材料力学性能期末试卷2
材料性能学期末考试
中原工学院材料与化工学院材料性能学《材控专业课后习题》第一章材料在单向拉伸时的力学性能1-1名词解释1.弹性比功:材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
2.包申格效应:金属材料经预先加载产生少量塑性变形,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。
其来源于金属材料中的位错运动所受阻力的变化。
可通过热处理(再结晶退火)消除。
3.塑性:材料断裂前产生塑性变形的能力4.韧性:材料变形时吸收变形力的能力5.脆性断裂(弹性断裂):材料断裂前不发生塑性变形,而裂纹的扩展速度往往很快。
断口呈现与正应力垂直,宏观上比较齐平光亮,为放射状或结晶状。
6.韧性断裂(延性断裂或者塑性断裂):材料断裂前及断裂过程中产生明显塑性变形的断裂过程。
断口呈现暗灰色、纤维状。
7.剪切断裂:材料在切应力作用下沿滑移面分离而造成断裂。
断口呈现锋利的楔形或微孔聚集型,即出现大量韧窝。
8.河流花样:解理裂缝相交处会形成台阶,呈现出形似地球上的河流状形貌9.解理台阶:解理裂纹的扩展往往是沿晶面指数相同的一族相互平行,但位于“不同高度”的晶面进行的。
不同高度的解理面存在台阶。
10.韧窝:通过孔洞形核、长大和连接而导致韧性断裂的断口1-3材料的弹性模数主要取决于什么因素?答:影响弹性模数的因素:键合方式和原子结构、晶体结构、化学成分、微观组织、温度、加载条件和负荷持续时间1-4决定金属材料屈服强度的主要因素有哪些?答:1、晶体结构:屈服是位错运动,因此单晶体理论屈服强度=临界切应力2、晶界和亚结构:晶界是位错运动的重要障碍,晶界越多,常温时材料的屈服强度增加。
晶粒越细小,亚结构越多,位错运动受阻越多,屈服强度越大。
3、溶质元素:由于溶质原子与溶剂原子直径不同,在溶质原子周围形成晶格畸变应力场,其与位错应力场相互作用,使位错运动受阻,增大屈服强度。
固溶强化、柯氏气团强化、沉淀强化、时效强化、弥散强化4、第二相:弥散分布的均匀细小的第二相有利于提高屈服强度5、环境因素对屈服强度的影响1)温度的影响:温度升高,屈服强度降低,但变化趋势因不同晶格类型而异。
力学材料综合二
力学材料综合题二一、选择题1、淬火是将钢加热到AC3或AC1线以上30-50℃保温后,快速冷却,从而使奥氏体转变为 组织的热处理工艺……………………………………( )A 、马氏体B 、珠光体C 、莱氏体D 、铁素体2、金属材料的工艺性主要包括铸造性、锻压性、焊接性、切削加工性和( )A 、耐磨性B 、韧性C 、塑性D 、热处理性3、碳素钢按钢的质量分类,可分为普通碳素钢、优质碳素钢和……( )A 、高碳钢B 、碳素结构钢C 、高级优质碳素钢D 、碳素工具钢4、合金渗碳钢的碳量比一般在………………………………………………( )A 、0.1-0.25%之间B 、0.2-0.35%之间C 、0.25-0.5%之间D 、0.95-1.5%之间5、灰铸铁实质上是在碳钢的基体上分布着一些……………………………( )A 、团絮状石墨B 、片状石墨C 、球状石墨D 、块状石墨6、金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为………………………( )A 、强度B 、韧性C 、疲劳强度D 、塑性7、钢的完全退火主要用于……………………………………………………( )A 、过共析钢B 、共析钢C 、亚共析钢D 、高碳钢8、下面说法不正确的是 ………………………………………………………………( )A .上极限尺寸必大于公称尺寸B .上极限偏差必大于下极限偏差C .上极限偏差或下极限偏差可为正值,也可以为负值或零D .公差必为正值9、三根试件的尺寸相同但材料不同,材料的σ-ε曲线如图所示,下面论述正确的是………………( )A. 1强度高,2刚度大,3塑性好B. 2强度高,1刚度大,3塑性好C. 1强度高,3刚度大,2塑性好D. 3强度高,2刚度大,1塑性好10、零件渗碳后一般需要进行什么处理,才能达到高表面硬度和高耐磨性的目的……………………( )A. 正火B. 淬火+低温回火C. 调质D. 中温回火σ11、下列最适合用于制造形状复杂的整体刀具的材料是……………………………( )A. 铸钢B. 硬质合金C. 高速钢D. 优质碳素结构钢12.要使材料为20Cr 的齿轮达到硬齿面,适宜的热处理方法是……………………( )A. 渗碳淬火B. 表面回火C. 调质D. 调质后氧化13.低碳钢在拉伸过程中,发生屈服时的应力值为………………………………( )A.p σB.s σC.b σD.e σ14、属于面心立方晶格的金属有( )。
材料力学性能期末考试
一、名词解释包辛格效应、疲劳门槛值、应力腐蚀门槛值、平面应力状态、平面应变状态、蠕变极限、低周疲劳、高周疲劳、滞弹性、弹性比功、冲击韧性、断裂韧性、氢脆、应力腐蚀、粘着磨损、磨粒磨损、微动磨损、蠕变、持久强度、应力松弛、腐蚀疲劳、加工硬化指数二、指出下列力学性能指标的名称,物理意义及单位A K 、K 1、K IC 、K 1SCC 、c a 、E 、σf 、σb 、σ0.2、σys 、σP 、δ、σ-1、th K ∆、C650103σ、ε、ϕ、H B 、HRC 、H V 、G 、G IC 、三、填空题1、低碳钢拉伸试验的过程可以分为 、 和 三个阶段。
2、材料常规力学性能的五大指标为: 、 、、 。
3、陶瓷材料增韧的主要途径有 、 、 、显微结构增韧以及复合增韧六种。
4、常用测定硬度的方法有 、 和 测试法。
1、聚合物的弹性模量对 非常敏感,它的粘弹性表现为滞后环、和 ,这种现象与温度、时间密切有关。
2、影响屈服强度的内在因素有: 、 、 、;外在因素有: 、 、 。
3、缺口对材料的力学性能的影响归结为四个方面: 、、 、 。
4、材料或零件在 和腐蚀介质的共同作用下造成的失效叫腐蚀疲劳。
四、请说明下面公式各符号的名称以及其物理意义 c IC c a Y K /=σ、、n SS A σε= 、n K S ε=、m K c dNda )(∆= 五、简答题 1. 金属疲劳破坏的特点是什么?典型疲劳断口具有什么特征?提高疲劳强度的途径有哪些?2. 和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?3. 提高金属材料的屈服强度有哪些方法?试用已学过的专业知识就每种方法各举一例。
4. 缺口对材料的性能有哪些影响?为什么缺口冲击韧性被列为材料常规性能的五大指标之一?它和断裂韧性有何关系?5. 为什么通常体心立方金属显示低温脆性,而面心立方金属一般没有低温脆性?6. 提高零件的疲劳寿命有哪些方法? 试就每种方法各举一应用实例,并对这种方法具体分析,其在抑制疲劳裂纹的萌生中起有益作用,还是在阻碍疲劳裂纹扩展中有良好的效果?7. 为什么材料的塑性要以延伸率和断面收缩率这两个指标来度量?它们在工程上各有什么实际意义?8. 缺口冲击韧性为什么被列为材料常规性能的五大指标之一,怎样正确理解冲击韧性的功能:(a)它是控制工艺的性能指标;(b)它是服役性能指标;(c)两者兼而有之,但要具体分析。
材料力学期末试卷(含答案)
满足强度条件。(5分)
六.一根圆截面压杆两端固定,工作压力F=1.7KN,直径为d=8mm,材料为A3钢,其性能参数为: , , , , 。杆的长度为 ,规定的稳定安全系数是 。试校核压杆的稳定性。(15分)
解:(1) ,
(2分)
而 (2分)
,欧拉公式不成立(1分)
A.强度低,对应力集中不敏感;
B.相同拉力作用下变形小;
C.断裂前几乎没有塑性变形;
D.应力-应变关系严格遵循胡克定律。
2.在美国“9.11”事件中,恐怖分子的飞机撞击国贸大厦后,该大厦起火燃烧,然后坍塌。该大厦的破坏属于(A)
A.强度坏;B.刚度坏;C.稳定性破坏;D.化学破坏。
3.细长柱子的破坏一般是(C)
C. ;D. 。
10.长度和横截面面积均相同的两杆,一为钢杆,一为铝杆,在相同的拉力用下(A)
A.铝杆的应力和钢杆相同,而变形大于钢杆
B.铝杆的应力和钢杆相同,而变形小于钢杆
C.铝杆的应力和变形都大于钢杆
D.铝杆的应力和变形都小于钢杆
三、阶梯形钢杆的两端在 时被固定,杆件上下两段的面积分别是 , ,见图1。当温度升高至 时,试求杆件各部分的温度应力。钢材的 , 。(15分)
解:用支反力 代替支座B(见图2),则B端在 和 的作用下挠度为零,即:
(8分)
(5分)
(2分)
五.一铸铁圆柱的直径为40mm,其一端固定,另一端受到315 N.m的力偶矩作用。若该铸铁材料的许用拉应力为 ,试根据强度理论对圆柱进行强度校核。(15分)
解:圆柱表面的切应力最大,即:
(5分)
圆柱表面首先破坏,其上任一点的应力状态为纯剪切,见图3。
一、填空(每题2分,共20分)
材料力学试题及答案期末
材料力学试题及答案期末期末考试是学生们在学期结束时面临的一项重要考核。
在材料力学这门课程中,试题的设计和答案的准确性对于学生的学习成绩至关重要。
本文将为大家提供一套材料力学试题,并给出详细的答案解析。
试题一:弹性模量的计算1. 弹簧的伸长量随外力的大小而变化,如果给定外力-伸长量的关系图,如下图所示,试求该材料的弹性模量。
(图略)解答:根据胡克定律,应力与应变之间的关系为:σ = Eε其中,σ为应力,E为弹性模量,ε为应变。
弹性模量E的计算公式为:E = σ/ε根据图中的数据,我们可以求得外力-伸长量的关系为:外力(F):10 N,20 N,30 N伸长量(ΔL):0.5 mm,1 mm,1.5 mm根据胡克定律以及弹性模量的计算公式,我们可以得到如下关系式:E = σ/ε = F/A / ΔL/L其中,A为横截面积,L为原长。
假设A与L的值为常数,则可以推导得到:E = F/ΔL * L/A根据给定的数据代入公式计算,可以得到:当F = 10 N 时,E = 10 N / 0.5 mm * L/A = 20 / mm * L/A当F = 20 N 时,E = 20 N / 1 mm * L/A = 20 / mm * L/A当F = 30 N 时,E = 30 N / 1.5 mm * L/A = 20 / mm * L/A由此可见,无论外力的大小,材料的弹性模量均为20 / mm * L/A。
试题二:杨氏模量的测定2. 某学生通过实验测得一块金属试样在受力时的应变与应力之间的关系如下图所示。
试求该金属试样的杨氏模量。
(图略)解答:根据实验数据绘制的应力-应变曲线,可以看出,在线段OA区域内,应力与应变呈线性关系。
通过直线OA的斜率可以求得该材料的杨氏模量。
根据图中的数据,我们可以计算出斜率为:斜率K = Δσ/Δε = (350 MPa - 250 MPa) / (0.0025 - 0.0020) = 400 MPa / 0.0005 = 8 * 10^5 Pa根据公式,杨氏模量E等于斜率K乘以应变ε,即:E = K * ε根据给定的数据代入公式计算,可以得到:E = 8 * 10^5 Pa * 0.0025 = 2 * 10^3 Pa所以该金属试样的杨氏模量为2 * 10^3 Pa。
《无机材料性能学基础》期末试题2附答案
《无机材料性能学基础》考试题2一、名词解释——每题5分,共20分1. 晶体2. 粘弹性3. 滑移4. 表面活性二、填空题——每空1分,共10分1.金属晶体结构有_ _晶格、__ __晶格和_ _晶格。
2.当物质的温度升高时,表面张力将____ (升高还是降低)。
3.一般来说,当温度高于_____蠕变是非常重要的。
三、判断题(只需判断对错,不需改错或说明理由)——每题1分,共5分1.外加应力越大,材料的蠕变越大;()2.表面活性剂浓度越大,表面张力降低的越多;()3.晶须是一种几乎无位错和裂纹的材料,其实际强度接近于理论强度;()4.研究材料的塑性用的是牛顿模型;()5.金属晶体中,面心立方晶格比体心立方晶格的致密度大。
()四、简答及计算题(1~6题是必做题,7、8、9、10任选做2道)——共55分1.请写出下列晶格的滑移向、滑移面和滑移系的数目,并指出由它们组成的材料哪种塑性最好,为什么?——10分(1)体心立方晶格;(2)面心立方晶格;(3)密排六方晶格2. 已知某材料原子中心间距等于0.25nm ,材料中存在一个250μm 的裂缝,请计算其实际抗拉强度与理论抗拉强度的比值是多少?——5分3. 当温度升高时,物质的表面张力如何变化,为什么?——5分4.当图中毛细管半径r 减小50%时,计算液面高度h 将如何变化?——5分5.材料缺陷的概念是什么?缺陷分为哪几种?——5分6.溶胶是热力学不稳定体系,但在一定条件下,为何并不发生聚沉而稳定存在?——5分7.现有化学反应:AgNO 3+KI ⇒AgI+KNO 3(稀溶液),其中AgNO 3过量,请写出生成的溶胶的完整胶团结构——10分8.某土石方工程中要开挖湿土,但湿土中的水分给工程带来了不便,但利用电动现象原理很容易将水收集到一起并抽走,请问用到了什么电动现象,其基本概念是什么?——10分9.请画出开尔文模型的示意图,并说明该模型是用来研究材料的什么力学行为?——10分10.什么是烧结,烧结的动力有哪些?——10分五、 分析题——10分请利用本学期所学相关知识,分析当温度上升时,材料的理论抗拉强度和实际抗拉强度如何变化?说明理由。
材料力学性能期试卷和答案
中原工学院2009〜2010 学年第1 学期材科专业材料的力学性能课程期末试卷题号-一- -二二三四五六七八九十总分一、填空(每空1分,共10分)1、屈服强度是金属材料重要的力学性能指标,它受各种内外因素的影响,内在因素包括金属本性及晶格类型,_______________________ ,__________________ ,2、根据摩擦面损伤和破坏的形式,磨损大致可分4类:粘着磨损、___________________________ 及接触疲劳。
3、断裂韧度受各种内外因素的影响,外在因素主要包括 ______________________4、硬度实验方法包括布氏硬度、_____________ 、_____________ 、 _____________等方法。
二、判断题:(在正确的前面划“”,错误的前面划“X” ;每题1分,共10 分) ()1、过载持久值表征疲劳断裂时的应力循环周次,属于采用能量方法表示的力学性能指标,与应变比能、断裂韧度相同。
()2、冲击韧度、静力韧度、断裂韧度,都是衡量材料韧性大小的力学性能指标。
而且,它们采用相同的计量单位。
()3、只要存在金属材料、应力和腐蚀介质,一定会发生应力腐蚀断裂。
()4、疲劳裂纹萌生后便马上开始扩展,扩展分为介稳扩展和失稳扩展两个阶段,而且,介稳扩展的速率较快。
()5、氢脆断裂的微观断裂机理一般为沿晶断裂,断裂表面有泥状花样的腐蚀()6、各种断裂判据,都是裂纹失稳扩展的断裂判据,因此,都是非常安全的。
()7、缺口强化与形变强化不一样,不是强化材料的重要手段,但对于那些不能进行热处理强化的材料,可以作为强化的手段。
()&比例极限与蠕变极限相似,都属于长度类力学性能指标,都与拉伸紧密相关,是表示拉伸的力学性能指标。
()9、磨损曲线与蠕变曲线相似,都分为三个阶段,斜率表示速率,因此它们的纵横坐标是相同。
()10、同一金属材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值是相同的。
材料力学I期末考试题及答案
材料力学I期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,下列哪个参数不是描述材料弹性性质的?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 泊松比D. 剪切模量答案:B2. 在拉伸试验中,材料的屈服点是指:A. 应力达到最大值时对应的应变B. 应力达到最大值时对应的应力C. 材料开始发生塑性变形的应力D. 材料发生断裂的应力答案:C3. 根据胡克定律,下列哪个说法是正确的?A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变成二次方关系D. 应力与应变成对数关系答案:A4. 在材料力学中,下列哪个参数是用来描述材料的韧性的?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 硬度D. 冲击韧性答案:D5. 材料力学中,下列哪个参数是用来描述材料的塑性变形能力的?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 硬度D. 延伸率答案:D6. 根据材料力学的基本原理,下列哪个说法是错误的?A. 应力是单位面积上的力B. 应变是单位长度的变化量C. 应力和应变都是标量D. 应力和应变之间存在线性关系答案:C7. 在材料力学中,下列哪个参数是用来描述材料的硬度的?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 布氏硬度D. 冲击韧性答案:C8. 材料力学中,下列哪个参数是用来描述材料的疲劳强度的?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 疲劳极限D. 冲击韧性答案:C9. 在材料力学中,下列哪个参数是用来描述材料的抗拉强度的?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 抗拉强度D. 冲击韧性答案:C10. 材料力学中,下列哪个参数是用来描述材料的压缩强度的?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 压缩强度D. 冲击韧性答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料力学中,应力的定义是单位面积上的_______。
答案:力2. 材料力学中,应变的定义是单位长度上的_______。
答案:长度变化3. 材料力学中,弹性模量是描述材料_______性质的物理量。
答案:弹性4. 材料力学中,泊松比是描述材料在受到_______作用时,横向应变与纵向应变的比值。
材料力学性能考试题
一、名词解释Ak:冲击吸收功,表示冲击试样变形及断裂消耗的功。
KIC:断裂韧度,表示在平面应变条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
KⅠ:应力场强度因子,表示裂纹尖端应力场的强弱。
△Kth:疲劳裂纹扩展门槛值,表示材料阻止疲劳裂纹开始扩展的性能。
NSR:静拉伸缺口敏感度,金属材料的缺口敏感性指标,缺口试样的抗拉强度σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值。
ψ:断面收缩率,是试样拉断后,颈缩处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比,反映了材料局部变形的能力。
σ-1:疲劳极限,试样经无限次循环也不发生疲劳断裂,将对应的应力称为σ-1。
σ0.2:屈服强度,对于无明显的屈服现象,通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力,作为该钢的屈服强度。
στt:持久强度极限,材料在规定温度(t)下,达到规定的持续时间(τ)而不发生断裂的最大应力。
σtε:蠕变极限,在规定温度(t)下,使试样在规定时间内产生的稳态蠕变速率(ε)不超过规定值的最大应力。
σtδ/τ:蠕变极限,在规定温度(t)下和规定的试验时间(τ)内,使试样产生的蠕变总伸长率(δ)不超过规定值的最大应力。
E:弹性模量,表征材料对弹性变形的抗力。
σs:屈服点,呈现屈服现象的金属材料拉伸时,试样在外力不增加仍能继续伸长时的应力。
σbc:抗压强度,试样压至破坏过程中的最大应力。
δ:断后伸长率,是试样拉断后标距的长度与原始标距的百分比。
G:切变模量,在弹性范围内,切应力与切应变之比称为G。
σbc:抗压强度,试样压至破坏过程中的最大应力。
σbb:抗弯强度,指材料抵抗弯曲不断裂的能力。
GI:裂纹扩展力,表征裂纹扩展单位长度所需的力。
σp:比例极限,应力与应变成直线关系的最大应力。
σe:弹性极限,由弹性变形过渡到弹性塑性变形的应力。
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。
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。
材料性能学期末考试试题
材料性能学期末考试试题A一、判断题(1)退火碳钢的力学—伸长曲线是一种最典型的拉伸曲线(2)在单向拉伸过程中,绝大部分固体材料都首先产生弹性变形,除去外力后变形消失而恢复原状,因此所有变形都有可逆的特点。
(3)应力腐蚀宏观短裤形貌中,齐雅雯扩展区常可见黑色或灰黑色的腐蚀产物或氧化现象。
(4)弹性后效是指材料在快速加载或卸载后,随着时间的延长而产生的附件弹性应变的性能(5)屈服强度是一个组织不敏感的力学参量。
(6)材料的塑性变形是微观结构的相邻部分参数临时性位移。
(7)金属材料高温力学性能中的温度高低是以其”约比温度”为标准的,即T/Tm>0.5为高温状态。
(8)材料的理论断裂强度比实际断裂强度小。
(9)材料基体相结构不同,材料发生塑性变形的难易和断裂的机理不同。
(10)冲蚀磨损是接触面之间纯在着硬质粒子时所产生的一种磨损。
二、选择题(3)在实际应用的材料中,大多数属以下哪些材料?A单晶材料B多晶材料C支晶体材料D非晶材料(4)下列不属于接力断裂的基本微观特征的是?A韧窝B理解台阶C舌状花样D河流花样(5)下面有关断裂韧度的说法,错误的是?A断裂韧度是材料的固有性能,是可以通过实验方法测定的材料常数B断裂韧度表证金属材料抵抗裂纹失稳扩展的能力C断裂韧度随强度的升高而升高D细化晶料的合金元素使断裂韧度提高、(6)当温度低于某一T1温度时,材料有韧性状态变成脆性状态,冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理,这属于材料的什么现象?A疲劳极限 B 解理 C 低温脆性 D 冲击脆化效应(7)根据K判据,裂纹能发生扩展的基本条件为A G1<G2B K1 >K2C K1 <K2D 无法判定(8)下面裂纹扩展方式中,以哪种扩展方式最危险A 撕开型B 划开型C 切开型D 张开型(9)固体材料的各种热学性能就其物理本质而言,均与构成材料质点的什么有关?A 热振动B 晶体结构C 微观组织D 化学成分(10)”水滴石穿“属于A 冲蚀磨损B 腐蚀磨损C 粘着磨损D 磨粒磨损三、填空题(1)常见的晶体塑性变形机理为晶体的和(2)从材料断裂前是否发生塑性变形来看,材料的断裂可分为和(3)当情况下,采用K判据来判断材料是否发生裂纹扩展时需要修正。
材料物理性能二复习题
《材料物理性能二》复习题1.什么是应力和应变?一25㎝长的圆杆,直径2.5㎝,承受4500N的轴向拉力。
如直径拉细成2.4㎜,问(1)设拉伸变形后,圆杆的体积维持不变,求拉伸后的长度。
(2)在此拉力下的真应力和真应变。
(3)在此拉力下的名义应力和名义应变。
2.什么是弹性模量?影响弹性模量的因素有哪些?一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3(E=380GPa)和5%的玻璃相(E=84GPa),计算上限及下限弹性模量,如该陶瓷含有5%的气孔,估算其上限及下限模量。
3.什么是滑移、滑移系?为什么金属材料容易滑移而产生塑性形变,而多晶材料则比较困难?滑移有哪些基本性质?4.什么是刃位错、螺位错、柏格斯矢量和柏格斯回路?位错有哪些基本性质?5.从位错周围产生的应力场和应变能的计算公式,我们得到哪些结论?6.什么是位错反应?位错反应必须符合哪些条件?并要求计算?7.试从位错理论来阐述金属材料和陶瓷材料的塑性性质?8.什么是材料的高温蠕变?典型的蠕变可分为几个阶段?每个阶段有哪些特点?影响蠕变的因素有哪些?9.Inglis σ c =c4γE Griffithσ c =πcγ2E理论密度σth=aγE这三个公式有哪些差别?适用的场合?影响强度的因素主要是什么?10.什么是K1c?K1c和K1有什么联系,为什么说K1c也是材料的本征参数?11.一钢板受有长向拉应力350MPa,如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷,长8㎜(=2C),此钢板的屈服强度为1400MPa,计算K1c 值。
12.提高无机材料强度、改进材料韧性的途径是什么?13.热容定义是什么?为什么气体的Cp总比Cv要大?14.了解和掌握爱因斯坦模型和德拜模型?15.什么是材料的热膨胀?它有什么意义?αv和αl有什么联系?16.材料的热膨胀机理是什么?影响热膨胀系数的因素有哪些?17.什么是导热系数?能够掌握傅立叶定律并推演出四种典型几何形状物体的稳定导热计算公式。
材料力学性能考试题
材料力学性能考试题以下是一套材料力学性能的考试题,请学生们自行准备答题材料并根据要求完成答题。
题目一:应力和应变1. 请解释应力和应变的概念,并说明它们之间的关系。
2. 以图示法表示不同类型的应力-应变曲线,并分析它们的特点。
题目二:杨氏模量的计算一根长度为L、直径为d的钢杆,经拉伸后产生的应力为σ,应变为ε。
请计算该钢杆的杨氏模量。
题目三:冲击试验1. 冲击试验是用来评估材料韧性和抗冲击性能的一种方法,请简要描述冲击试验的原理和步骤。
2. 以图示法表示不同材料的冲击韧性曲线,并对比它们的性能差异。
题目四:硬度测试1. 谈谈硬度测试的意义,并举例说明在哪些领域中常用到硬度测试。
2. 以图示法表示不同材料的硬度曲线,并分析曲线变化的原因。
题目五:断裂力学1. 简要描述断裂力学的基本概念和理论。
2. 请解释断裂韧性以及其在材料设计中的重要性。
题目六:材料疲劳寿命1. 疲劳是材料在循环加载条件下发生的一种失效形式,请解释疲劳寿命的概念。
2. 以图示法表示不同材料的疲劳曲线,并分析曲线特点和影响因素。
题目七:塑性行为1. 简述塑性变形的概念和特点,并与弹性变形进行比较。
2. 请解释延展性和收缩性在材料塑性行为中的作用。
题目八:应力集中1. 请解释应力集中的概念,并分析应力集中的原因和对材料性能的影响。
2. 以图示法表示不同类型的应力集中情况,并讨论应力集中可能引起的失效。
题目九:裂纹扩展1. 请解释裂纹扩展的概念,并说明裂纹扩展的机制和决定因素。
2. 以图示法表示不同裂纹扩展情况,并讨论裂纹对材料强度和韧性的影响。
题目十:振动和共振1. 简要描述振动和共振的概念,并说明它们与材料性能的关联。
2. 请解释材料的固有频率以及其对共振现象的影响。
以上是材料力学性能考试题,希望学生们能根据这些题目进行准备,并且清晰、准确地回答。
祝大家考试顺利!。
力学性能二级考试题及答案
力学性能二级考试题及答案一、选择题1. 下列哪一项不属于材料的力学性能指标?A. 强度B. 韧性C. 导热系数D. 塑性答案:C. 导热系数2. 在拉伸试验中,应力和应变之间的关系符合下列哪个方程?A. Hooke定律B. 阿基米德原理C. 波尔斯曼定律D. 麦克斯韦方程答案:A. Hooke定律3. 下列哪一种材料属于金属材料?A. 水泥B. 陶瓷C. 玻璃D. 铝合金答案:D. 铝合金4. 弹性模量是用来衡量材料的哪一种力学性能?A. 塑性B. 刚性C. 韧性D. 强度答案:B. 刚性5. 下列哪个参数用来表示材料的硬度?A. 泊松比B. 弹性模量C. 韧性指数D. 洛氏硬度答案:D. 洛氏硬度二、简答题1. 请简要说明强度和韧性在材料力学性能中的定义及区别。
答:强度是材料抵抗外部力量破坏的特性,通常用来衡量材料的承受能力。
而韧性是材料抵抗断裂或塑性变形的能力,是材料延展变形的指标。
简单来说,强度体现在材料的抵抗力量的能力,而韧性体现在材料的抗变形和破坏的能力。
2. 请简要介绍拉伸试验,该试验用来测试材料的哪些力学性能?答:拉伸试验是一种用来测试材料拉伸性能的实验方法。
在该试验中,测试材料受到垂直于其截面方向的拉力,通过测量材料的应力-应变曲线来评估材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等力学性能参数。
3. 请简要解释材料的各向同性和各向异性的概念及区别。
答:各向同性是指材料在各个方向上具有相同的力学性能,即无论受到何种方向的外力,其性能表现均一致。
各向异性则是指材料在不同方向上具有不同的力学性能,如拉伸方向的强度等物理性能会有所差异。
各向同性材料在应用中更为广泛,而各向异性材料往往需要根据具体情况设计应用。
以上就是力学性能二级考试题及答案的内容,希望能对您的学习有所帮助。
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祝您学习顺利!。
山建成人教育《材料力学性能》期末考试试题及参考答案
2019-2020学年第2学期考试时间:90分钟类别:函授课程名称:材料力学性能(A卷)层次:专升本年级: 2019级专业:材料科学与工程学号:姓名:考场:【请考生按规定用笔将所有试题的答案写在答题纸上】一、填空:(本题区25个空,每空1分,总分25分)1. 金属材料在静载荷下失效的主要形式为和。
2. 压入法硬度试验分为、和。
3. 弹性不完善性主要包括和。
4. 韧度是度量材料韧性的力学指标,乂分为、、。
5. 缺口试样拉伸试验分为、。
6. 金属材料常用的塑性指标为和。
7. 典型的疲劳断口具有三个形貌不同的区域,即、及。
8.蠕变断裂全过程大致由、和三个阶段组成。
9.金属弹性变形是一种 ,它是金属晶格屮原子自平衡位置产生的反映10.在材料力学行为的研究中,经常采用三种典型的试样进行研究,即、、。
二、单项选择题:(本大题共 15 小题,每小题 1 分,共15 分。
在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。
)1. 下列哪项不是陶瓷材料的优点()A耐高温 B 耐腐蚀 C 耐磨损 D塑性好2. 对于脆性材料,其抗压强度一般比抗拉强度()A 高B 低C 相等D 不确定3.今欲用冲床从某薄钢板上冲剪出一定直径的孔,在确定需多大冲剪力时应采用材料的力学性能指标为()A 抗压性能B 弯曲性能C 抗剪切性能D 疲劳性能4. 工程中测定材料的硬度最常用()A 刻划法B 压入法C 回跳法D 不确定5. 细晶强化是非常好的强化方法,但不适用于()A 高温B 中温C 常温D 低温6. 机床底座常用铸铁制造的主要原因是()A 价格低,内耗小,模量小B 价格低,内耗小,模量高C 价格低,内耗大,模量大D 价格高,内耗大,模量高7. 应力状态柔度系数越小时,材料容易会发生()A 韧性断裂B 脆性断裂C 塑性变形D 最大正应力增大8. 下列哪副图是金属材料沿晶断裂的典型断口形貌()A B C D9. 裂纹体变形的最危险形式是()A张开型 B 滑开型 C 撕开型 D 混合型10. 韧性材料在什么样的条件下可能变成脆性材料()A 增大缺口半径B 增大加载速度C 升高温度D 减小晶粒尺寸11.腐蚀疲劳正确的简称为()A SCCB CFC AED HE12.高强度材料的切口敏感度比低强度材料的切口敏感度()A 高B 低C 相等D 无法确定13.为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施()A引入表面拉应力 B 引入表面压应力C 引入内部压应力D 引入内部拉应力14.工程上产生疲劳断裂时的应力水平一般都比条件屈服强度()A 高B 低C 一样D 不一定15.下列摩擦实验的示意图中,销盘式磨损实验示意图为()A B C D三、判断:(本题共15小题,每题1 分,共15分)1.弯曲试验主耍测定非脆性或低纲性材料的抗弯强度。
材料力学性能 (2)
材料力学性能
材料力学性能是指材料在受力作用下的力学性能,包括以下几个方面:
1. 强度:材料的强度是指其抵抗外部力量破坏的能力。
常用的强度指标有抗拉强度、抗压强度、抗剪切强度等。
2. 韧性:材料的韧性是指其能够吸收外部作用力而发生塑性变形的能力。
韧性高的材料具有较大的塑性变形能力,可以在受到强力作用时不容易断裂。
3. 脆性:脆性是指材料在受力作用下发生断裂的倾向。
脆性材料在受到一定力量作用时容易发生断裂。
4. 硬度:材料的硬度是指其抵抗局部变形的能力。
硬度高的材料表面不容易发生划痕或凹陷。
5. 可塑性:可塑性是指材料在受力作用下发生塑性变形的能力。
材料的可塑性越高,其变形能力越大。
6. 弹性:弹性是指材料在受力作用下发生弹性变形的能力。
弹性材料在受力后能够恢复原状。
以上是材料力学性能的一些常见指标,不同材料具有不同
的力学性能特点。
材料的力学性能是衡量其适用性和使用
寿命的关键因素。
材料力学期末考试题及答案ab卷
材料力学期末考试题及答案AB卷一、选择题(每题5分,共40分)1. 材料力学中,下列哪个选项不属于材料力学的研究范畴?A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的弹性模量答案:B2. 根据胡克定律,当应力超过材料的弹性极限时,以下哪个描述是正确的?A. 材料会发生永久变形B. 材料的应力与应变成正比C. 材料的应力与应变成反比D. 材料的弹性模量会增加答案:A3. 在拉伸试验中,材料的屈服强度是指:A. 材料开始发生塑性变形时的应力B. 材料发生断裂时的应力C. 材料达到最大应力时的应力D. 材料的弹性极限答案:A4. 根据材料力学,下列哪个选项是正确的?A. 应力是力与面积的比值B. 应变是位移与长度的比值C. 应力是位移与面积的比值D. 应变是力与长度的比值答案:A5. 在材料力学中,下列哪个选项是正确的?A. 剪切应力与剪切应变成正比B. 剪切应力与剪切应变成反比C. 剪切应力与剪切应变无关D. 剪切应力与剪切应变成指数关系答案:A6. 材料力学中,下列哪个选项是正确的?A. 材料的塑性变形是可逆的B. 材料的弹性变形是不可逆的C. 材料的塑性变形是不可逆的D. 材料的弹性变形是可逆的答案:C7. 根据材料力学,下列哪个选项是正确的?A. 材料的疲劳寿命与应力循环次数无关B. 材料的疲劳寿命与应力循环次数成正比C. 材料的疲劳寿命与应力循环次数成反比D. 材料的疲劳寿命与应力循环次数无关答案:B8. 在材料力学中,下列哪个选项是正确的?A. 材料的硬度与弹性模量无关B. 材料的硬度与弹性模量成正比C. 材料的硬度与弹性模量成反比D. 材料的硬度与弹性模量无关答案:B二、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述材料力学中弹性模量的定义及其物理意义。
答案:弹性模量是材料力学中描述材料弹性特性的一个物理量,它表示材料在受到外力作用时,单位应力下产生的单位应变。
弹性模量的物理意义是衡量材料抵抗形变的能力,弹性模量越大,表示材料的刚度越高,形变越小。
钢筋混凝土材料的力学性能试题及答案
钢筋混凝土材料的力学性能试题及答案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、HPB235、 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、钢筋冷加工的方法有、、三种。
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。
材料力学期末试题_
一、绪论1.各向同性假设认为,材料沿各个方向具有相同的 A 。
(A)力学性质; (B)外力; (C)变形; (D)位移。
2.均匀性假设认为,材料内部各点的 C 是相同的。
(A)应力; (B)应变; (C)位移; (C)力学性质。
3.构件在外力作用下 B 的能力称为稳定性。
(A)不发生断裂;(B)保持原有平衡状态;(C)不产生变形;(D)保持静止。
4.杆件的刚度是指 D 。
(A)杆件的软硬程度;(B)件的承载能力;(C)杆件对弯曲变形的抵抗能力;(D)杆件对弹性变形的抵抗能力。
二、拉压1.低碳钢材料在拉伸实验过程中,不发生明显的塑性变形时,承受的最大应力应当小于 D 的数值,(A)比例极限;(B)许用应力;(C)强度极限;(D)屈服极限。
2.对于低碳钢,当单向拉伸应力不大于 C 时,虎克定律σ=Eε成立。
(A) 屈服极限σs;(B)弹性极限σe;(C)比例极限σp;(D)强度极限σb。
3.没有明显屈服平台的塑性材料,其破坏应力取材料的 B 。
(A)比例极限σp;(B)名义屈服极限σ0.2;(C)强度极限σb;(D)根据需要确定。
4.低碳钢的应力~应变曲线如图所示,其上 C 点的纵坐标值为该钢的强度极限σb(A)e ; (B)f ; (C)g ; (D)h 。
5、三种材料的应力—应变曲线分别如图所示。
其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是 。
(A)a 、b 、c ; (B)b 、c 、a ; (C)b 、a 、c ; (D)c 、b 、a 。
5.材料的塑性指标有 C 。
(A)σs 和δ; (B)σs 和ψ; (C)δ和ψ; (D)σs ,δ和ψ。
6.确定安全系数时不应考虑 D 。
(A)材料的素质;(B)工作应力的计算精度;(C)构件的工作条件;(D)载荷的大小。
7.低碳钢的许用力[σ]= C 。
(A)σp/n ; (B)σe/n ; (C)σs/n ; (D)σb/n 。
8.系统的温度升高时,下列结构中的____A______不会产生温度应力。
力学性能二级考试题及答案
力学性能二级考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料的弹性模量E表示的是材料的()。
A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案:A2. 应力-应变曲线的初始斜率表示的是材料的()。
A. 弹性模量B. 屈服强度C. 抗拉强度D. 延伸率答案:A3. 材料的屈服强度是指材料在()状态下的应力。
A. 弹性B. 塑性C. 断裂D. 疲劳答案:B4. 材料的疲劳强度是指材料在()循环载荷作用下的强度。
A. 长期B. 短期C. 静态D. 动态答案:A5. 材料的韧性是指材料在()过程中吸收能量的能力。
A. 弹性变形B. 塑性变形C. 断裂D. 疲劳答案:C6. 材料的硬度是指材料抵抗()的能力。
A. 弹性变形B. 塑性变形C. 断裂D. 疲劳答案:B7. 材料的延伸率是指材料在拉伸过程中()的比值。
A. 断裂后长度与原始长度B. 断裂前长度与原始长度C. 断裂后长度与断裂前长度D. 断裂前长度与断裂后长度答案:A8. 材料的冲击韧性是指材料在()作用下吸收的能量。
A. 静态载荷B. 动态载荷C. 循环载荷D. 冲击载荷答案:D9. 材料的蠕变是指材料在()作用下发生的变形。
A. 静态载荷B. 动态载荷C. 循环载荷D. 冲击载荷答案:A10. 材料的疲劳寿命是指材料在()循环载荷作用下达到疲劳断裂的时间。
A. 长期B. 短期C. 静态D. 动态答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料在拉伸过程中,当应力超过其弹性极限时,材料将发生________。
答案:塑性变形2. 材料的屈服强度是材料在________时的最大应力。
答案:塑性变形3. 材料的疲劳强度通常低于其________强度。
答案:抗拉4. 材料的韧性越高,其在受到冲击时越不容易________。
答案:断裂5. 材料的硬度越高,其抵抗________变形的能力越强。
答案:塑性6. 材料的延伸率越大,表明材料在拉伸过程中的________越好。
材料物理性能期末复习题2
材料物理性能期末复习题2期末复习题一、填空(20)2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。
3.固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。
4.格波间相互作用力愈强,也就是声子间碰撞几率愈大,相应的平均自由程愈小,热导率也就愈介电常数一致,虚部表示了电介质中能量损耗的大小。
7.当磁化强度M为负值时,固体表现为抗磁性。
8.电子磁矩由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成。
9.无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。
10.广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。
11.设某一玻璃的光反射损失为m,如果连续透过x块平板玻璃,则透过部分应为 I(1-m)2x。
12.对于中心穿透裂纹的大而薄的板,其几何形状因子。
13.设电介质中带电质点的电荷量q,在电场作用下极化后,正电荷与负电荷的位移矢量为l,则此偶极矩为 ql 。
14.裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。
15.Griffith微裂纹理论认为,断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断,而是裂纹扩展的结果。
16.考虑散热的影响,材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。
17.当温度不太高时,固体材料中的热导形式主要是声子热导。
18.在应力分量的表示方法中,应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向,第二个字母表示应力作用的方向。
19.电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。
20.原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。
而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。
21. 按照格里菲斯微裂纹理论,材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量,而是决定于裂纹的大小,即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。
22.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大,产生很大的内应力,使坯体产生微裂纹。
23.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。
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(3 分)
4、简述氢脆的类型及其特征。
(2) σm=(
Eγ
/ ) a 1/2
s0
答:(1) 氢蚀: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
而导致金属脆化。宏观断口呈氧化色,颗粒状,微观断口上晶界加宽,呈沿晶断裂。
=[2×105×106×2/(2.5×10-10)]1/2
(1.5 分)
KⅠ=σ (π a)1/2=350×(3.14×0.008)1/2=55.5(MPa·m1/2)
(3 分)
σ /σ s=350/385 大于 0.6,所以必须进行塑性区修正,Y= (π )1/2 (2 分)
KⅠ=Y
σ
(a)1/2/[1-0.056(Yσ
/σ
s)2]1/2=σ
(π a)1/2/[1-0.056π (σ
1、有一构件加工时,出现表面半椭圆裂纹[KⅠ=1.1 σ(π a)1/2/Φ ],若 a=1mm,a/c=0.3 (Φ 2=1.19),在 1000MPa 的应力下工作.对下列材料应选哪一种?
σ0.2/MPa KⅠc/( MPa·m1/2)
1300 75
1400 60
1500 55
学号
姓名
班级
本试卷共 3 页,此页为 B 卷第 3 页
/σ
) ]2 1/2
s
=350×(3.14×0.008)1/2/[1-0.056π (350/385)2]1/2
(以上为答案中的一种,只要合乎题意要求,其它答案可酌情给分)
=60(MPa·m1/2)
(2 分)
(2)比较列表如下:
σ /MPa
350
1400
3
σ 0.2/MPa
5
KⅠ/( MPa·m1/2)
截面上的( )与平均应力之比。 A、最大应力; B、最小应力; C、屈服强度; D、抗拉强度。
3、因相对运动而产生的磨损分为三个阶段:( )、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶 段。
A、磨合阶段; B、疲劳磨损阶段;C、轻微磨损阶段;D、不稳定磨损阶段。
4、在拉伸过程中,在工程应用中非常重要的曲线是( )。
A、力—伸长曲线; B、工程应力—应变曲线; C、真应力—真应变曲线。
4、简述氢脆的类型及其特征。
六、综合计算题:(每题 10 分,20 分)
2、已知某材料的 γ s=2J/m2,E=2×105MPa, a0 2.5×10-10m,
已知平面应变修正公式为: K
Y a 1 0.056Y 2 (
/s)
, R0
2
1 2
( K )2 s
1、一块含有长为 16mm 中心穿透裂纹[KⅠ= σ(π a)1/2]的钢板,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 385 MPa,求裂纹 顶端应力场强度因子值;(2)试比较和讨论上述两种情况下,对应力场强度因子进 行塑性修正的意义。
一、填空(每空 1 分,共 10 分)
阶段,是材料整个疲劳寿命的主要组成部分。(2.5 分)
1、外加应力; 长度。 2、 断 裂 、屈服、不 均 匀 集 中 塑 性 变 形 。 3、断面收缩 五、简答题:(每题 7.5 分,共 30 分)
率;最大应力下非比例伸长率;断 后 伸长 率 。4、张开型(Ⅰ型)裂纹扩展、撕开型 (Ⅲ型)裂纹扩展。 二、判断题:(在正确的前面划“”,错误的前面划“×”;每题 1 分,共 10 分)
2009~2010 学年 第 1 学期
A卷
(1)已知 2 a =0.8mm=0.0008m=8×10-4m
材科专业 材料的力学性能 课程期末试卷 标准答案(即评分标准)
σ c= ( Eγ s/ a )1/2=[2×105×106×2/(4×10-4)]1/2 =3.16×107Pa= 31.6 MPa
1、简述韧性断裂和脆性断裂,并画出典型宏观韧性断口示意图,并标注各区名称。 答:韧性断裂:①明显宏观塑性变形;②裂纹扩展过程较慢;③断口常呈暗灰色、
纤维状。④塑性较好的金属材料及高分子材料易发生韧断。
(2.5 分)
1、(×); 2、(); 3、(); 4、(×); 5、()
脆性断裂:①无明显宏观塑性变形;②突然发生,快速断裂;③断口宏观上比较齐
页,此页为第 2 页
( )5、应力腐蚀断裂速度远大于没有应力时的腐蚀速度,又远小于单纯力学因 素引起的断裂速度。
( )6、工程设计和材料选用中一般以工程应力、工程应变为依据;但在材料科 学研究中,真应力与真应变具有更重要的意义。
( )7、同一材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值是不相同的,且完全不
(
2、对于材料的静拉伸实验,在整个拉伸过程中的变形分为弹性变形、塑性变形和
) 9、接触疲劳过程是在纯滚动的条件下产生的材料局部破坏,也经历了裂纹 形成与扩展两个阶段。
__________ 三 个 阶 段 , 塑 性 变 形 又 可 分 为 __________ 、 均匀塑性变形和 ( )10、疲劳强度属于强度类力学性能指标,是属于高温拉伸的力学性能指标。
……………………………………………………………………………装……装……………………………………………………订……订……………………………………………………线……线……………………………………………………………………………
本试卷共 3 页,此页为 A 卷第 2 页 3、简述缺口的两个效应,并画出厚板缺口拉伸时弹性状态下的应力分布图。
四、名词解释:(每题 5 分,共 20 分)
2、描述典型疲劳断口的特征,画出典型疲劳断口示意图,并标注各区名称。
1、规定非比例伸长应力与弹性极限
2、韧性断裂与裂纹尖端张开位移 3、变动载荷与疲劳强度
3、简述缺口的三个效应是什么。
4、静力韧度与疲劳裂纹扩展速率
4、应力腐蚀断裂的定义和腐蚀断裂形态是什么。
突然发生脆性断裂。宏观断口与一般脆性断口相似,微观断口为沿晶断裂,且晶界上 常有许多撕裂棱。(2 分)
实际断裂强度远远小于理论断裂强度。(4 分)
六、综合计算题:(每题 10 分,共 20 分)
1、解:已知: a=8mm=0.008m, σ =350 MPa, KⅠ=σ (π a)1/2
(1)σ /σ s=350/1400 小于 0.6,
学 号学 号
7、缺口试样中的缺口包括的范围非常广泛,下列(
本试卷共 3 页,此页为 B 卷第 1 页
)可以称为缺口。
五、简答题:(每题 7.5 分,共 30 分)
(注:参加重修考试者请在重修标识框内打钩)
A、材料均匀组织;B、光滑试样;C、内部裂纹;D、化学成分不均匀。
1、简述韧性断裂和脆性断裂,并画出典型宏观韧性断口示意图,并标注各区名、一块含有长为 16mm 中心穿透裂纹[KⅠ= σ(π a)1/2]的钢板,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是 1400MPa,求塑性区尺寸和裂纹顶端应力场强度因子值; (2)试与第 1 题相比较,对应力场强度因子进行塑性修正的意义。
可以互相转换。
一、填空(每空 1 分,共 10 分)
(
1、应力强度因子反映了裂纹尖端区域应力场的强度,它综合反映了_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 和
) 8、缺口使塑性材料得到“强化”,因此,可以把“缺口强化”看作是强化 材料的一种手段,提高材料的屈服强度。
裂纹位置、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 对裂纹尖端应力场强度的影响。
____________三 个 阶 段 。
三、选择题:(每题 1 分,共 10 分)
3、材料塑性的评价,在工程上一般以光滑圆柱试样的拉伸伸长率和__________作 1、形变强化是材料的一种特性,是下列( )阶段产生的现象。
为塑性性能指标。常用的伸长率指标有__________、最 大 应 力 下 总 伸 长 率 和
55.5
60
σ/σs=350/385 大于 0.6,裂纹尖端不但有弹性变形,而且会有塑性变形,不符合
弹性力学理论,如不进行修正,计算所得数值会与实际不符。 (3 分)
材科 专业
题号 一 二
中原工学院
2009~2010 学年 第 1 材料的力学性能 课程期末试卷
本试卷答案共 2
学期
重修标识 B卷
三 四 五 六 七 八 九 十 总分
(1)如存在 0.8mm 长的的垂直拉应力的横向穿透裂纹(可视为无限宽薄板),求该 材料的裂纹扩展的临界应力。
(2)求这种材料的理论断裂强度,并结合(1)题,讨论理论断裂强度和实际断裂强 度。
( 附赠 )
学 号学 号
姓 名姓 名
班 级班 级
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2、解:
A、弹性变形; B、冲击变形; C、均匀塑性变形; D、屈服变形。
最 常 用 的 __________三种。
2、缺口引起的应力集中程度通常用应力集中系数表示,应力集中系数定义为缺口净
4、根据外加应力的类型及其与裂纹扩展面的取向关系,裂纹扩展的基本方式有 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 、滑开型(Ⅱ型)裂纹扩展和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 三类。 二、判断题:(在正确的前面划“”,错误的前面划“×”;每题 1 分,共 10 分) ( )1、磨损包括三个阶段,这三个阶段中均能观察到摩擦现象,最后发生疲劳
中原工学院
2009~2010 学年 第 1 学期
B卷
材科 专业 材料的力学性能 课程期末试卷 标准答案(即评分标准)
4、静力韧度与疲劳裂纹扩展速率 答:通常将静拉伸的σ -ε 曲线下包围的面积减去试样断裂前吸收的弹性能定义为静 力韧度,它是派生的力学性能指标。(2.5 分)