材料成型基本原理总结

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材料成型原理与工艺

材料成型原理与工艺

04
材料成求极高,需要具备轻质、高强度、 耐高温等特性。材料成型原理与工艺的发展为航空航天领域 提供了更多的选择,如钛合金、复合材料等。
这些新型材料的应用有助于减轻飞机和航天器的重量,提高 其性能和安全性。
汽车工业领域的应用
随着环保意识的提高和新能源汽车的 兴起,汽车工业对轻量化材料的需求 越来越大。
件。
锻造工艺
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自由锻造
利用自由锻锤或压力机对坯料 进行锻打,形成所需形状和尺
寸的锻件。
模锻
利用模具对坯料进行锻打,使 坯料在模具中形成所需形状和
尺寸的锻件。
热锻
将坯料加热至高温后进行锻打 ,使材料易于塑性变形。
冷锻
在常温下对坯料进行锻打,适 用于塑性较差的材料。
焊接工艺
熔化焊
压力焊
材料成型原理与工艺的发展使得汽车 零部件的制造更加高效、精确,如铝 合金、镁合金等轻质材料的广泛应用 ,有助于降低汽车能耗和排放。
能源领域的应用
能源领域如核能、太阳能等需要大量的特殊材料,如耐高 温、耐腐蚀的材料。
材料成型原理与工艺的进步为能源领域提供了可靠的材料 解决方案,如高温合金、耐腐蚀涂层等,有助于提高能源 利用效率和安全性。
材料成型原理与工艺
• 材料成型原理概述 • 材料成型工艺介绍 • 材料成型原理与工艺的发展趋势 • 材料成型原理与工艺的应用前景
01
材料成型原理概述
材料成型的基本概念
材料成型是通过物理或化学手 段改变材料的形状,以达到所 需的结构和性能的过程。
材料成型涉及多种工艺和技术, 如铸造、锻造、焊接、注塑等。
泡沫金属
通过在金属基体中引入孔洞,制备 出具有轻质、高比强度的泡沫金属 材料。

材料成型基本原理

材料成型基本原理

材料成型基本原理材料成型是指通过一定的工艺方法,将原材料加工成所需形状和尺寸的工件的过程。

在工程制造中,材料成型是非常重要的一环,它直接关系到产品的质量、效率和成本。

而材料成型的基本原理则是在材料的物理性能和加工工艺的相互作用下,实现材料的形状改变和尺寸精度控制。

首先,材料成型的基本原理包括了材料的塑性变形和断裂行为。

在加工过程中,材料会受到外力的作用,从而发生塑性变形,使得原材料形成所需的形状。

而材料的塑性变形又受到材料的物理性能和加工条件的影响,例如材料的硬度、韧性、屈服强度等,以及加工温度、应变速率等因素。

在材料成型过程中,需要根据不同材料的特性和加工要求,选择合适的成型工艺,以实现塑性变形的控制和优化。

其次,材料成型的基本原理还包括了材料的流变行为和变形机制。

在材料成型过程中,材料会发生流变行为,即在受力作用下发生形变。

而材料的流变行为又受到应力、温度、应变速率等因素的影响,从而影响材料的变形机制和成型效果。

在实际工程中,需要通过实验和模拟手段,研究材料的流变行为和变形机制,以指导成型工艺的优化和控制。

最后,材料成型的基本原理还包括了成型工艺的设计和优化。

在实际生产中,需要根据产品的设计要求和加工条件,选择合适的成型工艺,以实现材料的形状改变和尺寸精度控制。

而成型工艺的设计和优化又涉及到材料的选择、模具设计、加工参数的确定等方面,需要综合考虑材料的特性和加工要求,以实现成型工艺的高效、稳定和可控。

综上所述,材料成型的基本原理是在材料的物理性能和加工工艺的相互作用下,实现材料的形状改变和尺寸精度控制。

在实际工程中,需要深入理解材料成型的基本原理,通过科学的方法和手段,指导成型工艺的优化和控制,以实现产品质量的提升和生产效率的提高。

阐述塑料成型工艺中注塑成型的基本原理和优点

阐述塑料成型工艺中注塑成型的基本原理和优点

阐述塑料成型工艺中注塑成型的基本原理和优点1. 注塑成型的基本原理注塑成型,简单来说,就是把塑料颗粒加热融化,然后像打针一样,把它们注入一个模具中,等它冷却后,就变成我们想要的形状了。

这个过程其实就像我们小时候玩黏土,先把黏土捏软,再压成各种各样的形状,最后等它干掉就能拿去玩了。

不过,注塑成型用的材料是塑料,不是黏土,听起来是不是很酷?1.1 融化的过程首先,塑料颗粒在加热炉里受热,逐渐融化。

这时候,塑料就像变魔术一样,从固态变成了液态。

想象一下,你把冰淇淋放在阳光下,过了一会儿,它就融化成了一滩。

这个融化的过程可是很关键哦,因为只有这样,塑料才能顺利流进模具里。

1.2 注入的过程接下来,融化的塑料会通过一个很厉害的机械装置,被迅速注入到模具里。

这就像我们用注射器打针一样,速度快得惊人,几乎一瞬间就完成了。

模具里面的空间就像是个塑料的“家”,一旦塑料流进去,待会儿就能安家落户,变成各种各样的产品。

1.3 冷却与成型最后一步是冷却。

液态塑料在模具里待着,慢慢变得坚硬。

这时候,可以想象成一颗冰淇淋球在冰箱里冷却,慢慢定型。

等到冷却完成,我们打开模具,哇!一件全新的塑料制品就诞生啦!就这样,注塑成型的神奇过程完成了,简直是科技的结晶。

2. 注塑成型的优点接下来说说注塑成型的优点,真是一堆好处让人眼前一亮啊!2.1 生产效率高首先,注塑成型的生产效率可是杠杠的。

一次可以生产出很多件产品,尤其适合大规模生产。

想想看,咱们日常生活中见到的各种塑料瓶、玩具,都是通过这种方法快速造出来的,真是让人赞叹不已。

2.2 复杂形状也能做其次,注塑成型可以做出复杂的形状,这一点简直是太神奇了!比如说,咱们见到的那些精致的小玩具,形状各异,五花八门,都是这种工艺的功劳。

可以说,只要模具设计得好,几乎没有什么不可以的。

2.3 成本低再来就是,虽然初期模具的制作成本稍微高点,但一旦模具做好了,后续的生产成本就降下来了,简直就是物美价廉的代表。

材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结第一章铸造铸造是一种制造零件的方法,它将液态金属填充到型腔中,待其凝固冷却后,获得所需形状和尺寸的毛坯或零件。

填充铸型的过程称为充型,而液态合金充满型腔,形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力被称为充型能力。

影响充型能力的因素包括金属液本身的流动能力(合金流动性)、浇注条件(浇注温度、充型压力)以及铸型条件(铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构)。

流动性是熔融金属的流动能力,是液态金属固有的属性。

影响合金流动性的因素包括合金种类(与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关)、化学成份(纯金属和共晶成分的合金流动性最好)以及杂质和含气量(杂质增加粘度,流动性下降;含气量少,流动性好)。

金属的凝固方式包括逐层凝固方式、体积凝固方式或称“糊状凝固方式”以及中间凝固方式。

收缩是液态合金在凝固和冷却过程中,体积和尺寸减小的现象。

收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。

合金的收缩可分为三个阶段:液态收缩、凝固收缩和固态收缩。

液态收缩和凝固收缩通常以体积收缩率表示,是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。

合金的固态收缩通常用线收缩率来表示,是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。

影响收缩的因素包括化学成分(碳素钢随含碳量增加,凝固收缩增加,而固态收缩略减)、浇注温度(浇注温度愈高,过热度愈大,合金的液态收缩增加)、铸件结构(铸型中的铸件冷却时,因形状和尺寸不同,各部分的冷却速度不同,结果对铸件收缩产生阻碍)以及铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力。

缩孔和缩松是铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞,按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。

缩孔的形成主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶,铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。

缩松的形成主要出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件壁中,是被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。

合金的液态收缩和凝固收缩越大,浇注温度越高,铸件的壁越厚,缩孔的容积就越大。

材料成型原理

材料成型原理

材料成型原理1.焊接方法分为:熔焊、压焊、钎焊2.焊接接头的形成过程包括:焊接热过程、焊接化学冶金过程、焊接物理冶金过程3.焊接热循环:在焊接中,焊件上某点温度由低到高,达到最大值后,又由高到低的过程4.焊接温度场:焊件上各点在瞬时的温度分布称为“温度场”,也称为焊接温度场5.HAZ:在焊接进行过程中,焊缝周围未熔化的母材在加热和冷却过程中,发生了显微组织和力学性能变化的区域称为“热影响区”,简称HAZ6.熔焊的焊接接头由:焊缝、热影响区、母材,此外,焊缝与热影响区之间有一层过滤区称为:熔合区7.低碳钢HAZ组织性能的分布:①熔合区(成分与组织不均匀分布,过热严重,塑形差,是焊接接头的薄弱环节)②过热区(晶粒严重长大,又称“粗晶区”,晶粒粗化使塑形、韧性下降,慢冷时还会出现魏氏足知,薄弱环节)③相变重结晶区(奥氏体晶粒细小,空冷后得到细小而均匀的珠光体和铁素体,相当于热处理的正火组织,塑形和韧性很好)④不完全重结晶区(晶粒大小、组织分布不均匀,虽然受热不严重,但性能不如相变重结晶区)8.焊缝中气孔分为:⑴析出型气孔因气体在液、固态金属中的溶解度差造成过饱和状态的气体析出所形成的气孔,包括①氢气孔②氮气孔;⑵反应型气孔熔池中由于冶金反应产生不溶于液态金属的CO、H2O而生成的气孔,包括:①CO气孔②H2O气孔9.焊缝气孔的消除方法:⑴消除气体来源⑵正确选用焊接材料⑶控制焊接工艺条件10.熔焊的定义:通过局部加热使连接处达到熔化状态,然后冷却结晶形成共同晶粒11.易淬火钢与不易淬火钢热影响区组织分布:⒈不易淬火钢焊接热影响区组织分布:⑴熔合区:最高温度处于固相线与液相线之间,晶界与晶内局部熔化,成分与组织不均匀分布,过热严重,塑性差⑵过热区:峰值温度:固相线以下到晶粒开始急剧长大的温度,一般为1100°C,韧性很低,常产生脆化或裂纹⑶相变重结晶区:峰值温度:在Ac3以上到晶粒开始急剧长大的温度范围内⑷不完全重结晶区:峰值温度:处于Ac1~Ac3之间,组织不均匀,力学性能也不均匀⒉易淬火钢焊接热影响区组织:⑴完全淬火区:该区的加热温度处于固相线到Ac3之间,相当于低碳钢的过热区和正火区,得到淬火M,有时可出现B ⑵ 不完全淬火区:该区的加热温度在Ac1~Ac3之间,相当于不完全重结晶区,形成M-F组织、[C]、合金含量不高或冷速较小时可能出现S和P ⑶ 回火区(Ac1>Tm>悍前调质回火温度)强度下降,塑形、韧性上升,回火软化12.化学冶金与炼钢的区别:在熔焊条件下,焊接冶金过程是优质金属的局部超高温快速熔化,和随后伴随的凝固,化学成分上,与母材有相当明显的差别(1)原材料不同:普通冶金材料的原材料主要是矿石、废钢铁和焦炭等;而焊接化学冶金的原材料主要是焊条、焊丝和焊剂等。

注塑成型实训总结报告范文

注塑成型实训总结报告范文

一、前言注塑成型作为一种重要的塑料加工工艺,广泛应用于汽车、电子、家电、玩具等行业。

为了提高我的专业技能,我参加了为期一个月的注塑成型实训。

在这一个月的实训过程中,我不仅掌握了注塑成型的基本原理和操作技能,还对注塑模具设计、注塑机操作等方面有了更深入的了解。

以下是我对本次实训的总结报告。

二、实训内容1. 注塑成型基本原理在实训初期,我学习了注塑成型的基本原理,包括注塑机的结构、工作原理、注塑模具的设计与制造等。

通过理论学习,我对注塑成型有了初步的认识。

2. 注塑机操作在实训过程中,我重点学习了注塑机的操作。

在师傅的指导下,我熟练掌握了注塑机的启动机、加料、加热、注塑、冷却、脱模等操作步骤。

通过实际操作,我掌握了注塑机的工作原理,提高了操作技能。

3. 注塑模具设计注塑模具是注塑成型工艺中的关键部分,我学习了注塑模具的设计与制造。

在实训过程中,我了解了模具的结构、材料、加工工艺等方面的知识,并参与了模具设计实践。

4. 注塑成型工艺参数的优化为了提高注塑成型的质量和效率,我学习了如何优化注塑成型工艺参数。

通过实验,我掌握了注塑成型过程中各参数对产品质量的影响,并学会了如何调整参数以获得最佳效果。

三、实训收获1. 提高了专业技能通过本次实训,我掌握了注塑成型的基本原理和操作技能,为今后从事注塑成型相关工作打下了坚实的基础。

2. 增强了实践能力在实训过程中,我积极参与实践操作,提高了自己的动手能力。

通过实际操作,我对注塑成型工艺有了更深刻的认识。

3. 拓宽了知识面实训期间,我学习了注塑模具设计、注塑机操作等方面的知识,拓宽了自己的知识面。

4. 培养了团队协作精神在实训过程中,我与同学们共同学习、共同进步,培养了良好的团队协作精神。

四、实训体会1. 理论与实践相结合在实训过程中,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。

只有将理论知识应用于实践,才能真正掌握一门技术。

2. 严谨的工作态度注塑成型工艺对产品的质量要求较高,因此在实训过程中,我始终保持严谨的工作态度,力求做到精益求精。

材料成型基本原理完整版

材料成型基本原理完整版

第一章:液态金属的结构与性质1雷诺数Re:当Re>2300时为紊流,Re<2300时为层流。

Re=Du/v=Duρ/η,D为直径,u 为流动速度,v为运动粘度=动力粘度η/密度ρ。

层流比紊流消耗能量大。

2表面张力:表面张力是表面上平行于切线方向且各方向大小相同等的张力。

润湿角:接触角为锐角时为润湿,钝角时为不润湿。

3压力差:当表面具有一定的曲度时,表面张力将使表面的两侧产生压力差,该压力差值的大小与曲率半径成反比,曲率半径越小,表面张力的作用越显著。

4充型能力:充型过程中,液态金属充满铸型型腔,获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力,即液态金属充型能力。

5长程无序、近程有序:液体的原子分布相对于周期有序的晶态固体是不规则的,液体结构宏观上不具备平移、对称性,表现出长程无序特征;而相对于完全无序的气体,液体中存在着许多不停游荡着的局域有序的原子集团,液体结构表现出局域范围内的近程有序。

拓扑短程序:Sn Ge Ga Si等固态具有共价键的单组元液体,原子间的共价键并未完全消失,存在着与固体结构中对应的四面体局域拓扑有序结构。

化学短程序:Li-Pb Cs-Au Mg-Bi Mg-Zn Mg-Sn Cu-Ti Cu-Sn Al-Mg Al-Fe等固态具有金属间化合物的二元熔体中均有化学短程序的存在。

6实际液态金属结构:实际金属和合金的液体由大量时聚时散、此起彼伏游动着的原子团簇空穴所组成,同时也含有各种固态液态和气态杂质或化合物,而且还表现出能量结构及浓度三种起伏特征,其结构相对复杂。

能量起伏:液态金属中处于热运动的原子的能量有高有低,同一原子的能量也在随时间不停的变化,时高时低,这种现象成为能量起伏。

结构起伏:由于能量起伏,液体中大量不停游动的局域有序原子团簇时聚时散,此起彼伏而存在结构起伏。

浓度起伏:游动原子团簇之间存在着成分差异,而且这种局域成分的不均匀性随原子热运动在不时发生着变化,这一现象成为浓度起伏。

材料成型及控制工程

材料成型及控制工程

材料成型及控制工程材料成型及控制工程是一门重要的工程学科,它涉及到材料的加工成型过程以及相应的控制技术。

在现代制造业中,材料成型及控制工程发挥着重要的作用,它不仅可以提高产品的质量和效率,还可以节约能源和材料的消耗。

本文将从材料成型的基本原理、常见的成型方法以及控制工程技术等方面进行介绍。

首先,材料成型的基本原理是指通过对材料施加一定的力或热量,使其形状发生变化,从而得到所需的产品。

在这个过程中,材料的内部结构和性能也会发生相应的变化。

常见的成型方法包括压力成型、热成型、注塑成型等。

每种成型方法都有其特定的适用范围和工艺要求,需要根据具体的产品要求来选择合适的成型方法。

在材料成型过程中,控制工程技术起着至关重要的作用。

控制工程技术可以帮助我们实现对成型过程的精确控制,从而确保产品的质量和稳定性。

常见的控制工程技术包括自动控制系统、传感器技术、数据采集与处理技术等。

这些技术可以帮助我们实现对成型过程中温度、压力、速度等参数的实时监测和调节,从而提高产品的一致性和稳定性。

除了基本原理和常见的成型方法,材料成型及控制工程还涉及到材料的选择和设计、模具设计、成型工艺优化等方面。

在材料的选择和设计中,我们需要考虑材料的性能、成本、可加工性等因素,从而选择出最适合的材料。

在模具设计和成型工艺优化中,我们需要考虑产品的形状、尺寸、表面质量等要求,从而设计出最合适的模具和成型工艺。

总的来说,材料成型及控制工程是一门综合性强、应用范围广的工程学科。

通过对材料成型的基本原理、常见的成型方法以及控制工程技术的介绍,希望可以帮助大家更好地理解和应用这门学科,从而提高产品的质量和效率。

同时,也希望在未来的研究和实践中,能够不断地推动材料成型及控制工程的发展,为现代制造业的发展做出更大的贡献。

材料成型原理复习总结

材料成型原理复习总结

材料成型原理复习总结名词解释:1溶质平衡分配系数:定义为特定温度下固相合金成分浓度与液相合金成分浓度达到平衡时的比值。

2液态金属的充型能力:充型过程中,液态金属充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力。

3孕育处理:是在浇注之前或者浇注过程中向液态金属中添加少量物质以达到细化晶粒,改善宏观组织目的的一种工艺方法。

4最小阻力定律:当变形体质点有可能沿不同方向移动时,则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动。

5金属的超塑性:所谓超常的塑性变形行为,具有均匀变形能力,其伸长率可以达到百分之几百,甚至几千,这就是金属的超塑性6定向凝固原则:就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施,使铸件远离冒口的部位先凝固,尔后是靠近你冒口部位凝固,最后才是冒口本身的凝固。

7偏析:合金在凝固过程中发生的化学成分不均匀的现象称为偏析。

8平衡凝固:是指液,固相溶质成分完全达到平衡状态图对应温度的平衡成分。

9相变应力:具有固态相变的合金,若各部分发生相变的时刻及相变的程度不同,其内部就可能产生应力,这种应力就成为相变引力。

10晶体择优生长:在发展成为柱状晶组织的过程中需要淘汰取向不利的晶体,这个互相竞争淘汰的晶体生长过程称为晶体的择优生长。

简答题1.简述金属压力加工(塑性成形)的特点和应用。

答:1生产效率高。

(适用于大批量生产)2.改善了金属的组织和结构(钢锭内部的组织缺陷经塑性变形后组织变得致密,夹杂物被击碎;与机械加工相比,金属的纤维组织不会被切断,因而结构性能得到提高)3材料的利用率高(无切削,只有少量的工艺废料,因此利用率高)4尺寸精度高(精密锻造,精密挤压,精密冲裁零件,可以达到不需要机械加工就可以使用的程度)应用:金属的塑性加工在汽车,拖拉机,船舶,兵器,航空和家用电器等行业都有广泛的应用。

2.什么是缩孔和缩松?请分别简述这两种铸造缺陷产生的条件和基本原因。

答:铸件在凝固的过程中,由于合金的液态收缩和凝固收缩,往往在铸件最后凝固的部位出现孔洞.容积大而集中的孔洞称为缩孔,细小而分散的孔洞称为缩松。

材料成型基本原理复习

材料成型基本原理复习

1-3 如何认识液态金属结构的“长程无序”和“近程有序”?试举几个实验例证说明液态金属或合金结构的近程有序(包括拓扑短程序和化学短程序)答:(1)长程无序是指液体的原子分布相对于周期有序的晶态固体是不规则的,液体结构宏观上不具备平移、对称性。

近程有序是指相对于完全无序的气体,液体中存在着许多不停“游荡”着的局域有序的原子集团(2)说明液态金属或合金结构的近程有序的实验例证①偶分布函数的特征对于气体,由于其粒子(分子或原子)的统计分布的均匀性,其偶分布函数g(r)在任何位置均相等,呈一条直线g(r)=1。

晶态固体因原子以特定方式周期排列,其g(r)以相应的规律呈分立的若干尖锐峰。

而液体的g(r)出现若干渐衰的钝化峰直至几个原子间距后趋于直线g(r)=1,表明液体存在短程有序的局域范围,其半径只有几个原子间距大小。

②从金属熔化过程看物质熔化时体积变化、熵变及焓变一般都不大。

金属熔化时典型的体积变化 Vm/V为3%~5%左右,表明液体的原子间距接近于固体,在熔点附近其系统混乱度只是稍大于固体而远小于气体的混乱度。

另一方面,金属熔化潜热 Hm约为气化潜热 Hb 的1/15~1/30,表明熔化时其内部原子结合键只有部分被破坏。

由此可见,金属的熔化并不是原子间结合键的全部破坏,液体金属内原子的局域分布仍具有一定的规律性。

可以说,在熔点(或液相线)附近,液态金属(或合金)的原子集团内短程结构类似于固体。

③ Richter等人利用X衍射、中子及电子衍射手段,对碱金属、Au、Ag、Pb和Tl等熔体进行了十多年的系统研究,认为液体中存在着拓扑球状密排结构以及层状结构,它们的尺寸范围约为10-6-10-7cm。

④ Reichert观察到液态Pb局域结构的五重对称性及二十面体的存在,并推测二十面体存在于所有的单组元简单液体。

⑤在Li-Pb、Cs-Au、Mg-Bi、Mg-Zn、Mg-Sn、Cu-Ti、Cu-Sn、 Al-Mg、Al-Fe等固态具有金属间化合物的二元熔体中均被发现有化学短程序的存在。

材料成型原理名词解释及分析

材料成型原理名词解释及分析

材料成型原理名词解释及分析名词解释能量起伏:原⼦能量存在不均匀性。

结构起伏:原⼦时聚时散。

浓度起伏:同种原⼦在不同原⼦团的分布量不同。

表⾯张⼒:⼀⼩部分液体单独在⼤⽓中出现时,⼒图保持球状形态,说明总有⼀个⼒的作⽤使其趋向球状,这个⼒为表⾯张⼒。

传热的基本⽅式:传到传热、对流换热和辐射换热。

三种计算凝固时间的⽅法:1理论计算法;2平⽅根定律;3折算厚度法。

匀质形核:在没有任何外来界⾯的均匀熔体的形核过程。

⾮均质形核:在不均匀的熔体中依靠外来杂质或型壁界⾯提供的衬底进⾏形核的过程。

粗糙界⾯:界⾯固相⼀侧的点阵位置只有50%左右被固相原⼦所占据,这些原⼦散乱的随机分布在界⾯上,形成⼀个坑坑洼洼,凹凸不平的界⾯。

平整界⾯:固相表⾯的点阵位置⼏乎全部被固相原⼦所占据,只留下少数空位;或者是在充满固相原⼦的界⾯上存在少数不稳定的孤⽴的固相原⼦,从⽽形成了⼀个总体上的平整光滑界⾯。

溶质再分配:从形核开始到凝固结束,在整个结晶过程中固液两相内部将不断进⾏着溶质元素的重新分布过程,称为合⾦结晶过程中的溶质再分配平衡凝固:在⼀定压⼒条件下,凝固体系的温度和成分完全由相应合⾦系的平衡相图所规定,这种理想状态下的凝固过程称为平衡凝固。

近平衡凝固过程:在固液界⾯处合⾦成分符合平衡相图,这种情况称为界⾯平衡,相应的凝固过程称为近平衡凝固过程,也成为正常凝固过程。

⾮平衡凝固过程:即使在固液界⾯处也不符合平衡相图的规定,产⽣所谓的溶质捕获现象,这类凝固过程称为⾮平衡凝固过程溶质平衡分配系数:平衡固相溶质浓度Cs与液相溶质浓度Cl之⽐为溶质平衡分配系数热过冷——液态凝固时所需过冷完全由传热所提供。

成分过冷:凝固时由于溶质再分配造成固液界⾯前沿溶质浓度变化,引起理论凝固温度的改变⽽在液固界⾯前液相内形成的过冷。

⾮⼩平⾯-⾮⼩平⾯共晶合⾦(⼜称规则共晶合⾦):该类合⾦在结晶过程中,共晶两相α和β具有⾮⼩平⾯⽣长的粗糙界⾯,组成相的形态为规则的棒状或层⽚状。

材料成型及控制工程导论

材料成型及控制工程导论

材料成型及控制工程导论材料成型及控制工程导论是材料科学与工程专业的一门重要课程,旨在介绍材料成型的基本原理、方法和技术,并深入探讨材料成型过程中的控制工程方法和理论。

本文将从材料成型的定义、分类、原理和方法入手,探讨材料成型及控制工程导论的相关内容。

第一部分:材料成型的基本概念和分类材料成型是指通过加工材料使其获得所需形状和性能的过程。

材料成型广泛应用于各个领域,包括金属加工、塑料加工、陶瓷制品、复合材料等。

根据成型工艺的不同,材料成型可以分为熔融成型、固态成型和粉末冶金成型等几种基本分类方式。

第二部分:材料成型的原理和方法材料成型的原理主要包括物理原理、化学原理和力学原理。

物理原理指的是利用物质的物理性质进行成型,如熔化、凝固、热膨胀等。

化学原理是指利用材料的化学性质进行成型,如化学反应、溶解、沉积等。

力学原理是指利用外力对材料进行加工,如拉伸、压缩、挤压等。

材料成型的方法主要包括热成型、冷成型、热机械成型和化学成型等。

热成型是指通过加热材料使其变形,如热轧、热挤压等。

冷成型是指在常温下对材料进行成型,如冷轧、冷挤压等。

热机械成型是指通过加热和机械力对材料进行成型,如锻造、压铸等。

化学成型是指利用化学反应对材料进行成型,如溶胶凝胶法、化学气相沉积等。

第三部分:材料成型中的控制工程方法和理论材料成型过程中的控制工程方法和理论起着至关重要的作用。

控制工程方法主要包括控制系统的建模、设计和优化。

控制系统的建模是指将材料成型过程抽象为数学模型,以便分析和优化。

控制系统的设计是指根据成型要求和控制目标确定合适的控制策略和参数,以实现所需的成型效果。

控制系统的优化是指通过改进控制策略和参数,提高材料成型的质量和效率。

材料成型中常用的控制工程理论包括PID控制、自适应控制和模糊控制等。

PID控制是一种常用的经典控制方法,通过调节比例、积分和微分三个参数,实现对材料成型过程的精确控制。

自适应控制是指根据成型过程的实际情况自动调整控制策略和参数,以适应不同的工况变化。

材料成型基本原理知识点总结

材料成型基本原理知识点总结

材料成型基本原理知识点总结1. 引言材料成型是指通过对原材料进行加工和塑形,使其获得特定的形状和性能。

材料成型在工业生产中起着至关重要的作用。

本文将介绍材料成型的基本原理及常见的成型方法,帮助读者对材料成型过程有更深入的了解。

2. 塑性变形塑性变形是材料成型的基本原理之一。

在塑性变形过程中,材料会受到外力的作用,原子、分子和晶粒发生移动和重排,从而改变材料的形状。

塑性变形的主要特点是可逆性,即材料在去除外力后可以恢复原来的形状。

常见的塑性变形过程包括挤压、拉伸、压延和锻造等。

挤压是将材料通过模具挤压成所需形状的过程。

拉伸是将材料拉长并变细的过程。

压延是将材料通过辊压变薄的过程。

锻造是通过对材料施加冲击力使其变形成所需形状的过程。

塑性变形的成功与否取决于材料的塑性性能、变形条件和成型方法等因素。

3. 热变形热变形是利用材料在高温条件下的塑性变形特性进行成型的一种方法。

通过加热材料可以降低其流动应力,有利于成型过程中的塑性变形。

常见的热变形方法包括热挤压、热拉伸、热轧和热锻等。

热挤压是将加热至一定温度的材料通过模具挤压成所需形状的过程。

热拉伸是将加热至一定温度的材料拉伸成所需形状的过程。

热轧是将加热至一定温度的材料通过辊压变薄的过程。

热锻是将材料加热至一定温度并施加冲击力使其变形成所需形状的过程。

热变形的优点是可降低变形应力、改善材料的塑性、提高成形精度。

但是,热变形过程中需注意控制温度和冷却速度,以避免材料过热或过冷引起材料性能的改变。

4. 化学变形化学变形是指在化学反应过程中,材料的形状和结构发生变化。

化学变形常见的方法有溶胶-凝胶法、沉积法和电化学沉积等。

溶胶-凝胶法是通过将溶胶溶液中的成分凝胶化,使其形成固体凝胶。

固体凝胶可以通过进一步的热处理或压制成所需的形状。

沉积法是将溶液中的溶质通过化学反应沉积在衬底上形成薄膜或形状。

电化学沉积是利用电化学反应使溶液中的溶质在电极表面沉积成薄膜或形状。

材料成型基本原理总结

材料成型基本原理总结

材料成型力学原理部分第十四章金属塑性变形的物理基础1、塑形成形:利用金属的塑性,使金属在外力作用下成形的一种加工方法,亦称金属塑性加工或金属压力加工。

2、金属塑性成形的优点:生产效率高、材料利用率高、组织性能亦改变、尺寸精度高。

3、塑性成形工艺:锻造、轧制、拉拔、挤压、冲裁、成型4、金属冷塑形变形的形式:1、晶内变形:滑移和孪生2、晶间变形:晶粒间发生相互滑动和转动5、加工硬化:在常温状态下,金属的流动应力随变形程度的增加而上升,为了使变形继续下去,就需要增加变形外力或变形功。

(指应变对时间的变化率)6、热塑性变形时金属组织和性能的变化1、改善晶粒组织2、锻合内部缺陷3、破碎并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布4、形成纤维组织5、改善偏析7、织构的理解:多晶体取向分布状态明显偏离随机分布的取向分布结构。

8、细化晶粒:1、晶粒越细小,利于变形方向的晶粒越多2、滑移从晶粒内发生止于晶界处,晶界越多变形抗力越大9、热塑性变形机理:晶内滑移、晶界滑移和扩散蠕变10、塑性:不可逆变形,表征金属的形变能力11、塑性指标:金属在破坏前产生的最大变形程度12、影响塑性的因素:1、化学成分和合金成分对金属塑性的影响2、组织状态对金属塑性的影响3、变形温度4、应变速率5、应力状态13、单位流动压力P:接触面上平均单位面积上的变形力14、碳和杂质元素的影响碳:其含量越高,塑性越差;磷:冷脆;硫:热脆性;氧:热脆性;氮:时效脆性、蓝脆、气孔;氢:氢脆、白点、气孔和冷裂纹等15、合金元素的影响:塑性降低硬度升高16、金属组织的影响(1)晶格类型(2)晶粒度(3)相组成(4)铸造组织17、变形温度对金属塑性的影响:对大多少金属而言,总的趋势是随着温度升高,塑性增加。

但是这种增加并不是线性的,在加热的某些温度区间,由于相态或晶界状态的变化而出现脆性区,使金属的塑性降低。

(蓝脆区和热脆区)18、变形抗力:指金属在发生塑性变形时,产生抵抗变形的能力一般用接触面上平均单位面积变形力来表示,又称单位面积上的流动压力19、质点的应力状态:变形体内某点任意截面上应力的大小和方向20、对变形抗力的影响因素:①化学成分:纯金属和合金②组织结构:组织状态、晶粒大小和相变③变形温度④变形程度:加工硬化⑤变形速度⑥应力状态21、金属的超塑性:细晶超塑性、相变超塑性第十五章应力分析1、研究塑性力学时的四个假设:①连续性假设:变形体不存在气孔等缺陷②匀质性假设:质点的组织、化学成分等相同③各向同性假设④体积不变假设2、质点:有质量但不存在体积或形状的点3、内力:在外力作用下,物体内各质点之间就会产生相互作用的力。

材料成型的基本原理是

材料成型的基本原理是

材料成型的基本原理是
通过加热和施加压力将原材料转化为特定形状的工艺过程。

它的基本原理可以概括为以下几点:
1. 加热:将原材料加热至一定温度,使其变得可塑或有一定的流动性。

加热材料可以改变其分子结构,减少其内部应力,并使其更容易形成所需的形状。

2. 施加压力:通过机械设备如模具或压力机,对加热后的材料进行施加压力。

压力的作用下,材料开始流动并填充模具或其他成型工具的空腔。

3. 冷却:在施加压力的同时,保持材料处于高温状态,直到材料达到所需形态并具有足够的强度。

然后,冷却材料以固化并保持其形状。

通过以上的加热、施压和冷却过程,原材料可塑化并形成特定的形状,最终得到所需的成型产品。

这种成型方法广泛应用于各个领域中,包括塑料制品、金属加工、陶瓷制品等。

材料成型基本原理习题整理完成版

材料成型基本原理习题整理完成版

一、概念1、温度场:是加热和冷却过程中某一瞬间的温度分布。

2、凝固:将固体材料加热到液态,然后使其按人们预定的尺寸、形状及组织形态再次冷却到固态的过程称为凝固。

3、粘度:原子承接相互阻碍运动的内摩擦力。

影响粘度因素:温度、表面活性元素、非表面活性元素。

4、体积成形:是在塑性成形过程中靠体积的转移和重新分配来实现的。

体积成形有自由锻造、模锻、轧制、挤压、拉拔等。

5、轧制:将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定孔形,使其形成一定截面形状的方法。

6、挤压:挤压是使大截面的毛坯在凸模的强大压力作用下产生塑性流动,迫使金属从模具型腔中挤出,从而获得一定形状和较小截面尺寸的工作。

7、拉拔:拉拔是将金属坯料的前端施以一定的拉力,使它通过锥形的凹模型腔,改变其截面的形状和尺寸的一种加工方法。

8、板料成形一般称为冲压,可分为落料、冲孔(分离工序,简称冲裁)、弯曲、拉深等工序。

9、加工硬化:冷态变形时,随着变形程度的增加,材料强度、硬度提高,塑性、韧性下降现象。

二、简答题1、材料加工的三要素:材料、能量、信息2、选择零件加工方法的原则:要考虑零件的形状、特征、工作条件及使用要求、生产批量和制造成本、现有环境条件等多因素,以达到技术上可行、质量可靠和经济上合理。

3、冷塑性变形的实质:多晶体变形主要是晶内变形,晶间变形起次要作用,而且需要有其他变形和机制相协调这是由于晶界强度高于晶内,其变形比晶内难,如发生晶界变形易引起晶界破坏和产生裂纹。

4、冷塑性变形特点:1.不是同时性;2.晶粒变形的相互协调性;3.晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。

5、塑性板料成形方面发展方向:a.大批量向高速化、自动化发展。

b.发展多工位压力机。

c.发展冲压生产线。

d.小批量生产时期朝简易化、通用化发展,提高加工的“柔性”。

e.工艺过程模拟化和模具CAD/CAM。

6、柔性加工单元包括:开式双柱宽台面压力机、机器人、模具自动仓库、供料装置、堆垛起重机、成品传送带、废品传送带、操纵台等。

成型法的加工原理

成型法的加工原理

成型法的加工原理材料成形方法是零件设计的重要内容,也是加工过程中的关键因素,除了机加工外,金属注射成型、塑性成型以及近年兴起的3D打印都是主要技术,下面就来细数一下这些金属成形工艺的特点。

铸造液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法,通常称为金属液态成形或铸造。

工艺流程:液体金属→充型→凝固收缩→铸件工艺特点:1、可生产形状任意复杂的制件,特别是内腔形状复杂的制件。

2、适应性强,合金种类不受限制,铸件大小几乎不受限制。

3、材料来源广,废品可重熔,设备投资低。

4、废品率高、表面质量较低、劳动条件差。

铸造分类:(1)砂型铸造(sand casting)在砂型中生产铸件的铸造方法。

钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。

工艺流程:技术特点:1、适合于制成形状复杂,特别是具有复杂内腔的毛坯;2、适应性广,成本低;3、对于某些塑性很差的材料,如铸铁等,砂型铸造是制造其零件或,毛坯的唯一的成形工艺。

应用:汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件(2)熔模铸造(investmentcasting)通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。

常称为“失蜡铸造”。

工艺流程:优点:1、尺寸精度和几何精度高;2、表面粗糙度高;3、能够铸造外型复杂的铸件,且铸造的合金不受限制。

缺点:工序繁杂,费用较高应用:适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。

(3)压力铸造(die casting)利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。

工艺流程:优点:1、压铸时金属液体承受压力高,流速快2、产品质量好,尺寸稳定,互换性好;3、生产效率高,压铸模使用次数多;4、适合大批大量生产,经济效益好。

注塑成型的五个基本原理

注塑成型的五个基本原理

注塑成型的五个基本原理注塑成型是一种常用的塑料制造工艺,它通过将熔化的塑料材料注入模具中并进行冷却,将塑料制成所需的形状。

注塑成型的基本原理包括模具预热、塑料熔化、注射、冷却和脱模。

下面将分别详细介绍这五个基本原理。

第一个基本原理是模具预热。

注塑成型过程中,模具需要预先加热,目的是使塑料在注射进入模具之前能够快速冷却并固化。

模具的预热温度通常根据塑料的种类和注塑工艺进行调整,一般在100-150摄氏度之间。

预热过程可以减少注塑成型的时间,并且能够提高成品的质量。

第二个基本原理是塑料熔化。

在注塑成型过程中,塑料颗粒通过加热和搅拌而熔化。

熔化的塑料进入机筒中被加热到熔化温度,然后通过螺杆的旋转和机筒内壁的摩擦力使其熔化。

在塑料熔化的过程中需要控制好温度和时间,以确保塑料完全熔化,并且具有适当的流动性。

第三个基本原理是注射。

熔化的塑料经过一定的压力送入模具中。

注塑机利用螺杆的旋转运动将熔融的塑料从注射缸中推送到模具的射出孔中。

注射过程中,需要控制好注射速度和压力,以确保塑料充满整个模具腔内,并且不会产生缺陷。

第四个基本原理是冷却。

注射完成后,模具中的塑料开始冷却固化。

冷却速度和均匀性对成品的质量有着很大的影响。

通常情况下,注塑成型会通过控制模具的温度和冷却介质的流速来调整冷却速度。

在冷却过程中,塑料的收缩会导致一些变形和应力,因此需要考虑模具设计和材料的选择,以减少该问题的发生。

第五个基本原理是脱模。

当塑料冷却固化后,成品可以从模具中脱模。

脱模过程需要注意脱模力的大小,以免损坏模具和成品。

通常情况下,采用机械力或气压来帮助脱模。

此外,还可以采用模具设计中的脱模斜面或脱模销来辅助脱模。

总结起来,注塑成型的五个基本原理分别是模具预热、塑料熔化、注射、冷却和脱模。

这些原理是注塑成型过程中的关键环节,它们的合理控制和操作将直接影响到成品的质量。

在实际生产中,需要根据具体的材料和产品要求进行调整和优化。

通过合理运用这些原理,注塑成型可以高效、精确地制造出各种形状的塑料制品。

材料成型基本原理习题整理完成版

材料成型基本原理习题整理完成版

材料成型基本原理习题整理完成版一、概念1、温度场:是加热和冷却过程中某一瞬间的温度分布。

2、凝固:将固体材料加热到液态,然后使其按人们预定的尺寸、形状及组织形态再次冷却到固态的过程称为凝固。

3、粘度:原子承接相互阻碍运动的内摩擦力。

影响粘度因素:温度、表面活性元素、非表面活性元素。

4、体积成形:是在塑性成形过程中靠体积的转移和重新分配来实现的。

体积成形有自由锻造、模锻、轧制、挤压、拉拔等。

5、轧制:将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定孔形,使其形成一定截面形状的方法。

6、挤压:挤压是使大截面的毛坯在凸模的强大压力作用下产生塑性流动,迫使金属从模具型腔中挤出,从而获得一定形状和较小截面尺寸的工作。

7、拉拔:拉拔是将金属坯料的前端施以一定的拉力,使它通过锥形的凹模型腔,改变其截面的形状和尺寸的一种加工方法。

8、板料成形一般称为冲压,可分为落料、冲孔(分离工序,简称冲裁)、弯曲、拉深等工序。

9、加工硬化:冷态变形时,随着变形程度的增加,材料强度、硬度提高,塑性、韧性下降现象。

二、简答题1、材料加工的三要素:材料、能量、信息2、选择零件加工方法的原则:要考虑零件的形状、特征、工作条件及使用要求、生产批量和制造成本、现有环境条件等多因素,以达到技术上可行、质量可靠和经济上合理。

3、冷塑性变形的实质:多晶体变形主要是晶内变形,晶间变形起次要作用,而且需要有其他变形和机制相协调这是由于晶界强度高于晶内,其变形比晶内难,如发生晶界变形易引起晶界破坏和产生裂纹。

4、冷塑性变形特点:1.不是同时性;2.晶粒变形的相互协调性;3.晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。

5、塑性板料成形方面发展方向:a.大批量向高速化、自动化发展。

b.发展多工位压力机。

c.发展冲压生产线。

d.小批量生产时期朝简易化、通用化发展,提高加工的“柔性”。

e.工艺过程模拟化和模具CAD/CAM。

6、柔性加工单元包括:开式双柱宽台面压力机、机器人、模具自动仓库、供料装置、堆垛起重机、成品传送带、废品传送带、操纵台等。

材料成型基本原理

材料成型基本原理

材料成型基本原理
材料成型是指将原料经过一定的加工工艺,使其形成所需的形状和结构的过程。

在工程制造中,材料成型是非常重要的一环,它直接影响着制品的质量和性能。

材料成型的基本原理包括塑性变形、断裂和破碎、流变变形等多个方面,下面我们就来详细介绍一下。

首先,塑性变形是材料成型中的重要原理之一。

塑性变形是指在材料受到外力
作用下,原子和分子重新排列,使材料形成永久性变形的过程。

这种变形是可逆的,也就是说在去除外力后,材料还能保持一定的形状和结构。

塑性变形是材料成型中最常见的一种变形方式,通常通过挤压、拉伸、压缩等方式实现。

其次,断裂和破碎是材料成型中需要避免的问题。

在材料成型过程中,如果受
到过大的外力作用,材料就会发生断裂和破碎。

这种现象会导致制品的质量下降甚至无法使用。

因此,在材料成型过程中,需要控制外力的大小和方向,以避免材料的断裂和破碎。

另外,流变变形也是材料成型中的重要原理之一。

流变变形是指在材料受到外
力作用下,其形状和结构发生可逆性变化的过程。

这种变形通常发生在高温下,材料处于液态或半固态状态时。

在流变变形过程中,材料的粒子会发生流动,从而改变其形状和结构。

综上所述,材料成型的基本原理包括塑性变形、断裂和破碎、流变变形等多个
方面。

在实际工程制造中,需要根据不同的材料和成型要求,选择合适的成型工艺和方法,以确保制品的质量和性能。

同时,也需要加强对材料成型原理的研究,不断提高成型工艺的水平,为工程制造提供更好的技术支持。

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.材料成型力学原理部分第十四章金属塑性变形的物理基础1、塑形成形:利用金属的塑性,使金属在外力作用下成形的一种加工方法,亦称金属塑性加工或金属压力加工。

2、金属塑性成形的优点:生产效率高、材料利用率高、组织性能亦改变、尺寸精度高。

3、塑性成形工艺:锻造、轧制、拉拔、挤压、冲裁、成型4、金属冷塑形变形的形式:1、晶内变形:滑移和孪生2、晶间变形:晶粒间发生相互滑动和转动5、加工硬化:在常温状态下,金属的流动应力随变形程度的增加而上升,为了使变形继续下去,就需要增加变形外力或变形功。

(指应变对时间的变化率)6、热塑性变形时金属组织和性能的变化1、改善晶粒组织2、锻合内部缺陷3、破碎并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布4、形成纤维组织5、改善偏析7、织构的理解:多晶体取向分布状态明显偏离随机分布的取向分布结构。

8、细化晶粒:1、晶粒越细小,利于变形方向的晶粒越多2、滑移从晶粒内发生止于晶界处,晶界越多变形抗力越大9、热塑性变形机理:晶内滑移、晶界滑移和扩散蠕变10、塑性:不可逆变形,表征金属的形变能力11、塑性指标:金属在破坏前产生的最大变形程度12、影响塑性的因素:1、化学成分和合金成分对金属塑性的影响2、组织状态对金属塑性的影响3、变形温度4、应变速率5、应力状态13、单位流动压力P:接触面上平均单位面积上的变形力14、碳和杂质元素的影响碳:其含量越高,塑性越差;磷:冷脆;硫:热脆性;氧:热脆性;氮:时效脆性、蓝脆、气孔;氢:氢脆、白点、气孔和冷裂纹等15、合金元素的影响:塑性降低硬度升高16、金属组织的影响(1)晶格类型(2)晶粒度(3)相组成(4)铸造组织17、变形温度对金属塑性的影响:对大多少金属而言,总的趋势是随着温度升高,塑性增加。

但是这种增加并不是线性的,在加热的某些温度区间,由于相态或晶界状态的变化而出现脆性区,使金属的塑性降低。

(蓝脆区和热脆区)18、变形抗力:指金属在发生塑性变形时,产生抵抗变形的能力一般用接触面上平均单位面积变形力来表示,又称单位面积上的流动压力19、质点的应力状态:变形体内某点任意截面上应力的大小和方向20、对变形抗力的影响因素:①化学成分:纯金属和合金②组织结构:组织状态、晶粒大小和相变③变形温度④变形程度:加工硬化⑤变形速度⑥应力状态21、金属的超塑性:细晶超塑性、相变超塑性第十五章应力分析1、研究塑性力学时的四个假设:①连续性假设:变形体不存在气孔等缺陷②匀质性假设:质点的组织、化学成分等相同③各向同性假设④体积不变假设2、质点:有质量但不存在体积或形状的点3、内力:在外力作用下,物体内各质点之间就会产生相互作用的力。

4、应力:单位面积上的内力-----求法5、点的应力状态:指变形体内一点任意方位微小面积截面上所承受的应力状况,即应力的大小和方向(名词解释)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡στττστττσ作用在x面上作用在y面上作用在z面上作用方向为z作用方向为y作用方向为x6、(名词解释)主平面:τ=0的微分面叫做主平面7、(名词解释)主应力:主平面上作用的正应力即为主应力8、(名词解释)应力主方向:主平面上的法线方向则称为应力主方向或应力主轴(主应力方向)9、应力状态特征方程:032213=---JJJσσσ10、应力张量不变量:、、11、斜微分面上的正应力和切应力:232221nmlσσσσ++=、22322212232222212)(nmlnmlσσσσσστ++-++=、2232222212nmlSσσσ++=12、判断:主切应力面上的正应力是存在的Y;主平面上没有切应力Y。

13、主切应力平面:使切应力数值达到极大值的平面,其上所作用的切应力称为主切应力。

(在主轴空间中,垂直一个主平面而与另两个主平面交角为45°的平面就是主切应力平面。

)14、主剪应力和最大剪应力:剪应力有极值的切面叫做主剪应力平面,面上作用的剪应力叫做主剪应力。

取应力主轴为坐标轴,则任意斜切面上的剪应力可求得:22322212232222212)(nmlnmlσσσσσστ++-++=、232221nmlσσσσ++=、2232222212nmlSσσσ++=15、当时,是球应力状态,此时主剪应力为零,只有正应力,表明球应力状态下只有正应力作用。

16、主剪应力中绝对值最大的一个,也就是一点所有方向切面上剪应力的最大值,叫做最大剪应力,以τmax表示。

如设σ1>σ2>σ3,则τmax=±(σ1-σ3)/2 应注意到,每对主剪应力平面上的正应力都是相等的。

17、应力张量=应力偏张量(形状)+应力球张量(体积):⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=zzyzxzzyyyxyzxyxxxijστττστττσσ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=mmmmzzyzxzzymyyxyzxyxmxxσσσσστττσστττσσ18、应力张量、应力偏张量、应力球张量:、、(P309)19、以受力物体内任意点的应力主轴为坐标轴,在无限靠近该点作等倾斜的微分面上,其法线与三个主轴的夹角都相等;20、等倾面:若斜截面的法线方向与三个坐标轴的夹角相等,.则该面称为等倾面21、八面体:在空间八个象限中,由8个这样的等倾面组成一个正八面体 22、213232221)()()(σσσσσσ-+-+-23、等效应力:将八面体剪应力取绝对值,并乘以系数23也称广义应力或应力强度。

24、[]2132322218)()()(2123σσσσσστσ-+-+-==25、简答:等效应力的特点:1、等效应力是一个不变量2、等效应力不能在特定为分平面上表示出来3、等效应力可以理解为代表一点应力状态中应力偏张量的综合应用26、填空:求应力的三种方法:矩阵法、微元体法、应力莫尔圆法27、应力平衡微分方程:无限接近的两个微分面上(近似平行)的应力增量是存在的28、应力莫尔圆:应力状态的几何表示法,29、P312切应力的正、负规定:在作应力莫尔圆时,顺时针方向作用于单元体上切应力为正,反之为负。

30、平面应力状态概念: 31、计算P313--15-1及P308第十六章 应变分析1、应变:是表示变形大小的物理量应变是由位移引起的2、小变形:与本身几何尺寸相比是非常小的量,通常情况下之数量级不超过(10-3-10-2)的弹塑性变形3、平面应力状态:平面问题和轴对称问题P3274、大变形:应变增量、应变速率等5、单元体的变形可分为两种形式:正应变:一种是线元长度的相对变化率6、剪应变:一种是相交两线元的夹角在变形前后的变化7、质点的应变状态:变形体内某点任意截面上应变的大小和方向8、主应变:通过一点,存在三个相互垂直的应变主方向(主轴),在主方向上的线元没有角度偏转,只有正应变,该正应变就叫主应变9、一般以ε1 、 ε2 、 ε3 表示。

如取应变主轴为坐标轴,则应变张量就简记为:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=321000000εεεεij 主应变可由应变张量的特征方程求得:032213=---I I I εεε10、主剪应变:与应变主方向成45011、P319有个计算—广义应变或应变强度:将八面体剪应变γ8乘以系数2,所得之参量叫做等效应变,也称广义应变或应变强度。

22、小应变几何方程(要有思路)P320z wyvx u z y x ∂∂=∂∂=∂∂=εεε⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫∂∂+∂∂==∂∂+∂∂==∂∂+∂∂==)(21)(21)(21z u x w y w z v x v y u xz zx zy yz yx xy γγγγγγ 用角标符号可简记为:⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∂∂+∂∂=i j j i ij x u x u 21ε12、全量应变:单元体在某一变形过程或变形过程的某个阶段终了时的变形大小13、应变增量:变形过程中某一极短阶段的无限小应变。

(以物体在变形过程中某瞬时的形状尺寸为原始状态,在此基础上发生的无限小应变就是应变增量。

) 14、平面变形问题P327(Z 轴上没有应力分量)第十七章 屈服准则1、连续:材料中没有空隙裂缝; 均质:各质点性能相同;各向同性:材料在各个方向的性能都一样; 各向异性: 材料在各个方向的性能不同; 理想弹性材料:弹性变形时应力与应变完全成线性关系的材料。

2、理想塑性材料:塑性变形时不产生硬化的材料; 硬化材料:在塑性变形时要产生硬化的材料; 弹塑性材料:需考虑塑性变形之前弹性变形 理想弹塑性材料:考虑弹变忽略硬化 弹塑性硬化材料:考虑弹变和硬化的材料刚塑性材料: 在塑性变形之前,材料象刚体一样不产生弹性变形.理想刚塑性材料:忽略弹变和加工硬化 刚塑性硬化材料:不考虑弹变、考虑硬化3、(必考)P340屈服准则(重):定义:只有当各应力分量与材料性能之间符合一定的关系时,质点才进入塑性状态,这种关系就叫屈服准则,也称塑性条件或塑性方程。

4、表达式:屈服准则的数学表达式是应力分量的函数,f(σij )=C5、质点:各向同性的理想塑性材料6、Tresca 屈服准则(最大剪应力不变条件)表述如下:当材料(质点)中的最大剪应力达到某一定值时,材料就屈服。

Tresca 屈服准则表达式:| σ1 – σ3 |= C=σs 或| σ1 – σ3 |=2K 在事先不知道主应力的大小顺序时,Tresca 屈服准则的普通表达式应为:⎪⎭⎪⎬⎫≤-≤-≤-S S S σσσσσσσσσ1332217、Mises 屈服准则表述为:①当应力状态的等效应力达到某一与应力状态无关的定值时,材料就屈服;②当应力偏张量的第二不变量J2’达到某定值时,材料就会屈服。

③材料处于塑性状态时,等效应力始终是一不变的定值。

23、Mises 屈服准则的表达式为:()()()[]s σσσσσσσσ=-+-+-=21323222121或8、屈服表面: 在σ1 σ2 σ3坐标系中,屈服准则都是空间曲面叫做屈服表面。

9、屈服轨迹:把屈服准则表示在各种平面坐标系中,则它们都是封闭曲线,叫做屈服轨迹。

10、计算P342重、11、(重点判断)两准则有何区别?1物理意义不同2、数学.表达式不同3、几何意义不同12、(重点)在什么状态下两准则相同?什么状态下差别最大?1、单向应力状态,两个准则一致2、两个主应力、大小相等,方向一致,两个准则一致3、在平面应力状态下,两个准则区别最大13、π平面上的屈服轨迹:定义:在主应力空间中,通过原点并垂直于等倾线ON 的平面叫做 π平面,它的方程是:σ1 +σ2+σ3=015、P344(重点)两个屈服准则的统一表达式:()()22)()()(31312312132σσσσσσσσσσσσμ-+-----==通式:Sβσσσ=-31、155.1~11==ββ密席斯准则:屈雷斯加准则: 计算:P342第十八章 材料本构关系P349~3521、本构关系:应力应变之间的关系2、(考试简答题)弹性应力应变关系有如下特点:1) 应力与应变成线性关系。

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