福建工程学院材料力学性能-习题课

性振动
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4、今有如下工件需要测定硬度，试说明选用何种 硬度试验法为宜。
a.渗碳层的硬度分布 b.淬火钢 c.灰铸铁 d. 高 速钢刀具
e.鉴别钢中残余奥氏体 f.仪表黄铜齿轮 g.龙门刨 床导轨 h.氮化层
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1.为什么要做材料的静拉伸试验？描述主要性能指标并说 明其工程意义？
2.与金属材料比较，陶瓷材料、高分子材料室温静拉伸有 何本质的区别，并解释原因。
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依照公式：K1=Yσa1/2,假设取Y等于1.77， 则：σ = K1c/ Y ac1/2
铝合金： σ = K1c/ Y ac1/2 = 32/ 1.77×1×10-3/2=571Mpa; 合金钢： σ = K1c/ Y ac1/2 = 59/ 1.77×1×10-3/2=1050Mpa; 铝合金发生脆断的应力高于强度极限σb= 454 MPa，表明拉
《材料力学性能》
2009级材料成型与控制专业用 1
圆柱试样，直径均为10mm，长度为1m。 第一个试样为铝质（E=70GPa）， 第二个为Al2O3（E=380GPa）， 第三个是聚苯乙烯（E=3.1GPa）， 沿着试样的轴线方向分别施加2000N的力，假定变形都是 弹性的，试估算各试样的伸长量
1,σs=1435MPa
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当某一材料的断裂韧度K1C=62MPa·m-1，材料中裂 纹的长度2a=5.7mm时，要使裂纹失稳扩展而导致 断裂，需加多大的应力？（设Y=π1/2）
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2、下列现象中哪个不是弹性比功的应用（ ）。
A、撑杆跳高的杆
B、电子器件中的按钮弹
C、铍青铜制作仪表弹簧 D、音叉在空气中弹
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.低碳钢的屈服强度为207MPa，某试样的直径为 0.01m，长度为0.10m，承受1000N的拉力并伸长 6.077×10-6m，，试计算其应力是高于还是低于 屈服应力，如果低于，计算杨氏模量。
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1、有一个金属拉伸试样，其初始直径为10mm， 长度为50mm。屈服强度为400MPa，弹性模量为 70GPa，抗拉强度为500MPa。试计算其屈服点的 应变量和试验过程中的最大载荷。
断之前不会因裂纹失稳扩展而脆断。 合金钢脆断时的应力为σb的57%，表明远没达到σb之前，就已
因裂纹失稳扩展而脆断。 合金钢受K1c的限制，在有裂纹的情况下，高强度的特性不能
充分发挥。 而铝合金的强度却得到了充分的应用。
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采用屈服强度σ0.2=1500MPa、断裂韧度 KIc=65MPa.m1/2的钢材制造出一大型厚板构 件，探伤发现有4mm长的横向穿透裂纹。若该钢 板在轴向拉应力σ=600MPa下工作，计算
（1） 裂纹尖端前沿的应力强度因子K1 （2） 该构件裂纹失稳扩展的临界应力σc
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例题
某一构件上设计的拉伸应力为690MPa,材料：a)Ti6Al-4V;b)17-7型奥氏体不锈钢，求上述两种材料 下的临界裂纹尺寸ac。（假设取Y等于1.77 ）
查表得： a)Ti-6Al-4V：K1C=55MPa·m-1,σs=1035MPa b)17-7型奥氏体不锈钢: K1C=77MPa·m-
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铝合金2219-T851的抗拉强度极限σb= 454 MPa, KIC=32Mpa·m1/2。合金钢AISI4340的σb= 1827 MPa, KIC=59Mpa·m1/2。若两种材料制成 的尺寸相同的平板都有2a=2mm的穿透裂纹，且 设两种材料都可近似地作为线弹性材料，试求使 裂纹失稳扩展的应力σ。 ？（设Y=1.77）