在平均轴向拉应力900MPa下工作，试计算KI及塑性区宽度R0 ,并判断该件是否安全？X 150 X (3.14X25/1000) V2=46.229 (MPa*m V2)解：由题意知穿透裂纹受到的应力为o =900MPa 根裾o/o 0.2的值，确定裂纹断裂韧度KIC 是否休要修正 W 为O /O G2=900/1200=0.75>0.7,所以裂纹断裂韧度K IC 需要修对干无 限板的中心穿透裂纹，修.iKP 的KI 为：5. 有一轴件平行轴向工作应力150MPa ,使用中发现横向疲劳脆性正断，断口分 析表明有25mm 深度的表面半椭圆疲劳区，根据裂纹a/c 可以确定=1 ,测试材 料的ao.2=72OMPa ，是估算材料的断裂韧度K IC 为多少？第一步：是否需要K 值修订 <T /CT O 2=150/720=0.208<0.7 (不用中爹订) 第二步：材料服役条件和裂纹类型 表面半椭圆裂纹(平面应变)：第三步：求1^，材料是否能够安全服役 150MPa 材丰斗断裂，因 It 匕cy c =150MPa ， a=25mm 代入可求：V 1-0.177(<y/dt): 90( W (KO I K -0-177( 0.75)2= I68H3 (MPa*ml/2) 塑性区宽度为:二0. 004417937 (m)= 2. 21 Grau) 比较K1与KIc ：因为 Kl=168.13 (MPa*ml/2) KIc=115 (MPa*ml/2) 所以：Kl>KIc ,裂纹会失稳扩展，所以该件不安全。
1 Aa yf/ra18、有一构件制造时，出现表面半椭圆裂纹，若a=lmm ，在 工作应力a= 1 OOOMPa 下工作，应该选个什么材料的crO.2和 KIC 配合比较合适？构件材料参数如表 1J001200 1300 HOO 1SOOAT.r/MPa -no55 解：1000/0.7=1429,即材料的屈服强度在1429MPa 以下时K, 需要修正表面半椭圆裂纹(平面应变)：K = ------------ = 1. lcr yjn a (题巾没给出O ，假设为1)0)61 .6(不修正时) 1 . Irr a；如 2 -0.2l2(tr / 〜)2 (题巾没给出0>,假没为1，修正时)从题中可知，只有1500MPa 时不需要修正，但 是此时《4=61.6值大于K ie =55，材料不可用其它都需要修正：CT O .2=11OO 时代入可得 1^=67.8<110 CT O .2=12OO 时代入可 ^#K,=66.7<95 cy 0 2=1300 时代入可得1^=65.8<75 cy 02=1400 时代入可得 K|=65.2>60为只要保证材料能够使用时，材料的屈服强 度高点好，所以最合适的为c^fUOOMPa ，K IC =75 时的状态(S)1.试述疲劳宏观断口的特征及其形成过程。