(完整word版)材料力学性能最终版本
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3.蠕变:金属材料在恒应力长时间作用下发生塑性变形的现象。
4.晶界滑动蠕变:由晶界的滑移和迁移而导致晶界滑动产生的蠕变。
5.扩散蠕变:晶粒受到单方向拉应力,出现某一方向原子间距增大从而出现空隙,空隙原子向此扩散,而穴位向原子间距减小方向扩散,导致晶粒向某一方向伸长引起的蠕变。
6.持久塑性:通过持久强度试验,试样断裂后测其延伸率和断面收缩率,反映其持久塑性。
8.刚度:材料在弹性变形范围内抵抗变形的能力。
9.弹性比功:材料吸收变形功而不发生永久变形的能力。
10.弹性后效:在恒力作用下,应变逐渐增加,卸载后应变逐渐恢复的现象。
11.弹性滞后环:加载线与卸载线所围成的路径。
12.包申格效应:先进行预变形,然后进行反向拉伸,屈服强度下降的现象。
1.物理屈服现象:当应力达到一定值时,发生大规模塑性变形的现象;表示材料由弹性变形状态进入塑性变形状态。
概念题
1.变形:零件尺寸和形状的变化。
2.弹性变形:可以恢复的变形。
3.塑性变形:永久不可以恢复的变形。
4.弹性模量:在单向拉伸下测定,表征材料抵抗正应变的能力。
5.切变弹性模量:在剪切的状态下,表示材料抵抗切应变的能力。
6.泊松比:单向拉伸状态下,横向应变与拉伸方向正应变之比。
7.体积弹性模量:静水压力状态下,材料所受外力与其体积变化率之比。
8.平面应力状态:只在两个方向上存在的应力状态。
9.晶体材料正断:在拉应力作用下,沿与拉应力垂直的原子面被拉开的过程
10.过载持久值;当应力超过疲劳极限时,材料对过载抗力的大小。
11.疲劳源区:疲劳裂纹起源于应变集中的局部显微区域。
简答题
第一章
1.工程金属材料的应力-应变曲线有几种典型形式?主要特征如何?各为什么材料所拥有?
1.三向应力状态:塑性变形受到约束,缺口尖端出现三向应力状态,塑性变形难以进行。
2.缺口强化:由于缺口尖端存在三向应力状态,塑性变形受到约束,屈服强度升高的现象。
3.缺口敏感:由于缺口的存在,出现三向应力状态,应力应变集中,变脆的现象。
4.低温脆性:随温度下降,材料从塑性断裂转变到脆性断裂的现象。
5.冷脆金属:以体心立方为基的中低强度钢和铍锌等具有明显的低温脆性。
2.应变时效:加载后卸载并且时效,造成材料强度升高,塑性韧性下降的现象。
3.韧性:材料在断裂过程中吸收的塑性功和断裂功。
4.应力状态柔度系数:表征材料任意一点的应力状态。
1.延性断裂:以塑性变形为主导的断裂。
2.解理断裂:在拉应力的作用下,沿某一晶面劈开的过程,常发生在体心立方、密排六方结构。
3.沿晶断裂:裂纹沿着晶界形成并沿晶界扩展的断裂。
5个形式:第一种是最常见的材料应力-应变曲线,随应变增加由弹性变形发展到弹塑性阶段发生塑性变形,接着发生加工硬化,颈缩直至断裂,一般发生在调质钢和一些轻合金;第二种有明显的屈服点,有时出现屈服平台,发生在退火低碳钢和部分有色金属中;第三种无颈缩现象的发生,具有加工硬化率高的特点,含锰较多的钢有这种曲线;第四种在形变强化过程中出现多次局部失稳,多发生在低溶质铝合金和杂质较多的铁合金。第5种是脆性材料的,之前弹性变形可恢复,之后突然断裂,断口面积是原截面积,玻璃陶瓷岩石横向交联好的聚合物淬火高碳钢和灰铸铁。
1.应力腐蚀开裂:材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的开裂称为应力腐蚀开裂。
2.氢脆:材料在应力和过量氢的作用下使金属材料塑韧性下降、脆性增加的现象。
3.腐蚀疲劳:零构件的破坏是在疲劳和腐蚀联合作用下发生的,这种失效形式称为腐蚀疲劳。
1.等强温度:晶内强度与晶界强度相等时的温度。
2.约比温度:工作温度与材料熔点之比。
7.缺口敏感因子:疲劳应力集中系数减1和理论应力系数减1的比值。
8.低周疲劳:循环次数小于10^5次的疲劳。
9.热疲劳:在循环的温度作用下,材料的膨胀或收缩受到限制,而产生应力-应变的循环,在这样的应力-应变条件下,材料发生破坏的现象。
10.热冲击:材料的温度迅速上升或迅速下降,使材料发生破坏的现象。
6.理论应力集中系数:集中应力最大值与名义应力的比。
1.线弹性断裂力学:研究对象是含有裂纹的线弹性体,即裂纹顶端的应力与应变满足胡克定律。
塑性约束系数:有效屈服强度与单向拉伸屈服强度之比。
2.应力场强度因子:决定裂纹尖端应力强弱的物理量。
3.平面应变断裂韧度:裂纹体失稳扩展时的应力场强度因子。
1.疲劳:在变动载荷下作用下,裂纹的萌生、扩展和最后断裂的全过程。
2.变动载荷:载荷大小、方向随时间按一定规律呈周期性变化或无规律的随机变化。
3.高周疲劳:循环周次大于10^5次的疲劳。
4.疲劳极限:循环无数次材料都不破坏的应力称为疲劳极限。
5.条件疲劳极限:循环10^8或者5*10^7次方对应的应力值。
6.疲劳应力集中系数:光滑试样的疲劳极限与缺口试样的疲劳极限之比。
4.腐蚀磨损:两个摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反应,在表面上形成的腐蚀产物粘附不牢,在摩擦过程中剥落下来,而新的表面又继续和介质发生反应。
5.微动磨损:两个接触表面之间发生小振幅相对切向运动引起的磨损现象。
补充:
1.刚度常数:应力行量与应变行量的比例系数。(柔度常数)
2.应力强氏系数:表示材料的应变强化能力或对进一步塑性变形的抗力
3.韧性断裂:材料断裂前有宏观塑性变形
4.启裂:试样进入断裂状态的标志
5.解理舌:解理裂纹与形变孪晶相变。沿孪晶与基体的界面扩展形成的
6.位错塞积机制:当滑移面上的位错遇到晶界、孪晶界、第二相夹杂物、滑移障碍时。如果塞积应力够大,达到理论断裂强度后,在塞积处和塞积面成45°方向上形成解理裂纹。
7.等强应变:晶内强度与晶界强度相同时的应变量。
7.蠕变脆性:材料经高温长时间加载后出现塑性显著降低的趋势。
8.松弛稳定性:材料抵抗应பைடு நூலகம்松弛的能力。
1.材料磨损:由于硬质颗粒或突起物导致零件表面质量损耗。
2.粘着磨损:零件间相互接触,在外力作用下,表面氧化膜压裂,基体接触发生金属的键合或冷焊,相对运动时,粘着点发生撕扯。
3.表面疲劳磨损:零件以滚动接触,接触点受力呈周期性变化,为周期载荷。当接触区形成的循环应力超过材料的疲劳强度情况下,表面层引发断裂,并逐步扩展,最后使裂纹以上的材料断裂剥落下来,导致损耗。
4.晶界滑动蠕变:由晶界的滑移和迁移而导致晶界滑动产生的蠕变。
5.扩散蠕变:晶粒受到单方向拉应力,出现某一方向原子间距增大从而出现空隙,空隙原子向此扩散,而穴位向原子间距减小方向扩散,导致晶粒向某一方向伸长引起的蠕变。
6.持久塑性:通过持久强度试验,试样断裂后测其延伸率和断面收缩率,反映其持久塑性。
8.刚度:材料在弹性变形范围内抵抗变形的能力。
9.弹性比功:材料吸收变形功而不发生永久变形的能力。
10.弹性后效:在恒力作用下,应变逐渐增加,卸载后应变逐渐恢复的现象。
11.弹性滞后环:加载线与卸载线所围成的路径。
12.包申格效应:先进行预变形,然后进行反向拉伸,屈服强度下降的现象。
1.物理屈服现象:当应力达到一定值时,发生大规模塑性变形的现象;表示材料由弹性变形状态进入塑性变形状态。
概念题
1.变形:零件尺寸和形状的变化。
2.弹性变形:可以恢复的变形。
3.塑性变形:永久不可以恢复的变形。
4.弹性模量:在单向拉伸下测定,表征材料抵抗正应变的能力。
5.切变弹性模量:在剪切的状态下,表示材料抵抗切应变的能力。
6.泊松比:单向拉伸状态下,横向应变与拉伸方向正应变之比。
7.体积弹性模量:静水压力状态下,材料所受外力与其体积变化率之比。
8.平面应力状态:只在两个方向上存在的应力状态。
9.晶体材料正断:在拉应力作用下,沿与拉应力垂直的原子面被拉开的过程
10.过载持久值;当应力超过疲劳极限时,材料对过载抗力的大小。
11.疲劳源区:疲劳裂纹起源于应变集中的局部显微区域。
简答题
第一章
1.工程金属材料的应力-应变曲线有几种典型形式?主要特征如何?各为什么材料所拥有?
1.三向应力状态:塑性变形受到约束,缺口尖端出现三向应力状态,塑性变形难以进行。
2.缺口强化:由于缺口尖端存在三向应力状态,塑性变形受到约束,屈服强度升高的现象。
3.缺口敏感:由于缺口的存在,出现三向应力状态,应力应变集中,变脆的现象。
4.低温脆性:随温度下降,材料从塑性断裂转变到脆性断裂的现象。
5.冷脆金属:以体心立方为基的中低强度钢和铍锌等具有明显的低温脆性。
2.应变时效:加载后卸载并且时效,造成材料强度升高,塑性韧性下降的现象。
3.韧性:材料在断裂过程中吸收的塑性功和断裂功。
4.应力状态柔度系数:表征材料任意一点的应力状态。
1.延性断裂:以塑性变形为主导的断裂。
2.解理断裂:在拉应力的作用下,沿某一晶面劈开的过程,常发生在体心立方、密排六方结构。
3.沿晶断裂:裂纹沿着晶界形成并沿晶界扩展的断裂。
5个形式:第一种是最常见的材料应力-应变曲线,随应变增加由弹性变形发展到弹塑性阶段发生塑性变形,接着发生加工硬化,颈缩直至断裂,一般发生在调质钢和一些轻合金;第二种有明显的屈服点,有时出现屈服平台,发生在退火低碳钢和部分有色金属中;第三种无颈缩现象的发生,具有加工硬化率高的特点,含锰较多的钢有这种曲线;第四种在形变强化过程中出现多次局部失稳,多发生在低溶质铝合金和杂质较多的铁合金。第5种是脆性材料的,之前弹性变形可恢复,之后突然断裂,断口面积是原截面积,玻璃陶瓷岩石横向交联好的聚合物淬火高碳钢和灰铸铁。
1.应力腐蚀开裂:材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的开裂称为应力腐蚀开裂。
2.氢脆:材料在应力和过量氢的作用下使金属材料塑韧性下降、脆性增加的现象。
3.腐蚀疲劳:零构件的破坏是在疲劳和腐蚀联合作用下发生的,这种失效形式称为腐蚀疲劳。
1.等强温度:晶内强度与晶界强度相等时的温度。
2.约比温度:工作温度与材料熔点之比。
7.缺口敏感因子:疲劳应力集中系数减1和理论应力系数减1的比值。
8.低周疲劳:循环次数小于10^5次的疲劳。
9.热疲劳:在循环的温度作用下,材料的膨胀或收缩受到限制,而产生应力-应变的循环,在这样的应力-应变条件下,材料发生破坏的现象。
10.热冲击:材料的温度迅速上升或迅速下降,使材料发生破坏的现象。
6.理论应力集中系数:集中应力最大值与名义应力的比。
1.线弹性断裂力学:研究对象是含有裂纹的线弹性体,即裂纹顶端的应力与应变满足胡克定律。
塑性约束系数:有效屈服强度与单向拉伸屈服强度之比。
2.应力场强度因子:决定裂纹尖端应力强弱的物理量。
3.平面应变断裂韧度:裂纹体失稳扩展时的应力场强度因子。
1.疲劳:在变动载荷下作用下,裂纹的萌生、扩展和最后断裂的全过程。
2.变动载荷:载荷大小、方向随时间按一定规律呈周期性变化或无规律的随机变化。
3.高周疲劳:循环周次大于10^5次的疲劳。
4.疲劳极限:循环无数次材料都不破坏的应力称为疲劳极限。
5.条件疲劳极限:循环10^8或者5*10^7次方对应的应力值。
6.疲劳应力集中系数:光滑试样的疲劳极限与缺口试样的疲劳极限之比。
4.腐蚀磨损:两个摩擦表面与周围介质发生化学或电化学反应,在表面上形成的腐蚀产物粘附不牢,在摩擦过程中剥落下来,而新的表面又继续和介质发生反应。
5.微动磨损:两个接触表面之间发生小振幅相对切向运动引起的磨损现象。
补充:
1.刚度常数:应力行量与应变行量的比例系数。(柔度常数)
2.应力强氏系数:表示材料的应变强化能力或对进一步塑性变形的抗力
3.韧性断裂:材料断裂前有宏观塑性变形
4.启裂:试样进入断裂状态的标志
5.解理舌:解理裂纹与形变孪晶相变。沿孪晶与基体的界面扩展形成的
6.位错塞积机制:当滑移面上的位错遇到晶界、孪晶界、第二相夹杂物、滑移障碍时。如果塞积应力够大,达到理论断裂强度后,在塞积处和塞积面成45°方向上形成解理裂纹。
7.等强应变:晶内强度与晶界强度相同时的应变量。
7.蠕变脆性:材料经高温长时间加载后出现塑性显著降低的趋势。
8.松弛稳定性:材料抵抗应பைடு நூலகம்松弛的能力。
1.材料磨损:由于硬质颗粒或突起物导致零件表面质量损耗。
2.粘着磨损:零件间相互接触,在外力作用下,表面氧化膜压裂,基体接触发生金属的键合或冷焊,相对运动时,粘着点发生撕扯。
3.表面疲劳磨损:零件以滚动接触,接触点受力呈周期性变化,为周期载荷。当接触区形成的循环应力超过材料的疲劳强度情况下,表面层引发断裂,并逐步扩展,最后使裂纹以上的材料断裂剥落下来,导致损耗。