材料力学性能考试复习资料大全要点
材料力学性能总复习-知识归纳整理
知识归纳整理《材料力学性能》课程期末总复习一、名词解释刚度、形变强化、弹性极限、应力腐蚀开裂、韧性、等温强度、缺口效应、磨损、腐蚀疲劳、脆性断裂、等强温度、应力松弛、Bauschinger效应、粘着磨损、缺口敏感度、冲击韧度、滞弹性、韧脆转变温度、应力腐蚀、抗拉强度、蠕变、高温疲劳、低应力脆断、氢脆、弹性变形、应力状态软性系数、应力幅、应力场强度因子、变动载荷、抗热震性、弹性比功、残余应力、比强度、高周疲劳、约比温度、滑移、应变时效、内耗、断面收缩率、腐蚀磨损二、挑选题1、Bauschinger效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限（）的现象。
A．升高B．降低C．不变D．无规律可循2、橡胶在室温下处于：（）A．硬玻璃态B．软玻璃态C．高弹态D．粘流态3、下列金属中，拉伸曲线上有明显屈服平台的是：（）A．低碳钢B．高碳钢C．白口铸铁D．陶瓷4、HBS所用压头为（）。
A．硬质合金球B．淬火钢球C．正四棱金刚石锥D．金刚石圆锥体5、对称循环交变应力的应力比r为（）。
A．-1 B．0 C．-∞D．+∞6、Griffith强度理论适用于（）。
A．金属B．陶瓷C．有机高分子D．晶须7、疲劳裂纹最易在材料的什么部位产生（）。
A．表面B．次表面C．内部D．不一定8、⊿Kth表示材料的（）。
A．断裂韧性B．疲劳裂纹扩展门槛值求知若饥，虚心若愚。
C．应力腐蚀破碎门槛值D．应力场强度因子9、拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的断面收缩率会（）。
A．越高B．越低C．不变D．无规律可循10、下述断口哪一种是延性断口（）。
A．穿晶断口B．沿晶断口C．河流花样D．韧窝断口11、与维氏硬度可以相互比较的是（）。
A．布氏硬度B．洛氏硬度C．莫氏硬度D．肖氏硬度12、为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施（）。
A．引入表面拉应力B．引入表面压应力C．引入内部压应力D．引入内部拉应力13、材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加而（）。
材料力学性能期末考试复习资料
材料力学性能一、名词解释1、韧性：金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
2、应力状态软性系数：材料力学性能指出，任何复杂应力状态可以用三个主应力σ1，σ2，σ3（σ1>σ2>σ3）按“最大切应力理论”计算tmax=（σ1-σ2）/2，按“最大正应力理论”计算σmax=σ1-r （σ1-σ3），r为泊松比。
Tmax与σmax的比值表示他们的相对大小，称为应力状态软性系数α。
对金属r=0.25，则。
单向拉伸时，σ2=σ3=0，α=0.5。
3、冲击韧性：在冲击载荷作用下，金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
4、变动载荷：变动载荷是引起疲劳破坏的外力，指载荷大小，甚至方向随时间变动的载荷，其在单位面积上的平均值为变动应力。
5、疲劳：金属机件或者构件在变动应力和应变的长期作用下，由于累计损伤而引起的断裂现象。
6、应力腐蚀现象（SCC）：金属在拉应力和特定的化学介质作用下经过一段时间后产生的低应力脆断现象。
7、氢脆：由于氢和应力的共同作用导致金属材料产生脆性断裂的现象。
8、磨损：机件表面相接处并作相对运动时，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失，造成表面损伤的现象。
9、黏着磨损：黏着磨损又称咬合磨损，实在滑动摩擦条件下，当摩擦副相对速度较小时，因缺乏润滑油，无氧化膜，以致接触应力超过实际接触点处屈服强度而产生的一种磨损。
10、蠕变：蠕变就是金属在长时间的恒温恒载荷作用下，缓慢地产生塑性变形现象。
又称蠕变断裂。
11、应变硬化：在金属整个形变过程中，当外力超过屈服强度时，塑性变相并不像屈服平台那样连续流变下去，而需要不断增加外力才能进行，即金属有阻止继续塑性变形的能力，即应变硬化性能。
12、低温脆性现象：体心立方晶体金属及合金或者某些密排六方晶体金属及合金在试验温度低于某一温度t k时，会由韧性状态转化为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状，即低温脆性。
材料力学性能复习重点
第一章包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限（P）或屈服强度（S）增加；反向加载时弹性极限（P）或屈服强度（S）降低的现象。
解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。
晶体学平面一一解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。
解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。
韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。
静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。
是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。
可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。
解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。
5.影响屈服强度的因素与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度位错增值和运动晶粒、晶界、第二相等外界影响位错运动的因素主要从内因和外因两个方面考虑（一）影响屈服强度的内因素1.金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构）单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力一一派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。
派拉力：位错交互作用力aGb（a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L是位错间距。
）2.晶粒大小和亚结构晶粒小f晶界多（阻碍位错运动）一位错塞积一提供应力一位错开动一产生宏观塑性变形。
晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度降低（细晶强化）。
屈服强度与晶粒大小的关系：霍尔一派奇（Hall-Petch）s= i+kyd-1/23.溶质元素加入溶质原子一（间隙或置换型）固溶体一（溶质原子与溶剂原子半径不一样）产生晶格畸变一产生畸变应力场一与位错应力场交互运动一使位错受阻一提高屈服强度（固溶强化）。
4.第二相（弥散强化，沉淀强化）不可变形第二相提高位错线张力一绕过第二相一留下位错环一两质点间距变小f流变应力增大。
工程材料力学性能各章节复习知识点
工程材料力学性能各个章节主要复习知识点第一章弹性比功：又称弹性比能，应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。
滞弹性：对材料在弹性范围内快速加载或卸载后随时间延长附加弹性应变的现象。
包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服极限）增加，反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。
脆性：材料在外力作用下（如拉伸，冲击等）仅产生很小的变形及断裂破坏的性质。
韧性：是金属材料断裂前洗手塑性变形功和断裂功的能力，也指材料抵抗裂纹扩展的能力。
应力、应变；真应力，真应变概念。
穿晶断裂和沿晶断裂：多晶体材料断裂时，裂纹扩展的路径可能不同，穿晶断裂穿过晶内；沿晶断裂沿晶界扩展。
拉伸断口形貌特征？①韧性断裂：断裂面一般平行于最大切应力并与主应力成45度角。
用肉眼或放大镜观察时，断口呈纤维状，灰暗色。
纤维状是塑性变形过程中微裂纹不断扩展和相互连接造成的，而灰暗色则是纤维断口便面对光反射能力很弱所致。
其断口宏观呈杯锥形，由纤维区、放射区、和剪切唇区三个区域组成。
②脆性断裂：断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。
板状矩形拉伸试样断口呈人字形花样。
人字形花样的放射方向也与裂纹扩展方向平行，但其尖端指向裂纹源。
韧、脆性断裂区别？韧性断裂产生前会有明显的塑性变形，过程比较缓慢；脆性断裂则不会有明显的塑性变形产生，突然发生，难以发现征兆拉伸断口三要素？纤维区，放射区和剪切唇。
缺口试样静拉伸试验种类？轴向拉伸、偏斜拉伸材料失效有哪几种形式？磨损、腐蚀和断裂是材料的三种主要失效方式。
材料的形变强化规律是什么？层错能越低，n越大，形变强化增强效果越大退火态金属增强效果比冷加工态是好，且随金属强度等级降低而增加。
在某些合金中，增强效果随合金元素含量的增加而下降。
材料的晶粒变粗，增强效果提高。
第二章应力状态软性系数：材料某一应力状态，τmax和σmax的比值表示他们的相对大小，成为应力状态软性系数，比为α，α=τmaxσmax缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn 与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值表示缺口敏感度，即为NSR=σbnσb第三章低温脆性：在实验温度低于某一温度t2时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显降低，断裂机理由微孔聚集性变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。
(完整版)材料力学复习重点汇总
6.有效裂纹长度：将原有的裂纹长度与松弛后的塑性区相重合并得到的裂纹长度【新P74；旧P86】。
五、试述应力场强度因子的意义及典型裂纹 的表达式
答：应力场强度因子 ：表示应力场的强弱程度。 在裂纹尖端区域各点的应力分量除了决定于位置外，尚与强度因子 有关，对于某一确定的点，其应力分量由 确定， 越大，则应力场各点应力分量也越大，这样 就可以表示应力场的强弱程度，称 为应力场强度因子。 “I”表示I型裂纹。 几种裂纹的 表达式，无限大板穿透裂纹： ；有限宽板穿透裂纹： ；有限宽板单边直裂纹： 当b a时， ；受弯单边裂纹梁： ；无限大物体内部有椭圆片裂纹，远处受均匀拉伸： ；无限大物体表面有半椭圆裂纹，远处均匀受拉伸：A点的 。
六、试述冲击载荷作用下金属变形和断裂的特点。
冲击载荷下，瞬时作用于位错的应力相当高，结果使位错运动速率增加，因为位错宽度及其能量与位错运动速率有关，运动速率越大，则能量越大，宽度越小，故派纳力越大。结果滑移临界切应力增大，金属产生附加强化。
由于冲击载荷下应力水平比较高，将使许多位错源同时开动，增加了位错密度和滑移系数目，出现孪晶，减少了位错运动自由行程的平均长度，增加了点缺陷的浓度。这些原因导致金属材料在冲击载荷作用下塑性变形极不均匀且难以充分进行，使材料屈服强度和抗拉强度提高，塑性和韧性下降，导致脆性断裂。
4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，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。
6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
9.解理面：是金属材料在一定条件下，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，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。
材料力学性能考试重点内容
第一章1.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，残余应变约为1—4%，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
2.机件的实效形式：磨损，腐蚀，断裂3.拉伸断口的三要素：纤维区，放射区，剪切唇4.断裂的分类：①完全断裂不完全断裂（内部有裂纹）②按断裂前塑性变化大小分类：韧性断裂塑性断裂（断面收缩率小于5%）③按裂纹扩展途径：穿晶断裂沿晶断裂④按照断裂机理：剪切断裂微孔聚集形断裂解理断裂5.塑性：金属材料在发生断裂之前发生塑性变形（不可逆永久变形）的能力，由均匀塑性变形和集中塑性变形两部分构成。
脆性：弹性变形引起的材料破碎韧性：韧性是材料的力学性能，是指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力，或是指材料抵抗裂纹扩展的能力。
6.弹性比功：材料吸收弹性变形功的能力。
7.滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随着时间的延长产生的附加弹性应变的现象。
与材料的成分，组织有关，也与试验条件有关。
材料组织越不均匀，、滞弹性越明显。
循环韧性：金属材料在交变载荷（或震动）下吸收不可逆变形功的能力，也称为金属的内耗或消震性。
循环韧性越高，机件依靠自身的消震能力越好，所以高循环韧性对于降低机器的噪音抑制高速机械的震动防止共振导致疲劳断裂意义重大。
8.塑性指标：①断后伸长率：试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比。
②断面收缩率：试样拉断后缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。
9.缩颈：金属等韧性材料在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象，这是应变硬化与截面减少共同作用的结果。
10.机械设计常用的两个强度指标：①屈服强度：呈现屈服现象的金属材料在拉伸时，试样在外力保持恒定仍能继续伸长的应力成为屈服点或者屈服强度。
②抗拉强度：拉伸试验时试样拉断过程中最大试验力所对应的应力。
第二章1.应力软性系数α：最大切应力最大正应力的比值τ/α，称为应力软性系数，静载荷试验方法不同，应力软性系数也不相同2.硬度的分类，和表示方法，测试原理和方法：3.简述弯曲，扭转，压缩的特点：压缩：①单向压缩试验的应力状态软性系数α=2，比拉伸，弯曲，扭转的应力状态都软，所以主要用于拉伸时呈脆性的金属材料力学性能的测定。
材料力学考试知识点
材料力学考试知识点材料力学是一门研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和稳定性的学科。
对于工科学生来说，这是一门非常重要的基础课程。
以下是材料力学考试中常见的知识点。
一、拉伸与压缩1、内力与轴力图在拉伸或压缩杆件时，杆件内部产生的相互作用力称为内力。
通过截面法可以求得内力，将杆件沿某一截面假想地切开，取其中一部分为研究对象，根据平衡条件求出内力。
用轴力图可以直观地表示轴力沿杆件轴线的变化情况。
2、应力正应力是垂直于截面的应力，计算公式为σ ＝ N/A ，其中 N 为轴力，A 为横截面面积。
切应力是平行于截面的应力。
3、胡克定律在弹性范围内，杆件的变形与所受外力成正比，与杆件的长度成正比，与杆件的横截面面积成反比，与材料的弹性模量成反比。
表达式为Δl ＝ FNl/EA ，其中Δl 为伸长量， FN 为轴力，l 为杆件长度，E 为弹性模量，A 为横截面面积。
4、材料的拉伸与压缩力学性能通过拉伸试验可以得到材料的力学性能，如屈服极限、强度极限、延伸率和断面收缩率等。
二、剪切与挤压1、剪切的实用计算假设剪切面上的切应力均匀分布，根据平衡条件计算剪切面上的剪力和切应力。
2、挤压的实用计算考虑挤压面上的挤压应力，通常假定挤压应力在挤压面上均匀分布。
三、扭转1、扭矩与扭矩图扭矩是杆件受扭时横截面上的内力偶矩。
扭矩图用于表示扭矩沿杆件轴线的变化情况。
2、圆轴扭转时的应力与变形横截面上的切应力沿半径呈线性分布，最大切应力在圆轴表面。
扭转角的计算公式为φ ＝ Tl/GIp ，其中 T 为扭矩，l 为杆件长度，G 为剪切模量，Ip 为极惯性矩。
四、弯曲内力1、剪力和弯矩剪力是横截面切向分布内力的合力，弯矩是横截面法向分布内力的合力偶矩。
通过截面法可以求出剪力和弯矩。
2、剪力图和弯矩图用图形表示剪力和弯矩沿杆件轴线的变化规律，有助于分析杆件的受力情况。
五、弯曲应力1、纯弯曲时的正应力推导得出纯弯曲时横截面上正应力的计算公式σ ＝ My/Iz ，其中 M 为弯矩，y 为所求应力点到中性轴的距离，Iz 为惯性矩。
【大学考试资料】-材料力学性能复习总结
绪论弹性：指材料在外力作用下保持和恢复固有形状和尺寸的能力。
塑性：材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力。
刚度：材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
强度：材料对变形和断裂的抗力。
韧性：指材料在断裂前吸收塑性变形和断裂功的能力。
硬度：材料的软硬程度。
耐磨性：材料抵抗磨损的能力。
寿命：指材料在外力的长期或重复作用下抵抗损伤和失效的能。
材料的力学性能的取决因素：内因——化学成分、组织结构、残余应力、表面和内部的缺陷等；外因——载荷的性质、应力状态、工作温度、环境介质等条件的变化。
第一章材料在单向静拉伸载荷下的力学性能1.1 拉伸力—伸长曲线和应力—应变曲线应力—应变曲线退火低碳钢在拉伸力作用下的力学行为可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形和不均匀集中塑性变形和断裂几个阶段。
弹性变形阶段：曲线的起始部分，图中的oa段。
多数情况下呈直线形式，符合虎克定律。
屈服阶段：超出弹性变形范围之后，有的材料在塑性变形初期产生明显的塑性流动。
此时，在外力不增加或增加很小或略有降低的情况下，变形继续产生，拉伸图上出现平台或呈锯齿状，如图中的ab段。
均匀塑性变形阶段：屈服后，欲继续变形，必须不断增加载荷，此阶段的变形是均匀的，直到曲退火低碳钢应力—应变曲线线达到最高点，均匀变形结束，如图中的bc段。
不均匀塑性变形阶段：从试样承受的最大应力点开始直到断裂点为止，如图中的cd段。
在此阶段，随变形增大，载荷不断下降，产生大量不均匀变形，且集中在颈缩处，最后载荷达到断裂载荷时，试样断裂。
弹性模量E：应力—应变曲线与横轴夹角的大小表示材料对弹性变形的抗力，用弹性模量E表示。
塑性材料应力—应变曲线（a）弹性—弹塑性型：Oa为弹性变形阶段，在a点偏离直线关系，进入弹—塑性阶段，开始发生塑性变形，开始发生塑性变形的应力称为屈服点，屈服点以后的变形包括弹性变形和塑性变形。
在m点卸载，应力沿mn降至零，发生加工硬化。
（b）弹性-不均匀塑性-均匀塑性型：与前者不同在于出现了明显的屈服点aa′，有时呈屈服平台状，有时呈齿状。
材料力学性能复习要点
材料力学性能复习要点材料力学性能一、名词解释1. 内耗：加载时，有一部分变形功被材料所吸收，这部分被吸收的功成为内耗。
2. 塑性：是指材料断裂前产生塑性变形的能力3. 韧性：是材料的力学性能。
是指材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
4. 脆性断裂：是材料断裂前，基本不产生明显的宏观塑性变形，无明显预兆，突然发生的快速断裂过程。
5. 韧性断裂：是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。
6. 解理断裂：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现象。
7. 剪切断裂：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。
8. 应力状态软性系数：在一定加载方式下τmax和σmax的比值称为应力状态软性系数。
9. 缺口效应：①缺口造成应力应变集中②使材料所受的应力由原来单向拉伸改变为两向或三向拉伸③使塑性材料得到强化。
10. 缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb 的比值作为材料的缺口敏感性指标，并称为缺口敏感度。
11. 压入法硬度：是材料表面抵抗另一物体局部压入时所引起的塑性变形能力①动载压入法：超声波硬度、肖氏硬度、锤击、布氏硬度。
②静载压入法：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度。
12. 低温脆性：当试验温度低于某一温度tk时，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理。
断口特征由纤维状变为结晶状。
13. 韧脆转变温度：当试验温度低于某一温度tk时，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理。
转变温度tk称为韧脆转变温度。
14. 冲击韧性：单位A吸收冲击功的能力。
15. 低应力脆断：高强度钢超高强度钢的机件，中低强度钢的大型机件常常在工作应力低于屈服极限的情况下，发生脆性断裂现象。
16. 应力场强度因子：反映了裂纹尖端区域应力场的强度KI17. 断裂韧性：KI随a或σ单独或共同增加而增加，当KI达到一定值时，裂纹失稳扩展断裂。
《材料力学性能》复习提纲-陈艳.
《材料力学性能》复习提纲第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能1.拉伸变形过程；可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形和断裂几个阶段。
2.弹性不完整性（滞弹性，包申格效应），循环韧性；弹性不完整性：金属的弹性变形与载荷方向和加载时间有关而表现出的非弹性性质。
金属在弹性变形中存在滞弹性(弹性后效)和包申格效应等弹性不完整现象。
一、滞弹性(弹性后效)定义：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变，即应变落后于应力的现象。
二包申格效应定义：材料经预先加载并产生少量塑性变形(残余应变为1%~4%)，卸载后，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，称为包申格效应。
循环韧性：金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力，叫做循环韧性，也称为内耗3.塑性变形方式，滑移，均匀屈服产生机制，影响屈服强度的因素；一·塑性变形的主要方式：滑移，孪生滑移：指的是金属在切应力作用下沿一定晶面(滑移面)和一定晶向(滑移方向)进行的切变过程。
二·均匀屈服1、均匀屈服曲线的特点有上、下屈服点，没有屈服平台。
2、均匀屈服的机制低密度可动位错理论，柯氏气团钉扎理论，位错塞积群理论三·影响屈服强度的因素—阻碍位错运动1、影响屈服强度的内因(1) 基体金属的本性及晶格类型(P12)塑性变形主要沿基体相进行。
(2) 溶质原子固溶强化：在纯金属中加入溶质原子形成固溶体合金，将显著提高屈服强度，称为固溶强化。
(3) 晶粒大小和亚结构晶界(亚晶界)是位错运动的障碍。
细晶强化：用细化晶粒提高金属屈服强度(同时可以提高其塑性)的方法称为细晶强化。
(4) 第二相位错切过或绕过沉淀强化(时效强化)：依靠过饱和固溶体的脱溶产生的强化。
弥散强化：用粉末冶金的方法人为地加入第二相所造成的强化。
沉淀强化与弥散强化的相同点：第二相以细小颗粒形式分布于基体中。
材料力学性能复习提纲
材料力学性能复习提纲1)弹性模量的概念，单晶体、多晶体的弹性模量各自的特点。
弹性模量：抵抗正应变的能力。
E= σ/ε(P11)单晶体金属的弹性模量表现为各向异性，多晶体金属的弹性模量表现为伪各向同性。
非晶态材料的弹性模量表现为各向同性(P12)2)弹性比功的定义和工程意义。
弹性比功的定义：表示金属材料吸收变形功的能力，又叫弹性比能。
工程意义：弹性比功是指材料吸收变形功而不发生永久变形的能力，它标志着单位体积材料所吸收的最大弹性变形功，是一个韧度指标。
a e=σeεe/2=σe2/(2E) (P12-13)3)弹性滞后环应变落后于应力，加载时消耗在变形上的功大于卸载时金属恢复变形所做的功，其面积表示金属吸收不可变形功的能力。
(P16)4)塑性变形的主要方式和特点方式：滑移和孪生特点：1、不可逆性，2、变形条件应力大于屈服强度，3、变形量大，4、非线性。
(p19) 附：1.各晶粒塑性变形的不同时性和不均匀性；2.各晶粒塑性变形的相互制约和协调。
多晶体塑性变形的必要条件：至少5个独立的滑移系。
5)屈服现象受力式样中，应力达到某一特定值后，开始大规模塑性变形的现象。
(p20)6)应变硬化材料开始屈服以后继续变形将产生加工硬化。
S=Ke n n为应变硬化指数。
理想弹性体n=1为一条45°的斜线，理想塑性体n=0为一条水平直线，n=1/2为一条抛物线(P28)7)细晶强化、固溶强化的概念和特点细晶强化：通过细化晶粒尺寸提高材料强度的方法称为细晶强化。
特点：晶粒越细，金属的强度、硬度越高，同时塑形、韧性也越好。
固溶强化：金属中溶入溶质原子（间隙固溶、置换固溶）形成固溶体，其屈服强度会明显提高，这种提高强度的方法称为固溶强化。
特点：强度、硬度增加，而韧性、塑性有所下降。
8)颈缩的概念及其判据概念：是韧性金属材料在拉伸试验时，变形集中于局部区域的现象，是材料加工硬化和试样截面减小共同作用的结果。
判据：真应变在数值上与应变强化指数相等。
材料力学性能复习资料
一、名词解释1、弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
2、包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形 卸载后再同向加载，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。
3、韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时 冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变4、应力状态软性系数：材料或工件所承受的最大切应力和最大正应力的比值。
5、缺口效应：由于缺口的存在，在载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的缺口效应。
6、布氏硬度：用钢球或硬质合金球作为压头，采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。
7、洛氏硬度：采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头，以测量压痕深度所表示的硬度。
8、维氏硬度——以两相对面夹角为136°。
的金刚石四棱锥作压头，采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。
9、冲击韧度: :U形缺口冲击吸收功除以冲击试样缺口底部截面积所得之商，称为冲击韧度。
10、冲击吸收功: 缺口试样冲击弯曲试验中 摆锤冲断试样失去的位能为mgH1-mgH2。
此即为试样变形和断裂所消耗的功 称为冲击吸收功。
11、韧脆转变温度：材料屈服强度急剧升高的温度，或断后伸长率、断面收缩率、冲击吸收能量急剧减小的温度，就是韧脆转变温度。
12、应力场强度因子K:表示应力场的强弱程度.13、有效裂纹长度：因裂纹尖端应力的分布特性 裂尖前沿产生有塑性屈服区 屈服区内松弛的应力将叠加至屈服区之外 从而使屈服区之外的应力增加 其效果相当于因裂纹长增加后对裂纹尖端应力场的影响 经修正后的裂纹长度即为有效裂纹长度。
14、应力比r:r=σmin/σmax15、疲劳源:是疲劳裂纹萌生的策源地 一般在机件表面常和缺口、裂纹、刀痕、蚀坑相连。
16、疲劳条带：疲劳裂纹扩展的第二阶段的断口特征是具有略程弯曲并相互平行的沟槽花样称为疲劳条带。
材料力学性能复习提纲（答案）
材料⼒学性能复习提纲（答案）⼀、名词解释弹性：指物体在外⼒作⽤下发⽣形变，当外⼒撤消后能恢复原来⼤⼩和形状的性质塑性：指⾦属材料断裂前发⽣塑性变形（不可逆永久变形）的能⼒。
弹性模量：单纯弹性变形过程中应⼒与应变的⽐值，表⽰材料对弹性变形的抗⼒。
（⼯程上弹性模量被称为材料的刚度，表征⾦属材料对弹性变形的抗⼒，其值越⼤，则在相同应⼒下产⽣的弹性变形就越⼩）包申格效应：⾦属材料经过预先加载产⽣少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余延伸强度（或屈服强度）增加；反向加载，规定残余延伸强度降低的现象。
滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产⽣附加弹性应变的现象。
河流花样：是判断是否为解理断裂的重要微观证据。
解理⾯：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；因与⼤理⽯的断裂相似，所以称这种晶体学平⾯为解理⾯。
断裂韧度：在弹塑性条件下，当应⼒场强度因⼦增⼤到某⼀临界值，裂纹便失稳扩展⽽导致材料断裂，这个临界或失稳扩展的应⼒场强度因⼦即断裂韧度。
韧脆转变：（体⼼⽴⽅合⾦随着温度的降低表现出从延性到脆性⾏为的转变。
该转变发⽣的温度范围可以通过摆锤式或悬臂梁式冲击实验来确定。
【材科定义】）当温度低于某⼀数值时，某些⾦属的塑性（特别是冲击韧性）会显著降低⽽呈现脆性的现象。
缺⼝敏感度：⾦属材料的缺⼝敏感性指标⽤缺⼝试样的抗拉强度σbn与等截⾯尺⼨光滑试样的抗拉强度σb的⽐值表⽰，称为缺⼝敏感度，记为NSR。
冲击韧性：指材料在冲击载荷作⽤下吸收塑性变形功和断裂功的能⼒，⽤标准试样的冲击吸收功A k表⽰。
应⼒松弛：在⾼温保证总应变不变的情况下，会发⽣应⼒随着时间延长逐渐降低的现象．该现象叫应⼒松弛。
疲劳贝纹线：贝纹线是疲劳区的最⼤特征，⼀般是由载荷变动引起的。
⾼周疲劳：指材料在低于其屈服强度的循环应⼒作⽤下，经10000-100000 以上循环次数⽽产⽣的疲劳。
材料力学性能复习资料
一、说明下列力学性能指标的意义 1) P σ 比例极限 2) e σ 弹性极限 3) b σ抗拉强度 4) s τ扭转屈服强度 5) bb σ抗弯强度6) HBW 压头为硬质合金球时的布氏硬度7) HK 显微努氏硬度8) HRC 压头为顶角120︒金刚石圆锥体、总试验力为1500N 的洛氏硬度 9) KV A 冲击韧性 10) K IC 平面应变断裂韧性 11） R σ应力比为R 下的疲劳极限 12） ∆K th 疲劳裂纹扩展的门槛值13) ISCC K 应力腐蚀破裂的临界应力强度因子14） /Tt εσ给定温度T 下，规定试验时间t 内产生一定的蠕变伸长率δ的蠕变极限 15） T t σ给定温度T 下，规定试验时间t 内发生断裂的持久极限二、单向选择题1）在缺口试样的冲击实验中，缺口越尖锐，试样的冲击韧性( b ）。
a ） 越大； b) 越小；c ) 不变；d) 无规律2)包申格效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限（ b ）的现象。
a ） 升高 ；b ） 降低 ；c ） 不变；d ） 无规律可循3)为使材料获得较高的韧性，对材料的强度和塑性需要（ c )的组合。
a ） 高强度、低塑性 ；b) 高塑性、低强度 ;c) 中等强度、中等塑性；d ） 低强度、低塑性4）下述断口哪一种是延性断口（d ）。
a) 穿晶断口;b ） 沿晶断口;c) 河流花样 ；d ） 韧窝断口 5) 5)HRC 是（ d ）的一种表示方法.a) 维氏硬度；b ） 努氏硬度;c ） 肖氏硬度;d ） 洛氏硬度6)I 型（张开型）裂纹的外加应力与裂纹面（b ）；而II 型(滑开型）裂纹的外加应力与裂纹面（ ）。
a) 平行、垂直；b) 垂直、平行；c) 成450角、垂直；d) 平行、成450角 7）K ISCC 表示材料的（ c ）。
a) 断裂韧性； b) 冲击韧性;c ) 应力腐蚀破裂门槛值；d ） 应力场强度因子 8）蠕变是指材料在（ B ）的长期作用下发生的塑性变形现象。
材料力学性能》复习资料
《材料力学性能》复习资料第一章1塑性--材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力2穿晶断裂和沿晶断裂---穿晶断裂，裂纹穿过晶界。
沿晶断裂，裂纹沿晶扩展。
3包申格效应——金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定剩余伸长应力增加；反向加载，规定剩余伸长应力降低的现象。
4E---应变为一个单位时，E即等于弹性应力，即E是产生100％弹性变形所需的应力5σs----屈服强度，一般将σ6n—应变硬化指数Hollomon关系式：S=ken 〔真应力S与真应变e之间的关系〕n—应变硬化指数；k—硬化系数应变硬化指数n反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力。
分析：n=1，理想弹性体;n=0材料无硬化能力。
大多数金属材料的n值在0.1～0.5之间。
7δ10---长比例试样断后延伸率L0=5d0 或L0=10d0 L0标注长度d0名义截面直径〕8静力韧度：静拉伸时，单位体积材料断裂所吸收的功〔是强度和塑性的综合指标〕。
J/m3 9脆性断裂〔1〕断裂特点断裂前根本不发生塑性变形，无明显前兆；断口与正应力垂直。
〔2〕断口特征平齐光亮，常呈放射状或结晶状；人字纹把戏的放射方向与裂纹扩展方向平行。
通常，脆断前也产生微量的塑性变形，一般规定Ψ<5%为脆性断裂；大于5％时为韧性断裂。
11屈服在金属塑性变形的开始阶段，外力不增加、甚至下降的情况下，变形继续进展的现象，称为屈服。
12低碳钢在室温条件下单向拉伸应力—应变曲线的特点p1-213解理断裂以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂。
解理面一般是指低指数晶面或外表能量低的晶面。
14韧性是金属材料塑性变形和断裂全过程吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合表现，因而在特定条件下，能量、强度和塑性都可用来表示韧性。
15弹性比功αe(弹性比能、应变比能) 物理意义：吸收弹性变形功的能力。
几何意义：应力-应变曲线上弹性阶段下的面积。
αe = (1/2) σe*εe16G裂纹扩展能量释放率GI为裂纹扩展单位长度时系统势能的变化率。
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1、裂纹扩展的基本形式：（1）张开型裂纹扩展：拉应力垂直作用于裂纹扩展面，裂纹沿作用力方向张开，沿裂纹面扩展。
如容器纵向裂纹在内应力的作用下扩展。
（2）滑开型裂纹扩展：切应力平行作用于裂纹面，而且与裂纹线垂直，裂纹沿裂纹面平行滑开扩展。
如花键根部裂纹沿切向力的扩展。
（3）撕开型裂纹扩展：切应力平行作用于裂纹面，而且与裂纹线平行，裂纹沿裂纹面撕开扩展。
如轴的纵、横裂纹在扭矩作用下的扩展。
2、应力场强度因子：表示应力场的强弱程度；断裂韧度：材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
3、断裂K判据：裂纹体受力当满足K I≥KIC时，就会发生脆性断裂。
反之，即使存在裂纹也不会断裂。
1、疲劳是金属机件或构件在变动应力和应变长期作用下，由于累积损伤而引起的断裂现象。
2、疲劳断裂特点: （1）低应力循环延时断裂，即具有寿命的断裂。
（2）疲劳是脆性断裂（3）疲劳对缺陷（缺口、裂纹及组织缺陷）很敏感（4）疲劳断口能清楚显示裂纹的萌生、扩展和断裂3、疲劳宏观断口特征：（1）疲劳源：机件表面缺陷、内部缺陷、内裂纹。
（2）疲劳区：断口比较光滑并分布有贝纹线（或海滩花样）贝纹线是疲劳区的最大特征。
（3）瞬断区：断口粗糙，脆性材料为结晶状断口，韧性材料有放射状纹理，边缘为剪切唇4、疲劳曲线：疲劳应力和疲劳寿命之间关系的曲线。
即S-N曲线。
反映疲劳应力与疲劳寿命的关系5、疲劳极限：当循环应力水平降低到某一临界值时，低应力段变为水平线段，表明试样可以经无限次应力循环也不发生疲劳断裂，将对应的应力称为疲劳极限6、过载损伤：如果金属在高于疲劳极限的应力水平下运转一定周次后，其疲劳极限和疲劳寿命减小的现象。
7、金属材料抵抗过载损伤的能力——过载损伤界、过载损伤区，过载持久值线。
(1) 过载损伤界：不同过载应力下，损伤累积造成的裂纹尺寸达到或超过ζ-1应力下的“非扩展裂纹”尺寸的循环次数。
(2) 过载持久值线：不同过载应力下过载持久值所对应循环周次的连线。
(3) 过载损伤区：过载损伤界与过载持久值线间的影线区。
6、疲劳缺口敏感度：金属材料在交变载荷作用下的缺口敏感性。
7、亚稳扩展：裂纹自形成到扩展到临界长度的过程；失稳扩展：裂纹达到临界尺寸后的扩展过程。
（1）A区是疲劳裂纹初始扩展阶段，材料的疲劳裂纹扩展速率da很小，△K≤△Kth时，dN裂纹不扩展；△K>△Kth，裂纹扩展，但△K变化范围小，所占扩展寿命不长。
（2）B区是疲劳裂纹扩展的主要阶段，da/dN较大，△K范围大，扩展寿命长，是决定疲劳裂纹扩展寿命的主要阶段。
（3）C区是疲劳裂纹扩展的最后阶段，da很大，并随ΔK增加而很快地增大，裂纹失稳dN扩展8、疲劳裂纹扩展门槛值：疲劳裂纹不扩展的应力强度因子幅△K的临界值。
9、疲劳过程及机理：疲劳过程包括疲劳裂纹萌生、裂纹亚稳扩展、最后失稳扩展三个阶段（1）疲劳裂纹的萌生由不均匀的局部滑移和显微开裂引起的，主要方式有表面滑移带开裂；第二相、夹杂物或其界面开裂；晶界或亚晶界开裂。
（2）疲劳裂纹扩展分为两个阶段：第一阶段是沿着最大切应力的滑移平面，和拉应力方向成45°向前扩展，这时的裂纹在表面原有多处；但大多数显微裂纹较早地就停止扩展，呈非扩展裂纹，只有少数几个可延伸到几十个微米的长度；第二阶段：当长度再增加，裂纹便转向和拉应力方向垂直。
10、疲劳宏观和微观的区别：疲劳条带是疲劳断口最典型的微观特征，贝文线是疲劳断口的宏观特征（1）疲劳条带是电子显微镜观察到的疲劳断口微观特征，一次应力循环产生一条疲劳条带；贝纹线是疲劳断口宏观特征，由启动、停歇、偶然过载等大的载荷变动引起；（2）相邻贝纹线间可能有成千上万条疲劳条带；（3）循环应力下疲劳条带是相互平行、等间距的；贝纹线在疲劳源附近较密，偏离疲劳源时则较稀疏；判断裂纹扩展方向通常利用贝纹线。
(4) 二者可以同时出现，也可以不同时出现。
11、低周疲劳：大应力低周次下的破坏。
特点：（1）低周疲劳时，因局部区域产生宏观塑性变形，故循环应力与应变之间不再呈直线关系，形成滞后回线。
（2）低周疲劳试验时，或者控制总应变范围，或者控制塑性应变范围（3）低周疲劳破坏有几个裂纹源，其形核期较短，只占总寿命的10％；低周疲劳微观断口的疲劳条带较粗，间距也宽一些，并且常常不连续。
（4）低周疲劳寿命决定于塑性应变幅，而高周疲劳寿命则决定于应力幅或应力场强度因子范围，但两者都是循环塑性变形累积损伤的结果。
12、循环硬化：金属材料在恒定应变范围循环作用下，随着循环周次的增加，其应力不断增加，称为循环硬化；若在循环过程中，应力逐渐减小，则为循环软化。
1、应力腐蚀：金属在拉应力和腐蚀介质的共同作用下引起的低应力脆性断裂。
2、应力腐蚀产生的条件：（1）应力：拉应力（不大），工作应力+残余应力；（2）化学介质：特定的化学介质，弱腐蚀性；（3）金属材料：合金，有敏感成分。
3.应力腐蚀断裂机理：滑移-溶解理论、氢脆理论。
金属表面处于钝化状态，应力作用下，滑移台阶露头且钝化膜破裂，新鲜表面成为阳极，形成电化学腐蚀，拉应力在蚀坑或原有裂纹的尖端产生应力集中，使阳极电极电位降低，加大腐蚀。
若应力集中始终存在，裂纹逐步向纵深扩展。
3、应力腐蚀断裂断口形貌特征：亚稳扩展区可见到腐蚀产物和氧化现象，呈黑色或灰黑色，具有脆性特征；最后瞬断区快速撕裂破坏，显示出基材特性（1）沿晶断裂，也可为穿晶解理或准解理断裂（2）表面可以见到“泥状花样”及腐蚀坑4、应力腐蚀抗力指标：（1）：应力腐蚀临界应力场强度因子KISCC：（2）应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt5、应力腐蚀门槛值KIscc：试样在特定化学介质中不发生应力腐蚀断裂的最大应力场强度因子KISCC。
断裂判据：KI初≥ KISCC6、KIscc：(1)K<KIscc时，在应力作用下，材料或零件可以长期处于腐蚀环境中而不发生破坏；（2）KIscc<K<KIC时，在腐蚀性环境和应力共同作用下，裂纹呈亚临界扩展，随着裂纹不断增长，裂纹尖端K值不断增大，达到KIC时即发生断裂；（3）K>KIC时，加上初始载荷后立即断裂。
尽管初始K值不同，裂纹扩展速率和断裂时间也不同，但材料的最终破坏都是在K=KIC时发生的。
7、应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt：单位时间内裂纹的扩展量。
8、氢脆类型及特征：（1）氢蚀：宏观断口呈氧化色，颗粒状；微观断口晶界明显加宽，沿晶断裂。
特点：宏观：氧化色，颗粒状，微观：晶界明显加宽，沿晶断裂。
（2）白点：聚集在缺陷处的H2发生急剧膨胀，内压力很大足以将金属局部撕裂，形成微裂纹，微裂纹的断面呈圆形或椭圆形，特点：颜色为银白色。
（3）氢化物致脆（IV B或V B族金属与氢极易形成氢化物，使金属脆化的现象。
特点：界面是裂纹源，断口可见氢化物（4）氢致延滞断裂（HIC）由于氢的作用而产生的延滞断裂现象。
特点：与脆性断口相似沿晶断裂晶界面上有许多撕裂棱：实际断口裂纹扩展途径和KI有关：断裂类型与杂质含量有关。
1，磨损：机件表面相接触并作为相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐流失造成表面损伤的现象.1、常见的磨损模型：粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、微动磨损。
（1）粘着磨损：滑动摩擦条件下，摩擦副相对滑动速度较小时发生。
由于零件表面某些接触点在高的局部压力下发生粘合，在相互滑动时，粘着点又被剪切分开，接触面上有金属磨屑被拉拽出来，这种过程反复进行很多次，便导致了表面的损伤。
过程：粘着---剪断---转移---再粘着（2）磨粒磨损：当摩擦副一方表面存在坚硬的细微突起，或在接触面之间存在着硬质粒子时磨粒与摩擦表面相互作用，对于韧性金属材料磨粒从表面上切下连续屑，对于脆性材料磨粒切下许多断屑而产生的一种磨损。
（3）腐蚀磨损：在摩擦过程中，摩擦副之间或摩擦副与环境介质发生化学或电化学反应形成腐蚀产物，腐蚀产物的形成和脱落引起腐蚀磨损。
（4）微动磨损：接触表面之间因存在小振幅相对振动或往复运动而产生磨损。
第一阶段产生凸起塑性变形，形成表面裂纹和扩展，或去除表面污物形成粘着和粘着点断裂；第二阶段疲劳破坏或粘着点断裂形成磨屑，氧化；第三阶段磨粒磨损阶段；从影响第一阶段并反复循环。
3、接触疲劳是机件两接触面做滚动或滚动加滑动摩擦时，工件表面在接触压应力的长期不断反复作用下，材料表面因疲劳损伤，导致局部区域出现小片或小块状材料剥落而引起的磨损。
4、接触疲劳破坏机理：（1）麻点剥落：滚动加滑动接触过程中表面最大综合切应力超过抗剪强度，形成裂纹（2）浅层剥落：接触应力反复作用下，塑性变形反复进行，使材料局部弱化形成裂纹（3）深层剥落：裂纹形成后沿过渡区平行扩展，而后再垂直于表面扩展，最后形成较深的剥落坑。
1、,蠕变现象：金属材料在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢产生塑性变形现象。
2、蠕变断裂：由于蠕变而最后导致金属材料的断裂称为蠕变断裂。
3、等强温度：晶粒与晶界两者强度相等的温度。
4、约比温度：试验温度T和金属熔点Tm之比。
5、蠕变曲线：从a点开始随时间η增长而产生的应变属于蠕变，abcd曲线即为蠕变曲线。
（1）减速蠕变阶段（又称过渡蠕变阶段）这一阶段开始的蠕变速率很大，随着时间延长，蠕变速率逐渐减小，到b点蠕变速率达到最小值。
（2）恒速蠕变（又称稳态蠕变阶段）。
这一阶段的特点是蠕变速率几乎保持不变。
（3）加速蠕变阶段在此阶段随着时间的延长，蠕变速率逐渐增大，至d 点产生蠕变断裂。
（1）在给定温由于试样内部的粘性应变（或粘塑性应从而导致变形恢复力（回弹应强度指标：1、比例极限ζp：应力-应变成正比关系的最大应力：ζp＝Fp/A02、弹性极限ζe：由弹性变形过渡到弹塑性变形的应力:ζe=Fe/A03、屈服点（屈服强度）:ζs＝Fs/A0 上屈服点：ζsu＝Fsu/A0;下屈服点：ζsl＝Fsl/A04、规定微量塑性伸长应力指标: 规定非比例伸长应力ζp：规定残余伸长应力ζr：规定总伸长应力ζt：5、抗拉强度:ζb＝Fb/A0塑性指标:1、断面收缩率:缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。
2、断后伸长率试样拉断后，标距的伸长与原始标矩的百分比3、最大力下的总伸长率δgt:4、屈服点伸长率δs:5、最大力下的非比例伸长率δg12、弹性变形及其特点:1、定义：当外力去除后，能恢复到原来形状或尺寸的变形叫弹性变形。
2、特点：1）可逆性；2）单调性；3）变形量很小，一般不超过0.5％～1％。
13、弹性模量的理论定义:金属材料在弹性变形阶段，其应力与应变成正比关系，符合虎克定律，其比例系数称为弹性模量：拉伸时：ζ=E·ε E-弹性模量.14、弹性比功:弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。
机器零件体积越大，可吸收的弹性变形功越多，可储备的弹性能越多；一般可用材料开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。