湖南工业大学 材料性能学复习资料
新版湖南工业大学材料与化工专业考研经验考研参考书考研真题
回想起去年这个时候,自己还在犹豫是不是要遵从自己的梦想,为了考研奋斗一次。
当初考虑犹豫了很久,想象过所有的可能性,但是最后还是决定放手一搏。
为什么呢?有一个重要的考量,那就是对知识的渴望,这话听来可能过于空洞吧,但事实却是如此。
大家也都可以看到,当今社会的局势,浮躁,变动,不稳定,所以我经常会陷入一种对未来的恐慌中,那如何消除这种恐慌,个人认为便是充实自己的内在,才不至于被一股股混乱的潮流倾翻。
而考研是一条相对比较便捷且回报明显的路,所以最终选择考研。
所幸的是结局很好,也算是没有白费自己将近一年的努力,没有让自己浑浑噩噩的度过大学。
在准备备考的时候,我根据自己的学习习惯,做了一份复习时间规划。
并且要求自己严格按照计划进行复习。
给大家一个小的建议,大家复习的时候一定要踏踏实实的打好我们的基础,复习比较晚的同学也不要觉得时间不够,因为最后的成绩不在于你复习了多少遍,而是在于你复习的效率有多高,所以在复习的时候一定要坚持,调整好心态,保证自己每天都能够有一个好的学习状态,不要让任何事情影响到你,做好自己!在此提醒大家,本文篇幅较长,因为想讲的话实在蛮多的,全部是我这一年奋战过程中的想法、经验以及走过的弯路,希望大家看完可以有所帮助。
最后结尾处会有我在备考中收集到的详细资料,可供各位下载,请大家耐心阅读。
湖南工业大学材料与化工专考研初试科目:(101)思想政治理论(204)英语二(302)数学二(808)高分子材料或(809)包装材料学湖南工业大学材料与化工专考研参考书目:关于英语复习。
我提一个建议,考研单词主要是用于阅读,所以知道意思即可,建议背单词书的同学不要死啃单词书,以“过单词”的方式背单词,每个单词记忆时间不要太长,不然很容易走神,效率也会很低,背诵单词应利用好零碎的时间,如吃饭之前半个小时,饭后半个小时,也可以穿插在复习专业课期间学累了的时候。
我大概早上会有半个小时的时间来背单词,考研单词大多数是不要求掌握拼写的,在阅读中见到能认出即可,所以速度可以快一点,多重复几遍。
湖南工业大学材料科学基础复习总结.doc
材料是指具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质,是组成生产工具的物 质基础。
金属材料的基本特性:1结合键为金属键,常规方法生产的金属为晶体结构;2金属在常温下一般为固体,熔点很高;3具有金属光泽;4纯金属范性大,延展性也大;5强度较高;6自由电子的存在,金属的导热和导电性好;7多数金属在空气中易被氧化。
无机非金属材料的基本特性:1结合键主要是离子键,共价键以及它们的混合键;2硬而脆,韧性低,抗压不抗拉,对缺陷敏感;3熔点较高,具有优良的耐高温,抗氧化性能;4自由电子数目少,导热性和导电性较小;5耐化学腐蚀性好;6耐磨损;7成型方式为粉末制坯,烧结成型。
高分子材料的基本特性:1结合键主要为共价键;2分子量大,无明显的熔点,有玻璃化转变温度,黏流温度,并有热塑性和热固性两类; 3力学状态有玻璃态,高弹态和黏流态,温度较高;4重量轻;5具有良好的绝缘性;6优越的化学稳定性;7成型方法较多。
材料结构基础材料结构的含义是广泛的,从宏观到微观,即按研究的层次,材料结构大致可分为宏观组织 结构,显微组织结构,原子或分子排列结构,原子中的电子结构等。
内部结构包括四层次:1原子结构2结合键3原子的排列方式4显微方式原子间基本结合(化学键合)包括:离子键合,共价键合和金属键合一.离子键是由原子核释放出最外壳层的电子变成带正电荷的原子,与接收其放出的电子变 成带负电荷的原了相互的吸引作用2013/1/6 诸论材料科学基础复习旗舰版特点:1电了束缚在离了中2正负离了吸引大3构成三维整体晶体结构4在溶液中离解成离子其形成的物质熔点,硬度均较高,良好的电绝缘性离子键的形成,是与中性原子形成离子的难易和离子形成晶体时的堆积方式有关。
在离了型化合物的生成过程中,晶格能的变化很大。
二•共价键是两个原子共有最外层电子的结合(相邻原子通过共用一对或几对价电子却可以使各原子的外层电子结构都成为稳定的八电子层)特点:1两原了共享最外层壳层电了对2两原子相应轨道上的电子各仅有1个,自旋方向相反3有饱和性和方向性其形成的物质结合牢固,熔点高,质硬脆,导电性能差共价键合的结合力也来源于静电引力三•金属键合:自由电子和金属正离子相互作用所构成的键合特点:1由正离子排列成有序晶格2各原了最外层电了释放,共同在晶格中随机自由无规则运动3无方向性,无饱和性金属的热导率和电导率之所以大主要是由于自由电子的存在。
材料性能学复习题及答案
材料性能学复习题及答案一、单项选择题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时,应力与应变的比值。
下列哪种材料通常具有较高的弹性模量?A. 橡胶B. 木材C. 钢铁D. 塑料答案:C2. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时,开始发生永久变形的应力值。
下列哪种情况下材料的屈服强度会降低?A. 提高温度B. 降低温度C. 增加材料的纯度D. 进行热处理答案:A3. 疲劳强度是指材料在反复加载和卸载过程中,能够承受的最大应力而不发生断裂的能力。
下列哪种材料通常具有较好的疲劳强度?A. 纯金属B. 合金C. 复合材料D. 陶瓷材料答案:B二、多项选择题1. 影响材料硬度的因素包括哪些?A. 材料的微观结构B. 材料的化学成分C. 材料的加工工艺D. 材料的表面处理答案:ABCD2. 材料的断裂韧性是指材料在受到外力作用时,抵抗裂纹扩展的能力。
下列哪些因素可以提高材料的断裂韧性?A. 增加材料的韧性B. 减少材料的缺陷C. 提高材料的硬度D. 改善材料的微观结构答案:ABD三、判断题1. 材料的塑性是指材料在受到外力作用时,能够发生永久变形而不断裂的性质。
(对)2. 材料的导热系数越高,其导热性能越好。
(对)3. 材料的抗拉强度和屈服强度是相同的概念。
(错)四、简答题1. 简述材料的疲劳破坏过程。
答:材料的疲劳破坏过程通常包括裂纹的萌生、扩展和最终断裂三个阶段。
在反复加载和卸载的过程中,材料内部的微裂纹逐渐扩展,当裂纹扩展到一定程度时,材料的承载能力下降,最终导致断裂。
2. 描述材料的蠕变现象及其影响因素。
答:材料的蠕变现象是指在恒定应力作用下,材料发生持续的塑性变形。
影响蠕变的因素包括应力水平、温度、材料的微观结构和化学成分等。
高应力、高温和材料内部的缺陷都可能加速蠕变过程。
五、计算题1. 已知某材料的弹性模量为200 GPa,当受到100 MPa的应力时,计算其应变值。
答:根据弹性模量的定义,应变值可以通过应力除以弹性模量来计算。
湖南工业大学电子材料复习题及答案
第一:1、名词解释:电化学效应(法拉弟效应)、肖特基缺陷、弗仑克尔缺陷、漏导电流、载流子、霍尔效应、压碱效应。
电化学效应(法拉弟效应):电子材料是离子电导,它要发生明显的质量变化,在电极附近有新物质产生。
肖特基缺陷:晶体内部只有空位的缺陷。
弗仑克尔缺陷:离子脱离结点后形成填隙离子和空位。
漏导电流:在电场的作用下,绝缘材料中的联系弱的带电质点沿电场方向作有规则的运动,形成微小的电流。
载流子:电子陶瓷中存在少量能传递电荷的质点叫载流子。
霍耳效应:当电子陶瓷上施加外电场产生电流I,如果在垂直于电流的方向加上一磁场H,则在垂立于电流和磁场的I—H平面的方向将产生一个外加电场M。
压碱效应:当电子陶瓷中加入碱土金属氧化物时,可显著提高电阻率。
2、分析三电极系统的工作原理。
工作原理:三电极由工作电极,参比电极,辅助电极(或对电极)组成。
三电极体系含两个回路,一个回路由工作电极和参比电极组成,用来测试工作电极的电化学反应过程,另一个回路由工作电极和辅助电极组成,起传输电子形成回路的作用。
3、随外界条件的变化,电子陶瓷的载流子有何变化?电子陶瓷中载流子的性质会随着外界条件的变化而发生相应变化。
a、当外加电场弱的时候是离子电导,随着外加电场增强,电子电导比例越来越大,在临近击穿时,明显地呈现电子电导的特征。
b、温度不同,载流子的性质也可能不同,低温时为离子电导,随着温度升高,逐渐转化为电子电导。
4、用晶格震动理论解释离子晶体导电的原因。
对离子晶体,一般温度下,离子在外电场中不发生移动,仍然不能导电。
在受热情况下,晶格上的离子在其固定位置附近作热振动。
其中有少数离子因达到较高的能量,从结点上脱落,离开结点而进入晶格间隙位置。
形成填隙离子,原来的位置形成空位。
温度愈高,离子脱离结点的几率愈大,填隙离子和空位的数目愈多,产生结构缺陷——热缺陷,在外电场作用下,离子晶体才会导电。
第二:1、名词解释:界面极化,介质吸收界面极化:由于界面对离子迁移产生阻碍作用,而产生的极化。
工程材料期末试卷及答案湖南工业大学
工程材料期末试卷及答案湖南工业大学1、金属材料的使用性能包括物理性能、()和()。
答案:化学性能力学性能2、金属材料的工艺性能包含切削、()、()等。
答案:铸造焊接3、变化很慢的载荷称作()载荷。
答案:静4、在短时间内以高速度促进作用于零件上的载荷称作()载荷。
答案:冲击5、大小和方向随其时间出现周期性变化的载荷称作()载荷。
答案:交变6、变形通常分成()变形和塑性变形两种。
无法随其载荷的除去而消失的变形称作()变形。
答案:弹性塑性7、强度就是指金属材料在静载荷促进作用下,抵抗()或()的能力。
答案:塑性断裂8、强度常用的来衡量指标存有()和()。
答案:屈服点抗拉强度9、如果零件工作时所受到的形变高于材料的()和(),则不能产生过量的塑性变形。
答案:屈服点σs、有一钢试样其横截面四维mm,未知钢试样的σs=mpa,σb=mpa 。
弯曲先行时,当受拉力为()时,试样发生屈服现象,当受拉力为()时,试样发生缩颈.答案:11、脱落前金属材料产生塑性变形的能力称作塑性。
金属材料的()和()的数值越大,则表示材料的塑性越不好。
答案:断后伸长率断面收缩率12、一弯曲试样的原标距长度为50mm,直径为10 mm折断后试样的标距长度为79 mm,缩颈处的最轻直径为4.9 mm,此材料的伸长率为(),断面必缩率仅()。
答案:58% 73%13、地刻以下力学性能指标的符号:符号:抗拉强度(),洛氏硬度c标尺()。
答案:σb hrc14、符号:断面收缩率(),冲击韧度()。
答案:φ ak15、hbw5/则表示用直径为5mm, 材料为硬质合金球形压头,在 n压力下,维持()s,测出的硬度值就是()。
答案: 10—1516、金属材料抵抗()载荷促进作用而()能力,称作冲击韧性。
答案:冲击不破坏17、原子呈圆形无序沉积状况的物体叫做非晶体,原子呈圆形有序、存有规则排序的物体称作()。
通常固态金属都属()。
答案:晶体晶体18、在晶体中由一系列原子共同组成的平面,称作()。
材料性能学复习题.doc
材料性能学复习题适用于材料成型与控制工程专业一、填空题1、。
e表示材料的弹性极限;op表示材料的比例极限;o s表示材料的屈服强度;ob表示材料的抗拉强度。
2、断口的三要素是纤维区、放射区和剪切唇。
微孔聚集型断裂的微观特征是韧窝;解理断裂的微观特征主要有解理台阶和河流状或舌状花样;沿品断裂的微观特征为品粒状断口和冰糖块状断口。
3、应力状态系数a值越大,表示应力状态越软,材料越容易产生犁性变形和延性断裂。
为测量脆性材料的鴉也常选用应力状态系数u值A的实验方法,如压缩等。
4、在扭转实验中,塑性材料的断裂而与试样轴线垂讥,断口平齐,这是由切应力造成的切甌;脆性材料的断裂而与试样轴线45°角,这是山正应力造成的正断。
与静拉伸试样的宏观断口特征相反。
5、材料截面上缺口的存在,使得缺口根部产生应力集中和双(厂)向应力,试样的屈服强度升高,燉性降低。
6、低温脆性常发住在具有体心立方或密排六方结构的金属及合金小,而在面心立方结构的金属及合金中很少发现。
7、在平面应变断裂韧性6、测试过程中,对试样的尺寸为其小B、a、(W-a)分别是三点弯Illi试样的厚度、裂纹长度和韧带长度,os是材料的屈服强度;这样要求是为了保证裂纹尖端处于平而应变和小范围丿屮;服状态;平而应变状态下的断裂韧性KIC小平而应力状态下的断裂韧性KC。
8、按断裂寿命和应力水平,疲劳町分为高周疲劳和低周疲劳;疲劳断口的典型特征是疲劳条纹(贝纹线)。
9、对材料的磨损,按机理可分为粘着磨损,磨粒磨损,疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损和微动磨损等形式。
10、材料的拉伸力学性能,包括屈服强度、抗拉强度和实际断裂强度等强度指标和延伸率和断面收缩率等犁性指标。
12、弹性滞后环是由于材料的加载线和卸载线不重合而产生的。
对机床的底座等构件,为保证机器的平稳运转,材料的弹性滞后环越A越好;而对弹簧片、钟表等材料,要求材料的弹性滞后环越尘越好。
13、材料的断裂按断裂机理分可分为微孔聚集型断裂,解理断裂和沿晶断裂;按断裂前犁性变形人小分可分为延性断裂和脆性断裂14、在扭转实验小,塑性材料的断裂面与试样轴线WL;脆性材料的断裂面与试样轴线成堑角。
材料性能学复习范文
材料性能学复习范文首先,我们需要了解材料性能的分类。
材料性能可以分为力学性能、热学性能、电学性能、光学性能和化学性能等多个方面。
力学性能包括材料的强度、硬度、韧性等;热学性能包括导热性、热膨胀系数等;电学性能包括导电性、介电性等;光学性能包括透光性、折射率等;化学性能包括材料在化学环境中的稳定性和反应性等。
其次,我们需要了解材料性能的测试和评价方法。
常见的测试方法包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等。
拉伸试验可以测量材料的强度和韧性,冲击试验可以评估材料的抗冲击性能,硬度测试可以衡量材料的硬度。
此外,还有一些专门用于测试特定性能的方法,比如热导率测试、电导率测试、抗腐蚀性能测试等。
然后,我们需要了解材料性能与微观结构之间的关系。
材料的性能受到其微观结构的影响。
例如,晶体的晶格结构和晶体缺陷会影响材料的力学性能;晶界和孪晶对材料的强度和变形能力有显著影响;材料中的晶粒尺寸和晶粒形状也会影响其力学性能。
因此,通过分析材料的微观结构,可以预测和改善材料的性能。
最后,我们还需要了解材料性能的变化规律。
材料的性能在不同条件下会发生变化。
例如,温度升高可以导致材料的强度下降;应力集中会导致材料的疲劳寿命降低;材料的长期使用会导致老化现象。
了解这些变化规律可以帮助我们预测材料的寿命和性能变化。
需要指出的是,在学习材料性能学的过程中,我们不仅需要理论知识的掌握,还需要进行实践和实验。
通过实验可以直观地观察材料的性能和性能变化,并验证理论的正确性。
总之,材料性能学是研究材料性能和性能变化规律的一门学科,随着科学技术的进步和对材料性能要求的不断提高,其在工程领域中的作用日益重要。
希望以上的复习内容可以帮助你巩固材料性能学的知识。
材料性能学课后习题与解答
材料性能学课后习题与解答(总21页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--绪论1、简答题什么是材料的性能包括哪些方面[提示] 材料的性能定量地反映了材料在给定外界条件下的行为;解:材料的性能是指材料在给定外界条件下所表现出的可定量测量的行为表现。
包括○1力学性能(拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲)○2物理性能(热、光、电、磁)○3化学性能(老化、腐蚀)。
第一章单向静载下力学性能1、名词解释:弹性变形塑性变形弹性极限弹性比功包申格效应弹性模量滞弹性内耗韧性超塑性韧窝解:弹性变形:材料受载后产生变形,卸载后这部分变形消逝,材料恢复到原来的状态的性质。
塑性变形:微观结构的相邻部分产生永久性位移,并不引起材料破裂的现象。
弹性极限:弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应力。
弹性比功:弹性变形过程中吸收变形功的能力。
包申格效应:材料预先加载产生少量塑性变形,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,规定残余应力降低的现象。
弹性模量:工程上被称为材料的刚度,表征材料对弹性变形的抗力。
实质是产生100%弹性变形所需的应力。
滞弹性:快速加载或卸载后,材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。
内耗:加载时材料吸收的变形功大于卸载是材料释放的变形功,即有部分变形功倍材料吸收,这部分被吸收的功称为材料的内耗。
韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
超塑性:在一定条件下,呈现非常大的伸长率(约1000%)而不发生缩颈和断裂的现象。
韧窝:微孔聚集形断裂后的微观断口。
2、简答(1) 材料的弹性模量有那些影响因素为什么说它是结构不敏感指标解:○1键合方式和原子结构,共价键、金属键、离子键E高,分子键E低原子半径大,E小,反之亦然。
○2晶体结构,单晶材料在弹性模量在不同取向上呈各向异性,沿密排面E大,多晶材料为各晶粒的统计平均值;非晶材料各向E同性。
材料性能学复习资料
第一篇材料的力学性能第一章材料的弹性变形一、名词解释1、弹性变形:外力去除后,变形消失而恢复原状的变形。
P42弹性模量:表示材料对弹性变形的抗力,即材料在弹性变形范兩内,产生单位弹性应变的需应力。
P103、比例极限:是保证材料的弹性变形按正比例关系变化的最大应力。
P154、弹性极限:是材料只发生弹性变形所能承受的最大应力。
P155、弹性比功:是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
P156、包格申效应:是指金属材料经预先加载产生少量塑性变形(残余应变小于4%), 而后再同向加载,规定残余伸长应力增加,反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
P207、内耗:在加载变形过程中,被材料吸收的功称为内耗。
P21二、填空题1、金属材料的力学性能是指在载荷作用下其抵抗(变形)和(断裂)的能力。
P22、低碳钢拉伸试验的过程可以分为(弹性变形)、(塑性变形)和(断裂)三个阶段。
P2三、选择题1、表示金属材料刚度的性能指标是(B )。
P10A比例极限B弹性模量C弹性比功2、弹簧作为广泛应用的减振或储能元件,应具有较高的(C )<> P16A塑性B弹性模量C弹性比功D硬度3、下列材料中(C )最适宜制作弹簧。
A 08 钢B 45 钢C 60Si:Mn C T12 钢4、下列因素中,对金属材料弹性模量影响最小的因素是(D )。
A化学成分B键合方式C晶体结构D晶粒大小四、问答题影响金属材料弹性模量的因素有哪些?为什么说它是组织不敬感参数?答:影响金属材料弹性模量的因素有:键合方式和原子结构、晶体结构、化学成分、温度及加载方式和速度。
弹性模量是组织不敬感参数,材料的晶粒大小和热处理对弹性模量的影响很小。
因为它是原子间结合力的反映和度量。
P11第二章材料的塑性变形一、名词解释1、塑性变形:材料在外力的作用于下,产生的不能恢复的永久变形。
P242、塑性:材料在外力作用下,能产生永久变形而不断裂的能力。
P523、屈服强度:表征材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形的能力。
材料性能学课程复习材料
材料性能学第一章材料单向静拉伸的力学性能1.应力-应变曲线σp:比例极限σe:弹性极限σs:屈服点σb:抗拉强度2.弹性变形的本质?材料产生弹性变形的本质,概括来说,都是构成材料的原子(离子)或分子自平衡位置产生可逆位移的反映。
⑴金属、陶瓷类晶体材料的弹性变形是处于晶格结点的离子在力的作用下在其平衡位置附近产生的微小位移。
⑵橡胶类材料则是呈卷曲状的分子链在力的作用下通过链段的运动沿受力方向产生的伸展。
3.影响弹性模数(E)的因素?⑴键合方式和原子结构:共价键、离子键和金属键都有较高的E值,而分子键E值较低。
对于金属元素,原子半径越大,E值越小,反之亦然。
⑵晶体结构:①单晶材料:E呈各向异性,沿密排面E值较大,反之较小;②多晶材料:E为各晶粒的统计平均值,表现为各向同性,但为伪各向同性;③非晶态材料:E是各项同性的。
⑶化学成分:材料化学成分的变化将引起原子间距或键合方式的变化,因此也将影响材料的弹性模数。
⑷微观组织:①对金属材料来说,E是一个组织不敏感的力学性能指标;②对高分子和陶瓷材料,E对结构和组织敏感;⑸温度:温度升高,原子结合力下降,E值降低。
⑹加载方式和负荷持续时间:①加载方式、加载速率和负荷持续时间对金属、陶瓷类材料的E几乎没有影响;②高分子聚合物的E随负载时间延长而降低,发生松弛。
4.非理想弹性行为可分为几种类型?⑴滞弹性(弹性后效):材料在快速加载或卸载后,随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。
⑵粘弹性:材料在外力作用下,弹性和粘性两种变形机理同时存在的力学行为。
⑶伪弹性:在一定的温度条件下,当应力达到一定水平后,金属或合金将产生应力诱发马氏体相变,伴随应力诱发相变产生大幅度的弹性变形的现象。
⑷包申格效应:金属材料经预先加载产生少量塑性变形,而后再同向加载,规定残余伸长应力增加,反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
5.材料产生内耗的原因?材料产生内耗与材料中微观组织结构和物理性能的变化有关。
材料性能学课后复习及标准答案解析
本学期材料性能学作业及答案第一次作业 P36-37第一章1名词解释4、决定金属屈服强度的因素有哪些?答:内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。
外在因素:温度、应变速率和应力状态。
10、将某材料制成长50mm,直径5mm的圆柱形拉伸试样,当进行拉伸试验时塑性变形阶段的外力F与长度增量ΔL的关系为:F/N 6000 8000 10000 12000 14000ΔL 1 2.5 4.5 7.5 11.5求该材料的硬化系数K及应变硬化指数n。
解:已知:L0=50mm,r=2.5mm,F与ΔL如上表所示,由公式(工程应力)σ=F/A0,(工程应变)ε=ΔL/L0,A0=πr2,可计算得:A0=19.6350mm2σ1= 305.5768,ε1=0.0200,σ2=407.4357 ,ε2=0.0500,σ3= 509.2946,ε3=0.0900,σ4= 611.1536,ε4=0.1500,σ5= 713.0125,ε5=0.2300,又由公式(真应变)e=ln(L/L0)=ln(1+ε),(真应力)S=σ(1+ε),计算得:e1=0.0199,S1=311.6883,e2=0.0489,S2=427.8075,e3=0.0864,S3=555.1311,e4=0.1402,S4=702.8266,e5=0.2076,S5=877.0053,又由公式S=Ke n,即lgS=lgK+nlge,可计算出K=1.2379×103,n=0.3521。
11、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。
为什么脆性断裂最危险?答:韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断地消耗能量;而脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因而危害性很大。
韧性断裂:是断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂特征:断裂面一般平行于最大切应力与主应力成45度角。
湖南工业大学材料力学考试题
湖南工业大学材料力学考试题湖南工业大学材料力学题库一、选择题1、两根梁尺寸、受力和支承情况完全相同,但材料不同,弹性模量,则两根梁的E,7E12y1挠度之比为( )。
y2A、1/14;B、1/7;C、1/49;D、。
1/72、轴向拉伸杆,正应力最大的截面和切应力最大的截面( ) 0A、分别是横截面、45斜截面 B、都是横截面 00C、分别是45斜截面、横截面 D、都是45斜截面3、任意截面形状的等截面直梁在弹性纯弯曲条件下,中性轴的位置问题有四种答案,正确的答案是:( ),、等分横截面积;,、通过横截面的形心;,、通过横截面的弯心;,、由横截面上拉力对中性轴的力矩等于压力对该轴力矩的条件确定。
4、用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴,若长度和横截面面积均相同,则抗扭刚度较大的是哪个, ( )A、实心圆轴;B、空心圆轴;C、两者一样;D、无法判断。
、电机轴的直径为40mm,电机功率为15KW,转速为1500rpm。
当电机满负荷5 工作时,轴上的扭矩是 ( )N,mN,mN,mN,m A、9.55 B、95.5 C、955 D、95506、下面属于第三强度理论的强度条件是 ( ),,,(,,,),[,]A、; B、; ,,[,]12311222,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,[,]C、; D、。
1223311327、下面有关应变能的几个论述,正确的是。
A、与载荷的加载次序有关,与载荷的最终值无关;B、与载荷的加载次序无关,与载荷的最终值无关;C、与载荷的加载次序有关,与载荷的最终值有关;D、与载荷的加载次序无关,与载荷的最终值有关。
湖南工业大学材料力学题库8、某阶梯杆BC受荷载,长度及横截面如图,则( C )A、,; ,,,,l,0.5,lBCCDBCCDB、,; ,,,,l,,lBCCDBCCDC、,; ,,2,,l,2,lBCCDBCCDD、,。
,,,,l,2,lBCCDBCCDB 2A DC AF 1.5F1.5l l9、截面惯性半径是指:( )A、截面边界到形心的距离B、其平方等于截面对于某一轴的惯性矩/截面面积C、在动力荷载作用下构件绕某一轴旋转,构件形心与旋转中心的距离。
材料性能学重点(完整版)
第一章1、 力—伸长曲线和应力—应变曲线,真应力—真应变曲线 在整个拉伸过程中的变形可分为弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形及不均匀集中塑性变形4个阶段将力—伸长曲线的纵,横坐标分别用拉伸试样的标距处的原始截面积Ao 和原始标距长度Lo 相除,则得到与力—伸长曲线形状相似的应力(σ=F/Ao )—应变(ε=ΔL/Lo )曲线比例极限σp , 弹性极限σe , 屈服点σs , 抗拉强度σb如果以瞬时截面积A 除其相应的拉伸力F ,则可得到瞬时的真应力S (S =F/A)。
同样,当拉伸力F 有一增量dF 时,试样瞬时长度L 的基础上变为L +dL ,于是应变的微分增量应是de =dL / L ,则试棒自L 0伸长至L 后,总的应变量为:式中的e 为真应变。
于是,工程应变和真应变之间的关系为2、 弹性模数在应力应变关系的意义上,当应变为一个单位时,弹性模数在数值上等于弹性应力,即弹性模数是产生100%弹性变形所需的应力。
在工程中弹性模数是表征材料对弹性变形的抗力,即材料的刚度,其值越大,则在相同应力下产生的弹性变形就越小。
比弹性模数是指材料的弹性模数与其单位体积质量(密度)的比值,也称为比模数或比刚度3、 影响弹性模数的因素①键合方式和原子结构(不大)②晶体结构(较大)③ 化学成分(间隙大于固溶)④微观组织(不大)⑤温度(很大)⑥加载条件和负荷持续时间(不大)4、 比例极限和弹性极限比例极限σp 是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力,即在拉伸应力-应变曲线上开始偏离直线时的应力值。
弹性极限σe 试样加载后再卸载,以不出现残留的永久变形为标准,材料能够完全弹性恢复的最高应力值5、 弹性比功又称为弹性比能或应变比能,用a e 表示,是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
一般可用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功表示。
6、 根据材料在弹性变形过程中应力和应变的响应特点,弹性可以分为理想弹性(完全弹性)和非理想弹性(弹性不完整性)两类。
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第一篇材料的力学性能第一章材料的弹性变形一、名词解释1、弹性变形:外力去除后,变形消失而恢复原状的变形。
P42弹性模量:表示材料对弹性变形的抗力,即材料在弹性变形范围内,产生单位弹性应变的需应力。
P103、比例极限:是保证材料的弹性变形按正比例关系变化的最大应力。
P154、弹性极限:是材料只发生弹性变形所能承受的最大应力。
P155、弹性比功:是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
P156、包格申效应:是指金属材料经预先加载产生少量塑性变形(残余应变小于4%),而后再同向加载,规定残余伸长应力增加,反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
P207、内耗:在加载变形过程中,被材料吸收的功称为内耗。
P21二、填空题1、金属材料的力学性能是指在载荷作用下其抵抗(变形)和(断裂)的能力。
P22、低碳钢拉伸试验的过程可以分为(弹性变形)、(塑性变形)和(断裂)三个阶段。
P2三、选择题1、表示金属材料刚度的性能指标是( B )。
P10A 比例极限B 弹性模量C 弹性比功2、弹簧作为广泛应用的减振或储能元件,应具有较高的(C)。
P16A 塑性B弹性模量C弹性比功D硬度3、下列材料中( C )最适宜制作弹簧。
Mn C T12 钢A 08钢B 45钢C 60Si24、下列因素中,对金属材料弹性模量影响最小的因素是(D)。
A 化学成分B 键合方式C 晶体结构D 晶粒大小四、问答题影响金属材料弹性模量的因素有哪些?为什么说它是组织不敏感参数?答:影响金属材料弹性模量的因素有:键合方式和原子结构、晶体结构、化学成分、温度及加载方式和速度。
弹性模量是组织不敏感参数,材料的晶粒大小和热处理对弹性模量的影响很小。
因为它是原子间结合力的反映和度量。
P11第二章材料的塑性变形一、名词解释1、塑性变形:材料在外力的作用于下,产生的不能恢复的永久变形。
P242、塑性:材料在外力作用下,能产生永久变形而不断裂的能力。
P523、屈服强度:表征材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形的能力。
或表示材料不产生明显的塑性变形所能承受的最大应力。
P524、强度极限:材料在断裂前所能承受的最大工程应力。
P585、超塑性:材料在一定显微组织、形变温度和形变速度条件下呈现非常大的伸长率(500~2000%)而不发生颈缩和断裂的现象。
P616、应变强化(加工硬化又称形变强化):金属材料因塑性变形使其强度、硬度升高的现象。
二、填空题1、金属塑性的指标主要有(伸长率)和(断面收缩率)两种。
P242、单晶体的塑性变形方式有(滑移)和(孪生)两种。
P253、强度是表征材料抵抗(变形)和(断裂)的性能指标。
P52三、选择题1、下列常用力学性能指标中,对组织不敏感的是(C)。
A 屈服强度 B塑性 C 弹性模量 D硬度2、对于测力计弹簧,应以( A )作为选择材料的依据。
A 弹性极限B 比例极限C 弹性比功 C 屈服强度3、下列材料中,塑性最好的是(B)A 铁B 纯软铜C 纯硬铜 D锌4、在工程构件设计和材料的塑性变形加工过程中,最常用的性能指标是(D)。
A σbB σpC σeD σs5、金属随冷变形程度的增大,其强度硬度升高,塑性、韧性(C)。
A 升高B 不变C 下降6、常温下,在相同晶粒大小的条件下,下列金属中,塑性最好的是( D)A 锌B铁C镁D铜7、下列材料中,塑性最差的是( C )。
A 工业纯铁 B低碳钢 C 高碳钢 D单相黄铜8、下列性能指标中,(B)表示金属材料的塑性。
A σPB δC σeD KⅠC四、问答题影响金属材料屈服强度和塑性的因素有哪些?答:影响金属材料屈服强度的因素有:晶体结构、摩擦阻力(位错密度)、晶粒大小、合金成份、第二相的形态、大小及分布、温度、应变速率与应力状态。
P54-57第三章材料的断裂与断裂韧性一、名词解释1、脆性断裂:材料断裂前基本上不产生明显的宏观塑性变形的断裂过程。
一般规定光滑拉伸试样的断面收缩率小于5%者为脆性断裂。
P672、韧性断裂:材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。
一般规定光滑拉伸试样的断面收缩率大于5%者为脆性断裂。
P673、穿晶断裂:从微观上看,晶体材料断裂时裂纹沿晶内扩展的断裂。
P674、沿晶断裂:从微观上看,晶体材料断裂时裂纹沿晶界扩展的断裂。
P675、剪切断裂:是材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。
P686、解理断裂:是材料在正应力作用下,由于原子间结合键的破坏引起的沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。
P697、断裂韧度:表示材料抵抗断裂的能力,是材料强度和塑性的综合表现。
P858、韧性:表示材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
P76二、填空题1、材料中裂纹的(萌生)和(扩展)的研究是微观断裂力学的核心问题。
P662、按照材料断裂时裂纹的扩展途径,断裂分为(沿晶断裂)和(穿晶断裂)。
P663、材料的断裂过程包括裂纹的(萌生)、(扩展)和(断裂)三个阶段。
P664、按照断裂前材料宏观塑性变形的程度,断裂分为(韧性断裂)和(脆性断裂)。
P675、按照材料断裂时裂纹扩展的途径,断裂分为(沿晶断裂)和(穿晶断裂)。
P676、按照微观断裂机理,断裂分为(剪切断裂)和(解理断裂)。
P677、韧性断裂断口一般呈(杯锥)状,断品特征三要素由(纤维区)、(放射区)和(剪切唇)三个区域组成。
P718、根据外加应力与其裂纹扩展面的取向关系,裂纹扩展的基本方式有(张开型)、(滑开型)、(撕开型)三种,其中以(张开型)裂纹扩展最危险。
P73三、判断题1、解理断裂是韧性断裂。
(×)2、剪切断裂一定是脆性断裂。
(×)3、“缺口强化”是强化金属的一种手段。
(×)四、选择题1、一般规定光滑拉伸试样的断面收缩率小于( B )者为脆性断裂。
A 2%B 5%C 8%D 10%2、剪切断裂微观断口的重要特征是(A )A 韧窝B 解理台阶C 河流花样D 舌状花样五简答题1、材料的断裂过程包括哪些?2、低碳钢典型拉伸断口的宏观特征是什么?对应的微观断口特征是什么?3、韧性断裂断口的三要素是什么?4、说明KⅠ和KⅠC的关系。
5、材料中缺口会产生哪三种效应?答:缺口三效应是:缺口造成应力应变集中;缺口改变了缺口前方的应力状态;缺口产生了所谓的“缺口强化”,使材料强度升高,塑性降低,变脆。
P78-P79 六、计算题1)有一构件,实际使用应力为1300MPa,有下列两种钢材待选:甲钢: σS═1950MPa,KⅠC═45MPa·m1/2乙钢:σS═1560MPa,KⅠC═75MPa·m1/2据计算,Y=1.5,设最大裂纹长为2.0mm,试从传统设计的安全系数观点和断裂力学观点两个角度分别进行选择。
解:传统设计要求:σ×n(安全系数)≦σS甲钢:n=σS/σ=1950÷1300=1.5乙钢:n=σS/σ=1560÷1300=1.2由于甲钢安全系数比乙钢高,所以更安全。
断裂力学观点认为:σ≦σC甲钢:σC=957MPa<1300MPa,不安全乙钢:σC=1580MPa>1300MPa,安全综合考虑,尽管甲钢安全系数高,但会由于裂纹扩展,产生断裂。
而乙钢安全系数足够,也不会由于裂纹扩展产生断裂,所以应选乙钢。
第四章材料的扭转、弯曲、压缩性能一、名词解释1、应力状态软性系数:受力复杂的状态的最大切应力和最大正应力的比值。
二、填空题1、单向压缩试验方法易于显示材料的塑性行为,常用于考查(脆性)材料的(塑性)指标。
三、选择题1、下列材料中,需要通过压缩试验测量其力学性能指标的材料是(D)。
A 低碳钢B 中碳钢C 铜合金 D铸铁2、在下列加载方式中,应力状态最软的加载方式是(C)A 单向拉伸 B扭转 C单向压缩 D三向等拉伸3、、下列材料中,需要通过压缩试验测量其力学性能指标的材料是(D)。
A 25钢B 45钢C 形变铝合金 D铸造铝合金4、检测材料的低温脆性转变温度,应选用( C )法。
A 拉伸试验B 扭转试验C 冲击韧性试验D压缩试验第五章材料的硬度一、名词解释硬度:表示材料的软硬程度,是指材料表面上不大体积内抵抗变形或破裂的能力。
二、填空题1、测量硬质合金刀片的硬度,用(洛氏HRA)硬度试验方法;测量45钢制品调质后的硬度,应用(洛氏HRC)硬度试验方法。
2、测量仪表小黄铜齿轮的硬度,应用(洛氏HRB)硬度试验方法;测量灰铸铁的硬度,应用(布氏)硬度试验方法。
三、选择题1、龙门刨床导轨道的硬度,宜采用( B )。
A 布氏硬度计B 洛氏硬度计 C维氏硬度计 D显微硬度计2、检测渗碳层的硬度分布,宜采用( C )。
A 布氏硬度计B 洛氏硬度计 C维氏硬度计 D显微硬度计3、检测淬火后低温回火状态碳钢制造的模具硬度,最宜采用( B )。
A 布氏硬度计B 洛氏硬度计 C维氏硬度计 D显微硬度计4、用硬度法鉴别钢中的隐晶马氏体与残余奥氏体,应选用(D )。
A 布氏硬度计B 洛氏硬度计 C维氏硬度计 D显微硬度计五、简答题1、在用压入法测量硬度时,试讨论如下情况的误差:(1)压入点过于接近试样端面;测量值比材料的实际硬度值低。
(2)压入点过于接近其他测试点;测量值偏高。
(3)试样太薄。
答:材料硬度高于硬度计载物台硬度时,测量值偏低。
材料硬度低于硬度计载物台硬度时,测量值偏高。
2、比较布氏、洛氏、维氏硬度实验的优缺点及应用范围。
第六章材料的冲击韧性及低温脆性一、名词解释1、冲击韧性:2、低温脆性:当材料的应用温度低于某一温度时,材料会出现由韧性状态变为脆性状态,冲击韧性明显下降的现象。
3、低温脆性转变:4、韧脆转变温度二、填空题三、选择题1、下列材料中,冷脆倾向最明显的是(D)。
A 低强度铝B 低强度铜C 高强度钛合金D低、中强度钢2、测定冲击韧性时,下列材料中,要开缺口的是(A)A 20钢 B灰铸铁 C 可锻铸铁 D硬质合金3、检测材料的低温脆性转变温度,应选用( C )法。
A 拉伸试验B 扭转试验C 冲击韧性试验D压缩试验4、下列材料中,冲击性能几乎不受温度影响的材料是(A)。
A 纯铜B 低碳钢C 中碳钢D高碳钢5、导致钢冷脆倾向加大的杂质元素主要是( C)。
A 锰 B硅C磷D硫6、导致钢热脆的杂质元素主要是(D)。
A 锰 B硅C磷D硫第七章材料的疲劳性能一、名词解释1、疲劳:2、疲劳强度(疲劳极限)二、填空题1、疲劳断裂的过程包括(裂纹的萌生)、(裂纹的扩展)和断裂三个阶段。
2、低碳钢典型的疲劳断口上有(疲劳源区)、(疲劳裂纹扩展区)和(瞬间断裂区)3、典型的疲劳断口具有三个形貌不同的区域,即(疲劳源)区、(疲劳裂纹扩展)、区和(瞬间断裂)区,其中(疲劳源)区表面是整个断口中光亮度最大的。
三、选择题1、下列性能指标中,( B)表示疲劳极限。