金属塑性成形原理习题集(答案参考)

《金属塑性成形原理》习题集

运新兵编

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二OO九年四月

第一章金属的塑性和塑性变形

1．什么是金属的塑性？什么是变形抗力？

2．简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。如何提高金属的塑性？

3．什么是附加应力？附加应力分几类？试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力？

4．什么是最小阻力定律？最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义？5．塑性成形时，影响金属变形和流动的因素有哪些？各产生什么影响？

6．为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的？不均匀变形会产生什么后果？7．什么是残余应力？残余应力有哪几类？会产生什么后果？如何消除工件中的残余应力？

8．摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用？塑性成形中的摩擦有什么特点？9．塑性成形中的摩擦机理是什么？

10．塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种？各适用于什么情况？

11．塑性成形中对润滑剂有何要求？

12．塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些？石墨和二硫化钼如何起润滑作用？

第二章应力应变分析

1．什么是求和约定？张量有哪些基本性质？

2．什么是点的应力状态？表示点的应力状态有哪些方法？

3．什么是应力张量、应力球张量、应力偏张量和应力张量不变量？

4．什么是主应力、主剪应力、八面体应力？

5．什么是等效应力？有何物理意义？

6．什么是平面应力状态、平面应变的应力状态？

7．什么是点的应变状态？如何表示点的应变状态？

8．什么是应变球张量、应变偏张量和应变张量不变量？

9．什么是主应变、主剪应变、八面体应变和等效应变？

10．说明应变偏张量和应变球张量的物理意义？

11．塑性变形时应变张量和应变偏张量有和关系？其原因何在？

12．平面应变状态和轴对称状态各有什么特点？

13． 已知物体中一点的应力分量为⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=30758075050805050ij σ，试求方向余弦为21==m l ，21

=n 的斜面上的全应力、正应力和剪应力。

14． 已知物体中一点的应力分量为⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=10010010010010ij σ，求其主应力、主剪应力、八面体应力、应力球张量及应力偏张量。

15． 设某物体内的应力场为

⎪⎪

⎭

⎪⎪⎬⎫

===--=-=+-=0236233222312zx yz z xy y x y x C y C xy C x C xy ττστσσ 试求系数1C 、2C 、3C 。

16． 某点处于平面应力状态，已知其应力分量20=x σ、40-=y σ、30-=xy τ，试利

用莫尔圆求主应力、主方向、主剪应力及最大剪应力。

17． 设物体在变形过程中某一极短时间内的位移场为

()31005.01.010-⨯++=z xy u

()3101.005.05-⨯+-=yz x v

()3101.010-⨯-=xyz w 试求：点A （1，1，1）的应变分量、应变球张量及球张量、主应变、等效应变。

第三章 屈服准则

1．何谓屈服准则？常用的屈服准则有哪两个？如何表达？写出其数学表达式。

2．解释下列概念，并绘出其真实应力-应变曲线：理想弹塑性材料、弹塑性硬化材料、理想

刚塑性材料、刚塑性硬化材料。

3．两个屈服准则有何差别？在什么状态下两个屈服准则相同？什么状态差别最大？

4．什么是屈服表面？什么是屈服轨迹？

5．两个屈服准则在主应力空间是什么形式？

6．什么是π平面？为什么说在π平面上的屈服轨迹更能表示出屈服准则的性质？

7．一直径为φ50mm 的圆柱形试样在无摩擦的光滑平板间压缩，当总压力达到314kN

时试样屈服。现设在圆柱体周围加上10Mpa 的静水压力，试求试样屈服时所需的总