材料力学性能总思考题(1)

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材料力学实验思考题答案Ⅰ

材料力学实验思考题答案Ⅰ

1、比较两种材料受压时的力学性能及受压破坏特点。

答:低碳钢是塑性材料,而铸铁是脆性材料。

低碳钢抗压能力非常强,且抗拉抗压能力相当,所以最后会被压扁。

铸铁的抗压能力远远大于抗拉能力,最后会被内部的正应力给拉断,断口呈斜45度角。

2、为什么铸铁材料受压缩时,沿着与轴线约成45°的斜截面破坏?
答:在铸铁试件压缩时与轴线大致成45°的斜截面具有最大的剪应力。

3、比较铸铁材料的抗压强度极限与抗拉强度极限,由此说明铸铁材料在工程实际中的主要途径。

答:铸铁的抗压强度要高于抗拉强度。

铸铁件抗压不抗拉。

在工程实际中可作为承重部分。

1、由拉伸实验得到的材料力学性能参数有何实用价值?
答:表征了这种材料的性质和性能,利用这些参数可以进行一些理论分析和数值计算,比如弹性模量可以表示出这种材料的刚度,屈服强度可以表示出这种材料的强度
2、比较说明低碳钢和铸铁试件破坏断口的形状有何差别?并加以分析
答:低碳钢材料在横截面发生剪断破坏,铸铁在与轴线成45°螺旋面发生拉断破坏。

低碳钢的抗剪能力小于抗拉和抗压能力。

铸铁的抗拉能力小于抗剪能力和抗压能力。

3、比较说明低碳钢和铸铁材料的拉伸性能参数有何差别?
答:低碳钢的抗剪能力小于抗拉压能力,延伸率和断面收缩率大。

铸铁的抗拉能力小于抗剪能力,抗剪能力小于抗压能力。

材料力学性能大连理工大学课后思考题答案解读

材料力学性能大连理工大学课后思考题答案解读

第一章 单向静拉伸力学性能 一、 解释下列名词。

1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。

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。

5.解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。

6.塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。

韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

7.解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b 的台阶。

8.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。

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。

10.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,多数是脆性断裂。

11.韧脆转变: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,这种现象称为韧脆转变12.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。

13.比例极限:应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。

14.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。

15.解理面:在解理断裂中具有低指数,表面能低的晶体学平面。

16.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。

工程材料复习思考题

工程材料复习思考题

工程材料复习思考题第1章材料的性能1.何谓力学性能?材料的力学性能主要包括哪些方面?2.何谓工艺性能?材料的工艺性能主要包括哪些方面?3.为什么机械零件设计大多以屈服强度为设计依据?4.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。

A K、ψ、δ、σ0.2、σs、σb、σe、HRC、HV、σ-1、HBS、E。

5.某金属材料的拉伸试样l0 =100mm,d0=10mm。

拉伸到产生0.2%塑性变形时作用力(载荷) F0.2=6.5×103 N;F b=8.5×103 N。

拉断后标距长为l l =120mm,断口处最小直径为d l =6.4mm,试求该材料的σ0.2、σb 、δ、ψ 。

6. 试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点,指出各自最适用的范围。

下列几种工件的硬度该用哪种硬度法测量:锉刀、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、表面有很薄的硬化层的工件。

7. 根据GB700—88《碳素结构钢》的规定,牌号为Q235钢的力学性能应达到:σs≥235MPa,σb≥375Mpa,δ5≥26%,ψ≥50%。

现对进厂的一批Q235钢材采用d0=10mm 的标准短试样〔试样的标距等于5倍直径〕进行拉伸试验,测得的试验数据是Fs=20kN,F b=32kN,断后标距长l1 =65mm,d1=6.3mm。

.试问这批钢材合格否?第2章材料的结构1.解释下列名词:晶格、晶胞、晶粒、晶界、亚晶界、晶面、晶向、晶格常数、合金、相、显微组织、固溶体、金属化合物、固溶强化、组元。

2.金属的常见晶格有哪三种?说出名称并画图示之。

3*.在面心立方晶格中,指出原子排列最密的晶面和晶向;试画出图形。

并计算其晶面和晶向的最大原子密度。

4.为什么单晶体有各向异性,.而多晶体的金属通常没有各向异性?5.什么叫晶体缺陷?晶体中可能有哪些晶体缺陷?它们对金属材料的力学性能有何影响? 6.固态合金中固溶体相有哪两种?化合物相有哪三种?它们的力学性能有何特点?7.固溶体的固溶度取决于哪些因素?第3章材料的凝固1.解释名词:过冷现象、过冷度、平衡状态、相图、匀晶转变、共晶转变、枝晶偏析、变质处理2.试述纯金属的结晶过程。

材料力学性能课后思考题答案

材料力学性能课后思考题答案

第一章 单向静拉伸力学性能一、 解释下列名词。

1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。

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。

5.解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。

6.塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。

韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

7.解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b 的台阶。

8.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。

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。

10.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,多数是脆性断裂。

11.韧脆转变: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,这种现象称为韧脆转变12.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。

13.比例极限:应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。

14.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。

15.解理面:在解理断裂中具有低指数,表面能低的晶体学平面。

16.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。

2019材料性能学生思考

2019材料性能学生思考

《材料力学性能》思考题一、名词解释:弹性比功;包申格效应;滞弹性;内耗;超塑性;脆性断裂;韧性断裂;解理断裂;剪切断裂;解理台阶;韧窝;应力状态软性系数;布氏硬度;洛氏硬度;维氏硬度;缺口敏感度;低温脆性;蓝脆;韧脆转变温度;低应力脆断;应力场强度因子;断裂韧性;应力比;疲劳源;疲劳贝纹线;疲劳条带;驻留滑移带;疲劳寿命;次载锻炼;高周疲劳和低周疲劳;磨损;比磨损量;粘着磨损;磨粒磨损;接触疲劳;蠕变;持久强度,蠕变极限,松弛稳定性;过载损伤界;约比温度;过载持久值;疲劳剩余寿命;应力松弛;等强温度;韧脆转变,解理裂纹,弹性,穿晶裂纹,疲劳缺口敏感性,韧脆转变,循环韧性,解理刻面,解理面,塑性,脆性,河流花样,韧性,蓝脆,小范围屈服,有效裂纹长度,缺口敏感度,穿晶断裂,沿晶断裂,缺口效应,冲击韧性,冲击吸收功,韧性温度储备,张开型裂纹,塑性区,有效屈服应力,韧带。

二、说明下列力学性能指标的意义:σbc ;σpc;σpb;σbn;σbb;τs;τp0.3;τb;γmax;280HBS10/3000/30;500HBW5/750;HR30N; HV;HK;HS;NSR;AKV (CVN) ;AKU, aKV;aKU, V15TT, FATT50;NDT, FTE,FTP;K Ic ;GIc;σ-1,σ-1P,σ-1N,τ-1,qf,ΔKth,da/dN,shσ;Tεσ&;Tτδσ/;Tτσ,σe,E,σb,n,G,HBW,σ0.2,HR,σS,α,σr,δ,gtδ,ψ,HBS,K I三、分析问答题第一章1.材料的弹性模数主要取决于什么因素?为何说它是一个对组织不敏感的力学性能指标?2. 决定金属材料屈服强度的主要因素有哪些?提高金属材料的屈服强度有哪些方法?3. 金属材料的应变硬化有何实际意义?抗拉强度为何比屈服强度高?4.试将下列材料的弹性比功由大到小进行排序:黄铜,高强铝合金,人造橡胶,铍青铜,弹簧钢。

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(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)ζp(规定⾮⽐例伸长应⼒)、ζe(弹性极限)、ζs(屈服强度)、ζ0.2(规定残余伸长率为0.2%的应⼒);(3)ζb(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。

材料力学性能思考题

材料力学性能思考题

填空:1.影响材料弹性模数的因素有、、、、、等。

2.提供材料弹性比功的途径有二,提高材料的,或降低。

3.退火态和高温回火态的金属都有包申格效应,因此包申格效应是具有的普遍现象。

4.金属材料常见的塑性变形机理为晶体的和两种。

5.多晶体金属材料由于各晶粒位向不同和晶界的存在,其塑性变形更加复杂,主要有各晶粒变形的及各晶粒变形的的特点。

6.影响金属材料屈服强度的因素主要有、、、、等。

7.产生超塑性的条件是(1);(2);(3)。

8.材料的断裂过程大都包括裂纹的形成与扩展两个阶段,根据断裂过程材料的宏观塑性变形过程,可以将断裂分为与;按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径,分为和;按照微观断裂机理分为和;按作用力的性质可分为和。

9.包申格效应:金属材料经过的塑性变形,而后再同向加载,规定残余伸长应力;,规定残余伸长应力的现象。

10.剪切断裂的两种主要形式为、和。

11.解理断口的基本微观特征为、和。

12.韧性断裂的断口一般呈杯锥状,由、和三个区域组成。

13.韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标,其中又分为、和。

14.材料在受到应力作用时压力状态最硬,其分量为零,材料最易发生,适用于揭示塑性较好的金属材料的脆性倾向。

时,正应力分量较大,切应力分量较小,应力状态较硬。

一般用于塑性变形抗力与切断抗力较低的所谓塑性材料试验;时应力状态较软,材料易产生塑性变形,适用于在单向拉伸时容易发生脆断而不能充分反映其塑性性能的所谓脆性材料;材料的硬度试验属于状态,应力状态非常软,可在各种材料上进行。

15. 材料缺口敏感性除与材料本身性能、压力状态(加载方式)有关外,还与、、有关。

16. 硬度是衡量材料软硬程度的一种力学性能,按加载方式基本上可以分为和两大类,在压入法中,根据加载速率的不同又分为和。

17. 国家标准规定冲击弯曲试验用标准试样分别为试样和试样,所测得的冲击吸收功分别用标记。

18. 影响材料低温脆性的因素有、、、、、等。

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。

材料力学性能_moni试题 (1)

材料力学性能_moni试题 (1)

材料力学性能1一、填空:(每空1分,总分25分)1. 高塑性材料延伸率的测量中,δ5和δ10中的大者为________。

2. 材料硬度的测定方法有、和。

3.弹性不完善性主要包括和。

4.工程应用中,常根据断裂前是否发生宏观的塑性变形,把断裂分成和两大类。

5.研究裂纹体的低应力脆断,主要采用的分析方法有_______和____ ____。

6.脆性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则;塑性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则;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.应力腐蚀断裂的断裂力学测试方法主要有和。

10.磨损目前比较常用的分类方法是按磨损的失效机制分11.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、选择:(每题1分,总分15分)()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) d) ()9. 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) SCC b) CF c) AE d) HE()12.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:(每题1 分,总分15分)( )1.材料的力学行为与材料的力学性能是同一概念。

材料力学实验思考题答案

材料力学实验思考题答案

材料力学实验思考题答案1. 引言。

材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分,通过实验可以更直观地了解材料的性能和行为。

在实验过程中,学生需要不断思考和分析,以深化对材料力学知识的理解。

本文将针对材料力学实验中的一些思考题进行解答,希望能够帮助学生更好地掌握相关知识。

2. 实验思考题答案。

2.1 为什么在材料力学实验中常常使用金属材料?答,金属材料具有良好的可塑性和韧性,适用于各种加载条件下的实验。

同时,金属材料的力学性能稳定,易于加工和制备,因此在材料力学实验中被广泛应用。

2.2 为什么在拉伸试验中会出现颈缩现象?答,在拉伸试验中,当金属材料受到拉力作用时,由于材料内部应力分布不均匀,会出现局部应力集中的现象,导致材料发生颈缩。

这是由于材料的塑性变形导致的,属于材料的典型失效形式。

2.3 为什么在材料力学实验中需要进行应力应变曲线的测定?答,应力应变曲线是材料力学性能的重要指标,通过曲线的测定可以了解材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等性能参数。

这对于材料的选用和设计具有重要意义,因此在材料力学实验中需要进行应力应变曲线的测定。

2.4 为什么在材料力学实验中需要进行硬度测试?答,硬度是材料抵抗局部变形的能力,是材料力学性能的重要指标之一。

通过硬度测试可以快速了解材料的硬度水平,评估材料的耐磨性和耐腐蚀性能,对于材料的使用和维护具有重要意义。

2.5 为什么在材料力学实验中需要进行冲击试验?答,冲击试验可以评估材料的韧性和抗冲击性能,对于材料在受到冲击载荷时的表现具有重要意义。

通过冲击试验可以了解材料在实际工作条件下的表现,为工程设计和材料选择提供重要参考。

3. 结语。

通过对材料力学实验思考题的解答,可以更深入地了解材料力学知识的实际应用。

希望学生在实验过程中能够不断思考和分析,提高对材料力学的理解和掌握,为将来的工程实践奠定坚实的基础。

工程材料复习思考题(全)

工程材料复习思考题(全)

工程材料复习思考题(全)《机械工程材料》复习思考题陈永泰第一章材料的性能1材料的力学性能主要存有哪些?强度,塑性,硬度,韧性及疲劳强度。

2详述低碳钢的形变-快速反应曲线(分成几个阶段,各特征点则表示什么含义)。

弹性变形阶段,屈服阶段,塑性变形阶段,颈变小阶段。

(画图)第二章材料的结构1体心立方晶格的墨排面和YCl方向各存有那些?面心立方晶格呢?{110},<111>;{111},<110>2与理想的晶体相比较,实际晶体在结构上有何特征?①多晶体结构;②具备晶体缺陷。

3为何晶粒越细,金属的强度、硬度越高,塑性、韧性越好?金属的晶粒越细,晶界的总面积越大,势能制约越多,必须协同的具备相同李昭道的晶粒越多,金属塑性变形的抗力越高,从而引致金属强度和硬度越高。

金属晶粒越细,单位体积内晶粒数目越多,同时参与变形的晶粒数目也越多,变形越均匀,推迟了裂纹的形成和扩展,使得在断裂前发生较大的塑性变形,在强度和硬度同时增加的情况下,金属在断裂前消耗的功增大,因而其韧性也较好,因此,金属的晶粒越细,其塑性和韧性也越好。

4名词解释:二者固溶体金属化合物固溶加强云气加强二者:金属或合金中,凡成分相同,结构相同,并与其它成分存有界面分离的光滑组成部分。

固溶体:合金中,其晶体结构与共同组成元素之一的晶体结构相同的固相称作固溶体。

金属化合物:合金中,其晶体结构与共同组成元素之一的晶体结构均不相同的固相称作金属化合物。

固溶强化:随溶质质量增加,固溶体的强度,硬度增加,塑性,韧性下降,这种现象称为固溶强化。

云气加强:即为结晶加强。

若合金中的第二相以细小云气的微粒均匀分布在基体上,则可以明显提升合金的强度,称作云气加强。

5固态合金中的相分为几类?它们是如何定义的?(提示:晶格类型)1固溶体:合金中,其晶体结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相称为固溶体。

金属化合物:合金中,其晶体结构与组成元素之一的晶体结构均不相同的固相称为金属化合物。

材料力学实验报告思考题答案

材料力学实验报告思考题答案

材料力学实验报告思考题答案在材料力学实验中,我们经常会遇到一些思考题,这些问题既能够检验我们对实验知识的掌握程度,也能够帮助我们更深入地理解材料力学的相关原理。

下面,我将针对一些常见的材料力学实验报告思考题进行解答,希望能够对大家的学习有所帮助。

1. 为什么在材料力学实验中会使用标准试样进行拉伸和压缩测试?标准试样在材料力学实验中的使用主要是为了保证实验的可重复性和可比性。

通过使用标准试样,可以确保不同实验之间的测试条件是一致的,从而能够得到具有可靠性和可比性的实验数据。

此外,标准试样的设计和制备经过严格的标准化程序,能够保证试样的质量和几何尺寸的精度,从而提高实验结果的准确性。

2. 为什么在材料力学实验中会进行拉伸和压缩测试?拉伸和压缩测试是材料力学实验中常见的测试方法,主要是为了研究材料在外力作用下的力学性能。

拉伸测试可以用来测定材料的抗拉强度、屈服强度、断裂强度等参数,而压缩测试则可以用来测定材料的抗压强度、屈服强度等参数。

通过这些测试,可以全面了解材料在不同加载条件下的力学性能,为材料的设计和选用提供依据。

3. 为什么在材料力学实验中会进行硬度测试?硬度测试是材料力学实验中常用的一种测试方法,主要是为了研究材料的硬度和耐磨性能。

硬度是材料抵抗外界力量的能力,硬度测试可以用来评价材料的硬度大小,从而为材料的选用和加工提供参考。

此外,硬度测试还可以用来评价材料的耐磨性能,对于一些需要经受摩擦和磨损的材料来说,硬度测试显得尤为重要。

4. 为什么在材料力学实验中会进行冲击测试?冲击测试是用来研究材料在受到冲击载荷时的响应行为,主要是为了评价材料的抗冲击性能。

在一些特殊的工作条件下,材料可能会受到冲击载荷,因此对于一些需要承受冲击载荷的材料来说,冲击测试显得尤为重要。

通过冲击测试,可以了解材料在受到冲击载荷时的变形和破坏情况,为材料的设计和选用提供依据。

综上所述,材料力学实验中的拉伸、压缩、硬度和冲击测试都是为了研究材料的力学性能,通过这些测试可以全面了解材料的力学性能,为材料的设计和选用提供依据。

材料力学实验报告思考题答案

材料力学实验报告思考题答案

材料力学实验报告思考题答案在材料力学实验中,我们通过对材料的力学性能进行测试和分析,来了解材料的力学特性和性能表现。

在实验过程中,我们遇到了一些问题和思考题,下面就这些问题进行一一解答。

1. 为什么要进行拉伸试验和压缩试验?拉伸试验和压缩试验是材料力学实验中常用的两种试验方法,通过这两种试验可以得到材料在不同受力状态下的性能参数,比如弹性模量、屈服强度、断裂强度等。

拉伸试验可以得到材料在拉伸状态下的性能参数,而压缩试验则可以得到材料在压缩状态下的性能参数。

这两种试验可以全面了解材料的力学性能,为材料的选用和设计提供依据。

2. 为什么金属材料在拉伸过程中会出现颈缩现象?在金属材料的拉伸试验中,当应变逐渐增大时,材料会出现颈缩现象,即试样的横截面积逐渐减小,最终导致试样断裂。

这是因为在拉伸过程中,材料会发生塑性变形,而塑性变形的发生是由于晶格滑移和再结晶等原因导致的。

当应变达到一定程度时,晶粒开始发生滑移,形成了颈缩现象。

3. 为什么金属材料的屈服强度比抗拉强度要低?金属材料的屈服强度比抗拉强度要低的原因主要有两个方面。

首先,屈服强度是材料在发生塑性变形时的抗力,而抗拉强度是材料在拉伸过程中的最大抗力。

在材料发生塑性变形时,晶粒开始发生滑移,而在达到最大抗力之后,晶粒开始断裂,这时材料的抗拉强度达到最大值。

其次,材料的屈服强度受到材料内部缺陷和应力集中等因素的影响,因此通常情况下屈服强度要低于抗拉强度。

4. 为什么在压缩试验中,材料的抗压强度要大于抗拉强度?在材料的压缩试验中,由于材料在压缩状态下受到的应力是均匀分布的,而在拉伸状态下受到的应力是集中分布的,因此材料的抗压强度要大于抗拉强度。

此外,在压缩试验中,材料的断裂形式通常是挤压破坏,而在拉伸试验中,材料的断裂形式通常是拉伸断裂,这也是导致抗压强度大于抗拉强度的原因之一。

通过对这些问题的思考和分析,我们可以更深入地了解材料力学实验中的一些重要概念和原理,为我们的实验工作提供更多的指导和帮助。

材料力学性能总思考题(1)

材料力学性能总思考题(1)

材料力学性能总思考题(1)第一章1什么是材料力学性能?有何意义?材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。

2金属拉伸试验经历哪几个阶段?拉伸试验可以测定哪些力学性能?三个阶段:弹性变形阶段;塑性变形阶段;断裂可测定的性能:屈服强度,抗拉强度,断后伸长率,断面收缩率3拉伸曲线有何作用?拉伸曲线各段图形分别意味着什么?拉伸曲线可测定材料的屈服强度,抗拉强度,断后伸长率,断面收缩率等力学性能指标;4不同材料的拉伸曲线相同吗?为什么?不同;材料的组织结构不同,成分不同,所处温度、应力状态不同,拉伸曲线也不同。

5材料的拉伸应力应变曲线发现了哪几个关键点?这几个关键点分别有何意义?真实应力应变曲线关键点是颈缩点工程应力应变是屈服强度7 弹性变形的实质是什么?金属晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反映。

8弹性模量E的物理意义?E是一个特殊的力性指标,表现在哪里?材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。

E=ζ/ε。

弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。

弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。

它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。

特殊表现:金属材料的E是一个对组织不敏感的力学性能指标,温度、加载速率等外在因素对其影响不大,E主要决定于金属原子本性和晶格类型。

9比例极限、弹性极限、屈服极限有何异同?比例极限:应力应变曲线符合线性关系的最高应力(应力与应变成正比关系的最大应力);弹性极限:试样由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力;屈服极限:开始发生均匀塑性变形时的应力。

10你学习了哪几个弹性指标?弹性极限、比例极限、弹性模量、弹性比功11弹性不完整性包括哪些方面?金属在弹性变形阶段存在微小的塑性变形,即弹塑性变形之间无绝对的分界点,包括弹性滞弹性及内耗、包辛格效应等。

思考题1-17(2012)

思考题1-17(2012)

第1章钢筋混凝土材料力学性能一、名词与术语屈服强度条件屈服强度极限强度混凝土收缩混凝土徐变混凝土线性徐变混凝土非线性徐变混凝土立方体抗压强度标准值混凝土轴心抗压强度二、分析思考题1.钢筋与混凝土是两种不同性质的材料,为何能够共同工作?2.钢筋混凝土结构的主要优缺点是什么?3.混凝土的强度等级是根据什么确定的?我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些?4.混凝土立方体试块尺寸与其抗压强度的大小有何关系?目前对此如何解释?5.同样强度等级混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度的大小关系如何?为什么?6.混凝土共有几个基本强度指标?其强度平均值的统计关系如何?7.何谓混凝土的弹性模量、变形模量(割线模量)和切线模量?弹性模量与变形模量之间有何关系?我国《规范》是怎样确定混凝土弹性模量的?8.何谓弹性系数?其大小与混凝土中的应力值有何关系?9.分析不同强度等级的混凝土轴压应力应变曲线的区别。

9.混凝土处于三向受压状态下,其强度和变形性能有哪些特点?10.混凝土徐变和收缩变形有何本质区别?它们产生的原因分别是什么?分别受哪些主要因素影响?11.混凝土的收缩和徐变对工程结构有哪些危害?怎样减小收缩和徐变?12.为什么软钢只取屈服强度作为设计强度的依据,不考虑其强化阶段?13.钢筋混凝土结构对钢筋性能有哪些方面的要求?14.钢筋的塑性指的是什么?用什么指标衡量?塑性有何工程意义?第2章混凝土结构的设计方法一、名词与术语极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态结构的可靠度永久荷载可变荷载偶然荷载准永久荷载二、分析思考题1.建筑结构应该满足哪些功能要求?2.什么是结构的极限状态?结构的极限状态有几类?其含义各是什么?结构超过极限状态会产生什么后果?建筑结构安全等级是按什么原则划分的?3.何谓作用与作用效应?“作用”与荷载有什么区别?为什么说作用效应是一个随机变量?4.何谓结构抗力?结构构件的抗力与哪些因素有关?为什么说构件的抗力是一个随机变量?5.什么是功能函数?如何用功能函数表达“失效”、“可靠”和“极限状态”?6.什么是结构可靠概率P s和失效概率P f?什么是目标可靠指标?可靠指标与结构失效概率有何定性关系?7.什么是荷载的标准值?8.荷载的代表值有哪些?它们之间的关系如何?9.确定我国“规范”承载力极限状态设计表达式采用何种形式?说明式中各符号的物理意义及荷载效应基本组合的取值原则。

材料力学思考题

材料力学思考题

材料力学思考题材料力学是研究材料在外力作用下的变形、破坏和失效行为的学科。

在研究材料力学时,我们常常会遇到一些思考题,通过思考和解答这些问题,我们可以更深入地理解材料力学的原理和应用。

下面是一些材料力学的思考题:1. 什么是材料的弹性模量?如何计算弹性模量?弹性模量是反映材料抵抗变形的能力的物理量,定义为材料应力与应变之间的比值。

计算弹性模量的方法有很多,常见的计算方法有拉伸和压缩试验、弯曲试验和剪切试验等方法。

2. 金属为什么会产生塑性变形?金属之所以会产生塑性变形,是因为金属晶体的滑移和位错运动导致晶体之间相对位移。

当外力作用于金属上时,晶体内部的滑移和位错运动会使原子发生相对位移,从而使金属产生塑性变形。

3. 为什么材料的应力和应变不是线性关系?在小应变范围内,材料的应力和应变呈线性关系,即服从胡克定律。

然而,在大应变范围内,材料的应力和应变不再线性关系,因为大应变条件下会发生晶体滑移、位错运动等塑性变形机制,从而导致应力和应变之间的非线性关系。

4. 什么是疲劳破坏?是什么原因导致材料发生疲劳破坏?疲劳破坏是材料在受循环应力作用下产生的断裂失效。

材料的疲劳破坏是由于循环应力引起的微观裂纹的扩展,导致裂纹逐渐扩展并最终导致材料断裂。

疲劳破坏的原因有多种,包括材料内部缺陷、应力集中、氧化、腐蚀等。

5. 为什么金属在高温下更容易失效?金属在高温下更容易发生失效,是因为高温条件下金属的晶界扩散速率增大,晶界扩散会导致金属晶粒的生长和晶界的消失,从而导致金属的力学性能下降。

此外,高温条件下金属还容易发生相变、疏松等失效现象。

以上是一些关于材料力学的思考题,通过解答这些问题,可以加深对材料力学原理和应用的理解,并且能够帮助我们更好地应用材料力学知识解决实际的材料工程问题。

材料力学思考题

材料力学思考题

材料力学思考题材料力学作为工程学科中的重要基础课程,对于工程学生来说是一门极具挑战性的学科。

在学习过程中,我们不仅需要掌握理论知识,还需要具备一定的实践能力和思维能力。

因此,今天我将为大家提出一些材料力学的思考题,希望能够帮助大家更好地理解和应用这门学科。

1. 为什么在工程材料的研究中,常常会用到应力-应变曲线?应力-应变曲线是描述材料在受力过程中应力和应变之间关系的重要参数。

通过应力-应变曲线,我们可以了解材料的力学性能,如屈服强度、抗拉强度、断裂强度等。

这些参数对于工程设计和材料选择具有重要的指导意义。

因此,在工程材料的研究中,常常会用到应力-应变曲线。

2. 为什么金属材料在拉伸过程中会出现颈缩现象?在金属材料的拉伸过程中,由于材料的应力分布不均匀,会导致材料出现局部缩颈现象。

这是由于材料在拉伸过程中,受力作用下出现应力集中,导致材料局部变形,最终形成颈缩。

这种现象在金属材料的拉伸试验中经常会出现,对于材料的力学性能研究具有一定的影响。

3. 为什么在材料的蠕变过程中会出现塑性变形?材料的蠕变是指在高温和高应力条件下,材料会发生持续的塑性变形。

这是由于在高温和高应力的环境下,材料的晶体结构发生变化,从而导致材料出现塑性变形。

蠕变现象在工程材料的高温应用中具有重要的意义,因此对于材料的蠕变行为进行研究具有重要的工程价值。

4. 为什么在材料的疲劳过程中容易出现裂纹?材料的疲劳是指在受到交变载荷作用下,材料会发生裂纹和最终断裂的现象。

这是由于在疲劳载荷作用下,材料内部会出现应力集中和微观损伤,最终导致裂纹的产生。

因此,在材料的疲劳过程中容易出现裂纹,这对于工程结构的安全性具有重要的影响。

5. 为什么在材料的断裂过程中会出现脆性断裂和韧性断裂?材料的断裂过程可以分为脆性断裂和韧性断裂两种类型。

脆性断裂是指材料在受到外力作用下,会出现迅速断裂的现象;而韧性断裂是指材料在受到外力作用下,会出现一定的变形和吸能过程。

q235材料力学性能实验思考题回答

q235材料力学性能实验思考题回答

q235材料力学性能实验思考题回答1. 1试验材料及设备试验在上海交通大学工程力学试验中心固体力学试验室的AUTOGRAPHICS-25型万能材料试验机上进行.试验机最大加载能力为50kN,对试件采用电炉加热,由试验机自动记录试件单向拉伸的应力-应变(θ-ϵ)关系曲线.试件材料为Q235钢,试件按试验机指定的形状制作,规格、尺寸如图1所示.试验的温度、加载条件按照国家标准[6,7]进行.图1试样几何尺寸(m m)Fig.1 Geom etrical dimension of test specimen1.2试验内容试验共分5组进行.(1)A组试验共计2根试件,测定试验机自动记录θ-ϵ曲线中应变的修正值.(2)B组试验共计3根试件,进行未经高温过程的常温拉伸试验,以得到此批试验钢材的一些基本力学性能指标.(3) C组试验(包括应力)分别为0.3f y,0. 5f y、和0.7f y, 3种工况,简单记为C1、C2和C3.其中C2工况做2根试件,C1和C3工况由于试验结果离散性较大,各做了3根试件.在每种工况下,先在试件.上施加应力到指定应力水平,变形稳定后先升温至.500°C,然后再降到常温.升降温过程中,从常温升到50°c之后,每隔50°c在试验机自动绘制的θ-ϵ图.上标定一次,记下对应的应变值.升温速率为 13 °C/ min左右,降温方式是在室温下自然冷却(4)D组试验共分为4种工况,每种工况做3根试件,共计12根试件.每种工况的σ- t路径如下由于实验条件的限制,每隔50C均匀加载(或均匀卸载)一次,以小幅阶梯状加载(或卸载)模拟连续加载(或卸载).升降温过程中,从常温升到50 °C 后,每隔50 C在试验机自动绘制的σ- t图上标定一次,记下对应的应变值.每种工况均保持相对恒定的升温速度(约13 °C/ min),降温方式是在室温下自然冷却.(5)E组试验测量了C组试验的试件经历恒载升降温自然冷却到常温时的弹性模量、屈服强度和极限强度.2试验结果及分析2.1 A组试验经过A组试验得出的试验机自动记录的θ-ϵ曲线中各温度点对应的应变修正值随温度变化的试验结果如图2所示.B、C、D组中的应变值都是采用修正以后的数值.图2试验应变数据修正值Fig.2 Correct values of test st rain data2.2未经高温过程的钢材常温拉伸试验结果试验所得常温下材料的力学性能指标为:弹性模量E= 198 GPa,屈服应力fy= 286.7 MPa,极限应力fu= 447.5 MPa,极限应变ϵu= 0. 767.2.3 C组实验C组试验结果是建立D组试验本构关系式的基础.通过对图3的分析,可以得到σ- ϵ、t- ϵ的基本关系.图3恒载升降温路径的t-∈曲线Fig. 3 Curves of t-∈under const antHoadheating & coo ling paths由图3实线组可见:当t≤300 °C时,t一ϵ曲线上升比较平缓,且不同应力水平对应的曲线趋势比较相似;当t> 300 C时,高应力水平(C2, C3)下的试件应变便开始急剧增加,呈指数形式.相同温度下,应力水平越高温度变形越大,温度变形与应力水平近似于线性关系.由图3虚线组可见:降温段t-∈曲线比较平稳,随着温度下降,不同应力水平对应的曲线有较为一致的下降趋势.对于高应力水平下的试件,由于其升温至一定温度时已经进入屈服阶段,故应力水平还没有低于相应温度的屈服强度时,它的应变仍在增加.同时,高应力水平下的残余应变,因为包括屈服后的高温塑性应变,所以要比低应力水平下的大很多.。

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第一章1什么是材料力学性能?有何意义?材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。

2金属拉伸试验经历哪几个阶段?拉伸试验可以测定哪些力学性能?三个阶段:弹性变形阶段;塑性变形阶段;断裂可测定的性能:屈服强度,抗拉强度,断后伸长率,断面收缩率3拉伸曲线有何作用?拉伸曲线各段图形分别意味着什么?拉伸曲线可测定材料的屈服强度,抗拉强度,断后伸长率,断面收缩率等力学性能指标;4不同材料的拉伸曲线相同吗?为什么?不同;材料的组织结构不同,成分不同,所处温度、应力状态不同,拉伸曲线也不同。

5材料的拉伸应力应变曲线发现了哪几个关键点?这几个关键点分别有何意义?真实应力应变曲线关键点是颈缩点工程应力应变是屈服强度7 弹性变形的实质是什么?金属晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反映。

8弹性模量E的物理意义?E是一个特殊的力性指标,表现在哪里?材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。

E=ζ/ε。

弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。

弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。

它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。

特殊表现:金属材料的E是一个对组织不敏感的力学性能指标,温度、加载速率等外在因素对其影响不大,E主要决定于金属原子本性和晶格类型。

9比例极限、弹性极限、屈服极限有何异同?比例极限:应力应变曲线符合线性关系的最高应力(应力与应变成正比关系的最大应力);弹性极限:试样由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力;屈服极限:开始发生均匀塑性变形时的应力。

10你学习了哪几个弹性指标?弹性极限、比例极限、弹性模量、弹性比功11弹性不完整性包括哪些方面?金属在弹性变形阶段存在微小的塑性变形,即弹塑性变形之间无绝对的分界点,包括弹性滞弹性及内耗、包辛格效应等。

12 什么是滞弹性?举例说明滞弹性的应用?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。

应用:精密传感元件选择滞弹性低的材料。

13内耗、循环韧性、包申格效应?内耗:金属材料在在弹性区内加载交变载荷(振动)时吸收不可逆变形功的能力;循环韧性:金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力;包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形(残余应变为1%~4%),卸载后再同向加载,规定残余伸长应力(弹性极限或屈服极限)增加,反向加载,规定残余伸长应力(特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零)的现象。

14什么是屈服强度?如何度量屈服强度?屈服强度ζs :开始产生塑性变形时的应力。

对于屈服现象明显的材料,以下屈服点对应的应力为屈服强度;对于屈服现象不明显的材料,以产生0.2%残余变形的应力为其屈服强度。

15如何强化屈服强度?影响屈服强度的内在因素有:结合键、组织、结构、原子本性。

从组织结构的影响来看,可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度,这就是:(1)固溶强化;(2)形变强化;(3)沉淀强化和弥散强化;(4)晶界和亚晶强化。

影响屈服强度的外在因素有:温度、应变速率、应力状态。

18真实应力应变曲线与工程应力应变曲线有何不同有何意义?关键点是哪个点?工程应力应变曲线上的应力和应变是用试样标距部分原始截面积原始标距长度来度量的,往往不能真实反映或度量应变;真实应力应变曲线则代表瞬时的应力和应变,更为合理,可以叠加,可以不记中间加载历史,只需知道试样的初始长度和最终长度。

工程>真实。

关键点是颈缩点,颈缩点前是均匀塑性变形,后是颈缩阶段,对应应力是抗拉强度。

19什么是应变硬化指数n?有何特殊的物理意义?有何实际意义?应变硬化指数:材料开始屈服以后,继续变形时的应变硬化情况,决定了材料开始颈缩时的最大应力ζb;物理意义:反映了金属材料抵抗均匀塑性变形的能力,是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。

n=ε=最大均匀变形量。

实际意义:金属材料的n值较大,则加工成的机件在服役时承受偶然过载的能力也就较大,可以阻止机件某些薄弱部位继续塑性变形,从而保证机件安全服役。

n大的材料,冲压性能好,应变硬化效果突出。

不能热处理强化的材料都可以用应变硬化方法强化。

20 什么是颈缩?颈缩条件、颈缩点意义?颈缩:是韧性金属材料在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象,它是应变硬化和截面减小共同作用的结果。

颈缩条件:S=dS/dε当真实应力应变曲线上的某点的斜率(应变硬化速率)等于该点的真实应力时,缩颈产生;ε=n当金属材料的应变硬化指数等于最大真实均匀塑性变形量时,缩颈产生。

颈缩点意义:缩颈点B是最大应力点,也是局部不均匀塑性变形开始点,21 抗拉强度σb和实际意义。

抗拉强度:ζb=Fb/A0,韧性金属材料拉断过程中最大力所对应的应力。

实际意义:①ζb标志韧性金属材料的实际承载能力②ζb是脆性材料的断裂强度,用于产品设计,其许用应力便以ζb为判据③ζb的高低决定于屈服强度和应变硬化指数④ζb与布氏硬度HBW、疲劳极限ζ-1之间有一定的经验关系。

、22塑性及其表示和实际意义;塑性是指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。

表示:金属材料常用的塑性指标为断后伸长率和断面收缩率断后伸长率δ=(L1-L0)/L0X100%断面收缩率ψ=(A0-A1)/A0X100%实际意义:金属的塑性指标通常不能直接用于机件的设计,但对静载下工作的机件,都要求材料具有一定塑性,以防止偶然过载时产生突然破坏。

塑性指标是安全力学性能指标塑性对金属成型加工很有意义塑性变形能力,反应形变强化容量,利于机器装配、修复塑性大小反应冶金质量好坏23静力韧度的物理意义。

金属材料在静拉伸时单位体积材料断裂前所吸收的功定义为静力韧度,它是强度和塑性的综合指标。

24 静拉伸的断口形式;正断:切断混合断25静拉伸断口三要素及其意义;纤维区、放射区、和剪切唇。

26解理断裂及其微观断口特征;解理断裂是指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。

微观断口特征:解理台阶、河流花样、舌状花样。

27河流花样实际上是许多解理台阶,不是在单一的晶面上,是由解理台阶的侧面汇合而形成的。

29穿晶断裂、沿晶断裂;脆性断裂、韧性断裂;穿晶断裂:裂纹穿过晶内的断裂为穿晶断裂;沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展的断裂为沿晶断裂;脆性断裂: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,危害性很大;韧性断裂:金属材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂,有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断地消耗能量。

第二章1应力状态软性系数α及其意义;最大切应力τmax和最大正应力σmax的比值表示它们的相对大小,称为应力状态软性系数α。

意义:α值越大的试验方法,试样中最大切应力分量越大,表示应力状态越软,金属越易产生塑性变形和韧性断裂;反之,试样中最大正应力分量越大,应力状态越硬,金属越不易产生塑性变形而易于产生脆性断裂。

注意,α的绝对值并不能评定材料的塑性变形特性。

4缺口效应及其产生原因;缺口效应:1)缺口三向应力状态产生应力集中2)缺口强化:塑性材料缺口试样的屈服强度高于光滑试样;强度增加,塑性降低3)由应力集中产生应变集中4)缺口附近应变速率高于平均应变速率产生原因:缺口产生应力集中,引起三向应力状态,使材料脆化,由应力集中产生应变集中,使缺口附近的应变速率增加。

6应力集中系数和缺口敏感度;缺口引起的应力集中程度通常用应力集中系数Kt表示,定义为缺口净截面上的最大应力σmax与平均应力σ之比。

Kt值与材料性质无关,只决定于缺口几何形状。

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σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值表示,称为缺口敏感度NSR。

NSR越大,缺口敏感性越小。

8硬度测试方法有几种(三类)?划痕法,回跳法压入法9金属硬度测试的意义(或者硬度测试为什么广泛应用)?1)设备简单,操作方便,迅速,不破表面2)测量局部区域抵抗变形、断裂的能力3)敏感地反映出金属材料的化学成分和组织结构的差异4)所测硬度不是单独的力学性能指标,与其它力学性能有一定关系5)硬度试验特别是压入法硬度试验在生产及科学研究中得到了广泛的应用10布氏硬度原理;用一定直径D(mm)的硬质合金球为压头,施以一定的试验力F(N),将其压入试样表面,经规定保持时间t(s)后卸除试验力,试样表面将残留压痕。

测量压痕平均直径d(mm),求的压痕球形面积A(mm2)。

布氏硬度值(HBW)就是试验力F除以压痕球形面积A所得商,F以N为单位时,HBW=0.102F/A11布氏硬度的相似原理;使P2/D2为一常数,保证得到几何相似的压痕(即压痕的压入角保持不变),即保证对同一材料得到相同的HB值,即相似原理。

12布氏硬度的特点和适用范围;一般采用直径较大的压头球,因而所得压痕面积较大。

压痕面积大的优点是其硬度值能反映金属在较大范围内各组成相的平均性能,而不受个别组成相及微小不均性的影响,试验数据稳定,重复性强。

缺点:对不同材料需更换不同直径的压头球和改变试验力,压痕直径的测量也较麻烦,因而用于自动检测时受到限制,当压痕直径较大时,不宜在成品上进行试验。

适用于测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度。

13布氏硬度的表示;①硬度值②符号HBW ③球直径④试验力⑤试验力保持时间(10~15s不标14洛氏硬度及其表示;原理:采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头,以测量压痕深度所表示的硬度,洛氏硬度值以压痕深度h来计算HR=(k-h)/0.002。

当使用金刚石圆锥压头,k取0.2mm,当使用淬火钢球或硬质合金球,k取0.26mm。

表示方法:硬度值、符号HR、标尺字母。

15洛氏硬度的特点和适用范围;优点:操作简便迅速,硬度值可直接读出;压痕较小,可在工件上进行试验;采用不同标尺可测定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验。

缺点:压痕较小,代表性差;若材料中有偏析及组织不均匀等缺陷,则所测硬度值重复性差,分散度大;此外,用不同标尺测得的硬度彼此无关,不能直接比较。

适用范围:由于洛氏硬度试验所用试验力较大,不能用来测定极薄试样、渗氮层及金属镀层等的硬度。

第三章1 冲击载荷及对金属力学性能的影响;冲击载荷:加载速度很快而作用时间很短的突发性载荷。

影响:主要表现在以下几个方面:①局部大变形;②温度效应引起的绝热剪切掖坏;③应力波相互作用造成的崩落破坏;④应变率效应引起的动态脆性。

2 加载速率、形变速率;加载速率:指载荷施加于试样时的速率,用单位时间内应力增加的数值表示;形变速率:单位时间内的变形量。

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