材料力学性能总复习
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与恢复固有形状与尺寸得能力。
塑性：材料在外力作用下发生不可逆得永久变形得能力。
刚度:材料在受力时抵抗弹性变形得能力。
强度:材料对变形与断裂得抗力。
韧性:指材料在断裂前吸收塑性变形与断裂功得能力。
硬度:材料得软硬程度。
耐磨性:材料抵抗磨损得能力。
寿命:指材料在外力得长期或重复作用下抵抗损伤与失效得能。
材料得力学性能得取决因素:内因一化学成分、组织结构、残余应力、表面与内部得缺陷等; 外因一载荷得性质、应力状态、工作温度、环境介质等条件得变化。
第一卓材料在单向静拉伸载荷下得力学性能1、1 拉伸力一伸长曲线与应力一应变曲线应力一应变曲线退火低碳钢在拉伸力作用下得力学行为可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形与不均匀集中塑性变形与断裂儿个阶段。
弹性变形阶段:曲线得起始部分，图中得oa段。
多数悄况下呈直线形式，符合虎克定律。
屈服阶段:超出弹性变形范圉之后，有得材料在塑性变形初期产生明显得塑性流动。
此时，在外力不增加或增加很小或略有降低得情况下，变形继续产生，拉伸图上出现平台或呈锯齿状，如图中得a b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，此阶段得变形就是均匀得，直到曲线达到最高点，均匀变形结束，如图中得be段。
不均匀塑性变形阶段:从试样承受得最大应力点开始直到断裂点为止，如图中得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:应力一应变曲线与横轴夹角得大小表示材料对弹性变形得抗力，用弹性模量E表示。
(a )弹性一弹塑性型:0 a为弹性变形阶段，在a点偏离直线关系，进入弹一塑性阶段,开始发生塑性变形，开始发生塑性变形得应力称为屈服点，屈服点以后得变形包括弹性变形与塑性变形。
在m点卸载，应力沿mn降至零，发生加工硬化。
(b)弹性一不均匀塑性-均匀塑性型:与前者不同在于出现了明显得屈服点af,有时呈屈服平台状,有时呈齿状。
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汇总
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（OP）或屈服强度（OS）增加；反向加载时弹性极限（OP）或屈服强度（OS）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：2G加2G 罕位错交互作用力aGbQ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一晶界多（阻碍位错运动）一位错塞积〜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）o s= o i+kvd-1/23.溶质元素加入溶质原子一（间隙或置换型）固溶体〜（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〜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一流变应力增大。
材料力学性能-复习
1. 滑移－溶解理论（钝化膜破坏理论）
2. 氢脆理论 应力腐蚀断口特征
第六章 纲要：
应力腐蚀门槛值 ~ KIscc
应力腐蚀裂纹扩展速率
~ da/dt
~ 三个阶段 氢脆类型及特征 钢的氢致延滞断裂机理
第七章 纲要：
磨损类型 ~ 按磨损机理分类
磨损曲线
磨粒磨损的表面形貌特征
matrix
notch sensitivity ratio
材料力学性能
课堂复习思考题
第一章复习思考题：
简述金属屈服强度的影响因素。 简述解理断裂和微孔聚集型断裂的基本微观特征。
讨论一单位厚度的无限宽薄板材料内，裂纹扩展
临界尺寸与断裂强度的关系。给出表达式，并说
明各个符号的物理意义。
屈服强度和抗拉强度在机件设计上的意义。
缩颈及其判据。
塑性指标及其意义。
第一章 纲要：
金属的断裂：
~ 脆性断裂与韧（延）性断裂的区别 ~ 解理断裂 ~ 微孔聚集型断裂
第一章 纲要：
断裂强度 ~ Griffith裂纹理论
对于无限宽薄板情况 → 要求推导过程！ 裂纹失稳扩展的临界应力：
材料力学性能 复习纲要
张含卓
第一章 纲要：
弹性变形
金属单向拉伸的应力－应变曲线
屈服强度及其影响因素
1. 内在因素；2. 外在因素
晶粒尺寸的影响 ~ Hall-Petch公式
y i K yd
1 2
第一章 纲要：
应变硬化 ~ Hollomon公式
应变硬化 的局限性（缺点）
的长度。 K IC 50MPa m y 300MPa
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。
材料力学性能复习总结
材料力学性能复习总结材料力学性能是指材料在外力作用下所表现出的力学特性和性能。
在材料力学性能的学习中，不仅需要了解材料的基本力学性质，还需要掌握材料的破坏机制、变形行为以及材料的力学性能测试方法等方面的知识。
以下是对材料力学性能复习的总结。
1.材料的破坏机制和破坏形态材料的破坏机制是指材料在受力作用下发生破坏的方式和过程。
常见的破坏机制有拉伸破坏、压缩破坏、剪切破坏等。
拉伸破坏时，材料会发生断裂；压缩破坏时，材料会出现压缩变形和压碎现象；剪切破坏时，材料会出现剪切变形和断裂等。
材料的破坏形态是指材料在受力作用下发生的形态变化。
常见的破坏形态有脆性断裂、塑性变形和疲劳破坏等。
脆性断裂是指材料在受静态或低应力下发生迅速断裂的性质；塑性变形是指材料在受力作用下发生塑性流动，而不发生断裂；疲劳破坏是指材料在反复受力下产生裂纹并最终导致断裂。
2.材料的变形行为和变形机制材料的变形行为是指材料在受力作用下发生的形变现象。
常见的变形行为有弹性变形、塑性变形和粘弹性变形等。
弹性变形是指材料在受力作用下发生的可逆性变形。
材料在弹性变形时能够恢复到原始形状和尺寸。
弹性变形的机制是原子之间的键能发生弹性形变，即在受力作用下原子间的距离发生变化，但不改变原子间的相对位置。
塑性变形是指材料在受力作用下发生的不可逆性变形。
材料在塑性变形时会发生晶格的滑移和位错的运动。
塑性变形的机制是原子间的键能发生塑性形变，即原子间的相对位置发生改变。
粘弹性变形是指材料在受力作用下表现出介于弹性变形和塑性变形之间的性质。
材料在粘弹性变形时有一部分能量会被消耗掉，导致材料的不完全恢复。
粘弹性变形的机制是在外力作用下，分子间的键发生的弹性形变和分子间的长距离位移。
3.材料力学性能的测试方法拉伸试验是指将材料置于拉力下进行测试。
通过拉伸试验可以了解材料的弹性性能、破坏强度、延展性以及断裂形态等。
压缩试验是指将材料置于压力下进行测试。
通过压缩试验可以了解材料的强度和刚度等。
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。
材料力学性能复习资料
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) Pσ 比例极限 2) eσ 弹性极限 3) bσ抗拉强度 4) sτ扭转屈服强度 5) bbσ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) Rσ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) ISCCK 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) Ttσ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。
性能学总复习
材料性能学总复习资料第一章 作业11.掌握以下物理概念：强度、屈服强度、抗拉强度、塑性、弹性、延伸率、断面收缩率、弹性模量、比例极限、弹性极限、弹性比功、包申格效应、弹性后效、弹性滞后环强度：指的是构件抵抗破坏的能力。
屈服强度：材料屈服时对应的应力值也就是材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形的能力，这一应力值称为材料的屈服强度。
抗拉强度：材料最大均匀塑性变形的抗力。
塑性：是指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。
弹性：材料受载后产生一定的变形，而卸载后这部分变形消逝，材料恢复到原来的状态的性质称为材料的弹性。
延伸率：材料拉伸后的截面面积变化量与原始截面面积的比值。
断面收缩率：材料拉断后，缩颈处横截面积的最大减缩量与原始截面面积的百分比。
弹性模量：弹性模数是产生100%弹性变形所需的应力。
比例极限：是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力。
弹性极限：是材料由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力。
弹性比功：又称为弹性必能，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
包申格效应：是指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。
弹性后效：又称滞弹性，是指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。
弹性滞后环：在非理想弹性的情况下，由于应力和应变不同步，是加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线，这个封闭回线称为弹性滞后环。
2、衡量弹性的高低用什么指标，为什么提高材料的弹性极限能够改善弹性？ 衡量弹性的高低通常用弹性比功来衡量E a e e 22σ=，所以提高弹性极限可以提高弹性比功。
3、材料的弹性模数主要取决哪些因素？凡是影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模数。
主要有：键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度及加载方式和速度。
4、一直径2.5mm ，长度为200.0mm 的杆，在2000N 的载荷作用下，直径缩至2.2mm ，试求(1)杆的最终长度；(2)在该载荷作用下的真实应力和真实应变；(3)在该载荷作用下的工程应力和工程应变。
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
《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。
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。
低周疲劳：材料在循环载荷作用下，疲劳寿命为102~105次的疲劳断裂称为低周疲劳。
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第六章 金属高温力学性能
• 常见的高温性能 • 蠕变及蠕变曲线分析 • 等强温度、约比温度定义 • 高温力学性能指标及影响因素
第七章 聚合物、陶瓷、复合材料的力学性能
• 重点掌握概念、分类等，见复习题。
•
已知 KIC和a，求σ。
• 讨论： KIC 的意义，测试原理，影响因素及 应用
• 裂纹扩展的基本形式
• 但不会扩展 KI = KIC 临界状态 KI > KIC 发生裂纹扩展，直至断裂
• 裂纹尖端 K I Y a
Ro
1
( KⅠ ) 2
s
2ro
• 有效裂纹模型（需要修正的条件： σ/σs≥0.6~0.7时， KI的变化比较明显， ∴KI就需要修正。）
KI Y a ry
• 平面应力
ry
1
2
( kI
s
)2
• 平面应变
ry
4
1
2
( kI )2
s
• GIC与KIC的关系
G
1
E
2
K
2
GC
1
E
2
K
2 C
• 弹塑性条件下的断裂韧性（J积分、COD法）
JⅠC
GⅠC
(1 2 )
E
KⅠ2C
• 断裂韧度KIC的测试及影响因素
第四章 金属疲劳
• 疲劳的定义 • 循环应力的种类及描述 • 疲劳分类、特点（脆性断裂） • 疲劳宏观断口的特征（三个特征区域） • 疲劳曲线及疲劳极限 • 疲劳极限与静强度之间的关系 • 过载持久值 • 疲劳裂纹扩展门槛值及影响疲劳裂纹扩展速率
• 理论断裂强度计算表达式（格雷菲斯公式）的 应用
• 平面应力状态：σz=0（薄板）；
• 平面应变状态：εz=0（厚板）
• 单向拉伸、扭转、单向压缩的应力状态系数 • 应力状态系数α表示材料塑性变形的难易程度，
α 越大表示在该应力状态下切应力分量越大， 材料就越易塑性变形。
• 材料压缩的特点（软钢、铸铁）、压缩力学性 能指标
• 应变硬化及指数的意义 • 缩颈的意义及判据 • 金属塑性衡量评价指标及计算 • 长试样与短试样的伸长率比较 • 塑性的意义和影响因素 • 塑性的综合性能指标 • 韧性及静力强度的定义 • 机械构件失效的三大形式
• 塑性变形的方式及特点 • 屈服现象定义及屈服强度表示方法、影响因素 • 断裂的类型 • 韧断与脆断的特点及断口特征 • 穿晶断裂与沿晶断裂区别 • 沿晶断裂形成原因、类型及断口形貌 • 解理断裂机理和微观断口特征 • 微孔聚集断裂机理和微观断口
比较大，一般不显示低温脆性） • 韧脆转变温度及影响因素
第三章 金属的断裂韧度
• 含裂纹体的断裂判据
• 固有的性能指标—断裂韧度（KIC ,GIC , JIC， σC ），以便用来比较材料抗断裂的能力。
• 用于设计中：
•
已知 KIC和σ，求 amax。
•
已知 KIC和ac ，求构件承受最大承载能力。
• 弯曲特点、试验方法及力学性能指标 • 扭转特点及力学性能指标 • 硬度定义及物理意义、硬度的种类 • 带缺口试样（缺口效应、应力集中系数）
第二章 金属在冲击载荷作用下的力学性能
• 冲击失效的特点 • 冲击韧性的定义、作用及影响因素 • 冲击韧性的测定（原理、方法） • 产生低温脆性的实质（ F.C.C金属，位错宽度
的因素
• 疲劳过程 • 影响疲劳强度的因素 • 低周疲劳与高周疲劳划分 • 循环硬化、循环软化的定义 • 接触疲劳破坏方式
第五章 金属的应力腐蚀和氢脆断裂
• 应力腐蚀概念、特点及产生的条件 • 应力腐蚀机理、断口特征及临界应力场强度因
子KISCC • 应力腐蚀抗力指标（KISCC、裂纹扩展速度
da/dt ） • 防止应力腐蚀的措施 • 氢脆断裂定义、类型、特征 • 防止氢脆的措施
材料力学性能总复习
试题类型：
• 名词解释（5×3″=15″） • 选择题（ 5×2″=10″ ） • 填空题（25″左右） • 判断题（10×1″=10″） • 问答题（4道题左右，共30分左右） • 计算题（1～2题，共10分左右）
第一章 金属在静载荷下的力学性能
• 应力-应变曲线分析 • 金属的弹性变形的特点及广义、狭义胡克定律 • 切变模量与弹性模量间的关系 • 弹性模量的物理意义及影响因素 • 弹性极限及弹性比功的相关概念 • 滞弹性的定义及影响因素 • 包申格效应定义及危害和消除方法