材料物理力学思考题概要

12.塑性及其表示和实际意义？
• 材料在外应力去除后仍保持部分应变的特性称为塑性。 • 此种性能对材料的加工和使用都有很大的影响，是一种重 要的力学性能 • 实际意义：金属材料的塑性指标是安全力学性能指标；
• 塑性对压力加工是很有意义的。加工硬化
• 塑性大小反映冶金质量的好坏，评定材料质量。
13.解理断裂及其微观断口的特征
如何测定屈服强度
• 工程上常用的屈服标准有三种 • 比例极限σP: 应力-应变曲线上符合线性关系的最高应 力.σS≥σP • 弹性极限σel: 材料能够完全弹性恢复的最高应力. σel≥σP • 工程上用途不同区别,枪炮材料要求高的比例极限,弹簧材 料要求高的弹性极限 • 屈服强度σ0. 2或σys : 以规定发生一定的残留变形为标准, 通常为0.2%残留变形的应力作为屈服强度.
7.内耗、循环韧性、包申格效应
• 内耗——是指材料在弹性范围内由于其内部各种微观因素 的原因致使机械能逐渐转化成为材料内能的现象 • 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%～2%），卸载后再同向加载，规定残余 应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余 应力降低（特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零） 的现象，称为包申格效应。
11．抗拉强度σb和实际意义？
• 抗拉强度是拉伸试验时试样拉断过程中最大试 验 力 所 对应 的 应 力 。抗 拉 强 度 的 实 际 意 义 如 下 • 1 )标 志 塑 性 金 属 材 料 的 实 际 承 载 能 力 但 这 种 承 载 能 力也 仅 限 于 光 滑 试 样 单 向 拉 伸 的 受 载 条 件。 • 2 )在 有 些 场 合 可 作 为 设 计 依 据 。 如 对 变 形 要 求 不 高 的机 件 在 使 用 中 对 重 量 限 制 很 严 而 服 役 时 间 又 不 长 的 构件 为 了 减 轻 自 重 有 时 也 按 抗 拉 强 度 来 进 行 设 计 如 火箭 上 的 某 些 淘 汰 件 就 是 这样。 • 3 )与 硬 度 、 疲 劳 强 度 等 之 间 有 一定的联系
9.屈服强度的实际意义，影响有哪些，如何强 化屈服强度？
• 屈服强度不仅有直接的使用意义，在工程上也是材料的某 些力学行为和工艺性能的大致度量。例如材料屈服强度增 高，对应力腐蚀和氢脆就敏感；材料屈服强度低，冷加工 成型性能和焊接性能就好等等。因此，屈服强度是材料性 能中不可缺少的重要指标。 • 影响屈服强度的内在因素有：结合键、组织、结构、原子 本性；外在因素有温度、应变速率、应力状态。 • 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，即固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散 强化、晶界和亚晶强化。其中沉淀强化和细晶强化是工业 合金中提高材料屈服强度的最常用的手段。
什么是材料力学性能？
材料的力学性能是材料的宏观性能， 可以定义为材料抵抗力与外形所呈现 的性能。一般指材料在不同温度下承 受各种外加载荷时所表现出的力学特 征，如弹性性能、塑性性能、硬度、 抗冲击性等。研究材料的力学性能是 材料取得实际应用的基础
材料拉伸试验经历那几个阶段？
• 1 ，弹性阶段（应力应变比列增加，卸载荷载可以 恢复原状）； • 2， 屈服阶段（应变的增加大于应力的增加，开始 产生塑性变形，应力下限即为屈服点）； • 3， 强化阶段（应变增加应力也增加，最大值即为 极限抗拉强度） • 4，颈缩阶段（应变增加应力下降，产生“颈缩” 断裂）。
• 解理断裂：指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。
• 解理断裂过程分为三个阶段：a)塑性变形形成裂纹b)裂纹 在同一晶粒内初期长大c)裂纹越过晶界向相邻晶粒扩展 • 解理断裂的微观断口特征：1)解理台阶及河流状花样。2) 舌状花样
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10.什么是颈缩?颈缩条件?颈缩点意义？
• 颈缩： 在拉伸应力下，材料可能发生的局部截面缩减的 现象。 • 颈缩条件：应力-应变曲线上的应力达到最大值时，即开 始出现颈缩，颈缩前是均匀变形，颈缩后是不均匀变形， 即局部变形 • 颈缩点：当真实应力应变上某点的斜率等于该点的真实应 力，产生颈缩，称为颈缩点
能力不同，屈服强度不同，抗 拉强度不同，拉伸试验时曲线 必然不同。
3塑性材料和脆性材料的应力应变曲线有什么 不同？
• 脆性材料近似为一条直线，只有弹性变形阶段没有塑性 变形阶段，在弹性变形阶段断裂；而塑性材料既有弹性 变形阶段又有塑性变形阶段，在塑性变形阶段断裂。
4 弹性变形的实质是什么？
• 构成材料的原子（离子）或分子自平衡位 置产生可逆位移的反应 • 其特点：可逆性，即外力去除后，变形消 失而恢复原状
• 循环任性也是金属材料的力学性能，因为他表示材料吸收 不可逆变形功的能力，故又称消振性。 循环韧性的意 义：材料循环韧性越高，则机件依靠材料自身的消震能力 越好。
8 什么是去屈服强度？
• 指材料在出现屈服现象时所能承受的最大应力
• 当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹 性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑 性应变急剧增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象 称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点 和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作 为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度(σs或σ0.2)。
拉伸试验可以测定哪些力学性能？
• 拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下 测定材料特性的试验方法。利用拉伸 试验得到的数据可以确定材料的弹性 极限、伸长率、弹性模量、比例极限、 面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈 服强度和其它拉伸性能指标。
不同材料的拉伸曲线相同吗？为什么？
• 不同。材料不同，抵抗变形的
5 你学习了哪些弹性指标？
• 弹性模量、比例极限、弹性极限、弹 性比功
6 什么是滞弹性？举例说明其应用
• 滞弹性：在外加载荷作用下，应变落后于应力现象 • 在实际应用中，对于在应变应力作用下工作的轮胎和传动 皮带等橡胶制品，希望其内耗越小越好，以延长其寿命； 而用作防震和隔音的材料，则希望其内能越大越好，以便 吸收更多的能量，以增强防震和隔音的效果。