材料力學(xué)性能復(fù)習(xí)思考題

1、1）在材料的完整彈性變形中，加載的應(yīng)力-應(yīng)變曲線與卸載曲線完全重合;而對不完整的彈性變形，存在著蹩 性后效、彈性滯后、包辛格效應(yīng)等彈性變形時加載線與卸載線不重合的現(xiàn)象。2）材料的斷裂按斷裂機理分可分為微孔聚集型斷裂，解理斷裂和沿晶斷裂；按斷裂前塑性變形大小分可分 為廻生斷裂和脆性斷裂。微孔聚集型斷裂的微觀特征是 m :解理斷裂的微觀特征主要有解理臺階和河 流和舌狀花樣：沿晶斷裂的微觀特征為石狀斷口和冰糖塊狀斷口。3）單向拉伸條件下的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)為O5_；扭轉(zhuǎn)和單向壓縮下的應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)分別為0.8和2.0。應(yīng)力狀態(tài) 系數(shù)越大，材料越容易產(chǎn)生延性（塑性）斷裂。4）測世材料硬度的方法主要有g(shù)A法、回

2、跳法和刻劃法;苴中壓入硬度法又可分為布氏硬度、洛氏硬 度、維氏硬度、和努氏硬度等。5）根據(jù)裂紋體所受載荷與裂紋間的關(guān)系，可將裂紋分為張開型裂紋、aa型裂紋和wa型裂紋等三種類 型：其中 軽 型裂紋是實際工程構(gòu)件中最危險的一種形式。6）對循環(huán)載荷，常用最大應(yīng)力、最小應(yīng)力、平均應(yīng)力、應(yīng)力半幅和應(yīng)力比等五個參量進行描述。7）按斷裂壽命和應(yīng)力水平，疲勞可分為髙周疲勞和低周疲勞；疲勞斷口的典型特征是疲勞條紋（貝紋線）。8）低溫脆性常發(fā)生在具有體心立方或密排六方結(jié)構(gòu)的金屬及合金中，而在而心立方結(jié)構(gòu)的金屬及合金中很 少發(fā)現(xiàn)。9）材料截而上缺口的存在，使得缺口根部產(chǎn)生應(yīng)力集中和雙（三）向應(yīng)力，試樣的屈服強度升

3、髙，塑性降 低。10）通過靜載拉伸實驗可以測定材料的彈性極限、屈服極限、抗拉強度、斷裂強度等強度指標(biāo),及延伸率、 斷面收縮率等塑性指標(biāo)。11）斷口的三要素是 纖維區(qū)、放射區(qū)和剪切唇。12）在平而應(yīng)變斷裂韌性KIC的測試過程中，對三點彎曲試樣的厚度B、裂紋長度a和韌帶長度（W-a）之間的關(guān) 系有一定的要求，這樣做的目的是為了保證裂紋尖端處于小范用屈服和平而應(yīng)變狀態(tài)。13）彈性滯后環(huán)是由于材料的加載線和卸載線不重合而產(chǎn)生的。對機床的底座等構(gòu)件，為保證機器的平穩(wěn)運轉(zhuǎn), 材料的彈性滯后環(huán)越越好：而對禪簧片、鐘表等材料，要求材料的彈性滯后環(huán)越塵越好。14）材料長期在髙溫條件下時，在恒應(yīng)力下發(fā)生的塑性變形

4、現(xiàn)象稱作鑿:而在恒應(yīng)變下的應(yīng)力降低現(xiàn)象稱作血 力松弛。15）在典型金屬的蠕變曲線上，蠕變過程常由減速蠕變，恒速蠕變和加速蠕變?nèi)齻€階段組成。1）拉伸試樣的直徑一定，標(biāo)距越長則測岀的延伸率會（B ）。a）越大：b）越?。?不變；d）無規(guī)律可循2）下述斷口哪一種是延性斷口（ D ）。a）穿晶斷口； b）沿晶斷口： c）河流花樣：d）韌窩斷口3）在單向拉伸、扭轉(zhuǎn)與單向壓縮實驗中，應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)的變化規(guī)律是（C ）。a）單向拉伸扭轉(zhuǎn)單向壓縮：b）單向拉伸單向壓縮扭轉(zhuǎn)；c）單向壓縮扭轉(zhuǎn)單向拉伸：d）扭轉(zhuǎn)單 向拉伸單向壓縮4）從化學(xué)鍵的角度看，一價鍵材料的硬度變化規(guī)律是（A ）。a）離子鍵金屬鍵氫鍵；b）離子

5、鍵氫鍵金屬鍵：0氫鍵金屬鍵離子鍵；d）金屬鍵離子鍵氫鍵5）與維氏硬度值可以互相比較的是（A ）。a）布氏硬度：b）洛氏硬度：0莫氏硬度：d）肖氏硬度6）在缺口試樣的沖擊實驗中，缺口越尖銳，試樣的沖擊韌性（B ）。a）越大：b）越?。篶）不變；d）無規(guī)律7）雙原子模型汁算岀的材料理論斷裂強度比實際值高岀13個數(shù)疑級，是因為（C ）。a）模型不正確：b）近似計算太粗太多：O實際材料有缺陷：d）實際材料無缺陷8）材料的斷裂韌性隨板材厚度或構(gòu)件截而尺寸的增加而（Aa）減??；b）增大：c）不變；d）無規(guī)律9）在研究低周疲勞時，常通過控制（B ）的方式進行。a）應(yīng)力；b）應(yīng)變：c）時間；d）頻率10）平而

6、應(yīng)變條件下裂紋尖端的塑性區(qū)尺寸（B ）平而應(yīng)力條件下的塑性區(qū)。a）大于：b）小于；c）等于：d）不一定11）在研究高周疲勞時，常通過控制（A ）的方式進行。a）應(yīng)力；b）應(yīng)變：0時間：d）頻率12）對稱循環(huán)應(yīng)力的應(yīng)力比只為（C ）。a） 0： b） 1； c） -1： d） oo13）I型（張開型）裂紋的外加應(yīng)力與裂紋而（B ）；而II型（滑開型）裂紋的外加應(yīng)力與裂紋而（）。a）平行、垂直：b）垂直、平行；c）成450角、垂直；d）平行、成450角14）在缺口試樣的沖擊實驗中，缺口試樣的厚度越大，試樣的沖擊韌性越（C ）、韌脆轉(zhuǎn)變溫度越（）。a）大、高；b）小、低；c）小、高；d）大、低15

7、） HRC是（D ）的一種表示方法。a）維氏硬度：b）努氏硬度：0肖氏硬度：d）洛氏硬度16）材料的彈性比功，可通過（B ）來得到提高。a）提高抗拉強度、降低彈性模量：b）提髙彈性極限、降低彈性模量；c）降低彈性極限、降低彈性模量：d）降低彈性極限、提高彈性模17）Bauschinger效應(yīng)是指經(jīng)過預(yù)先加載變形，然后再反向加載變形時材料的彈性極限（B ）的現(xiàn)象。a） / b）降低：c）不變；d）無規(guī)律可循18）z/j松弛是指高溫服役的零件或材料在保持不變的條件下，苴中的自行降低的現(xiàn)象。（B ）a）應(yīng)力、應(yīng)變：b）應(yīng)變、應(yīng)力；c）溫度、應(yīng)變：d）溫度、應(yīng)力19）表示給泄溫度T下，恰好使材料經(jīng)過規(guī)

8、世的時間t發(fā)生斷裂的（B ）。a）蠕變極限：b）持久強度；c）高溫強度：d）抗拉強度20）晶粒與晶界兩者強度相等的溫度，稱為（C ）。a）冷脆轉(zhuǎn)變溫度；b）玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；O等強溫度；d）共晶溫度21）細晶強化是非常好的強化方法，但不適用于（A ）。a）髙溫；b）中溫：0常溫；d）低溫（1）某材料的 值大于 值，則可判斷此材料為韌性材料，拉伸時有縮頸現(xiàn)象-（錯）布氏硬度是測量壓痕的深度，洛氏硬度是測疑壓痕的平均直徑（錯）（3）若斷口與試樣軸線垂直，則可判斷為正斷；若斷口與試樣軸線是45度則切斷。（錯）脆性較大的材料采用多向不等壓縮試驗，比用單向壓縮獲得的塑性高-（對）（5）應(yīng)變速率對金屬材料的

9、彈性行為和彈性模星沒有影響（對）（6）寒冷地區(qū)應(yīng)盡量選用脆性轉(zhuǎn)變溫度較高的鋼材（錯）（7）從裂紋擴展角度區(qū)分的三種方式中，撕開型裂紋最危險，容易引起低應(yīng)力脆斷。（錯）（8）聚合物材料的 抗拉強度與抗壓強度比金屬低得多，其比強度也比金屬材料低。（錯）（9）塑性材料應(yīng)該在應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)小的實驗中考察其脆性行為-（對）（10）屈服強度是一個組織不敏感的力學(xué)參量。（錯）（11）顯微硬度是選用了很小載荷的維氏硬度（對）（12）加載速率提高時，金屬材料力學(xué)性能將發(fā)生顯著變化。（對）（13）復(fù)合材料最顯著的特點是其可設(shè)計性（對）（14）金屬材料高溫力學(xué)性能中的溫度高低是以其“約比溫度”為標(biāo)準(zhǔn)的，即T/Tm

10、0.5為髙溫狀態(tài)。（對）（15）考察聚合物材料的硬度指標(biāo)時，由于聚合物具有粘彈性，所以必須要求其足夠載荷保持時間。 （對）（16）構(gòu)件的剛度Q與材料的彈性模量E成正比，而與構(gòu)件的橫截面積A成反比。（x ）（17）對機床的底座等構(gòu)件，為保i正機器的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，材料的彈性滯后環(huán)越大越好；而對彈簧片、鐘表等材料, 要求材料的彈性滯后環(huán)越小越好。（7）（18）Bauschinger效應(yīng)是指經(jīng)過預(yù)先加載變形，然后再反向加載變形時材料的彈性極限升髙的現(xiàn)象。（x ）（19）鑒于彎曲試驗的特點，彎曲試驗常用于鑄鐵、硬質(zhì)合金等韌性材料的性能測試。（x ）（20 ）在韌性材料的沖擊試樣斷口上，裂紋會在距缺口一左距離

11、的試樣內(nèi)部萌生，而不是在缺口根部。（ ）（21）利用雙原子模型計算岀的材料理論斷裂強度比實際值髙出13個數(shù)疑級，這是因為該汁算模型不正確。 （X ）o（22）材料的低周疲勞行為，常通過S-N曲線來表示。（x ）（23）晶粒與晶界兩者強度相等的溫度，稱為等強溫度。（勺）（24）應(yīng)力松弛是指髙溫服役的零件或材料在應(yīng)力保持不變的條件下，苴中的應(yīng)變自行降低的現(xiàn)象。（x ）纖維臨界長度：纖維傳遞應(yīng)力達到其強度極限時的纖維最小長度。貝紋線：疲勞區(qū)是疲勞裂紋亞穩(wěn)擴展所形成的一個區(qū)域。該區(qū)的宏觀特征是斷口比較光滑并有貝紋線，有時還有 裂紋擴展臺階。貝紋線是疲勞區(qū)的最大特征，它是由載荷變動引起的。應(yīng)力狀態(tài)軟性系

12、數(shù)：max與 max的比值表示它們的相對大小，稱為應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)。包申格效應(yīng)：金屬材料經(jīng)過預(yù)先加載產(chǎn)生少雖塑性變形，而后再同向加載，規(guī)定殘余伸長應(yīng)力增加；反向加載.規(guī) 定殘余伸長應(yīng)力降低的現(xiàn)象。缺口敏感度：以缺口試樣的抗拉強度與光滑試樣的抗拉強度的比值來衡量，比值越大，缺口敏感度越小。 穿晶斷裂：晶體金屬斷裂時，裂紋穿過晶內(nèi)。滯彈性：在外加載荷作用下，應(yīng)變落后于應(yīng)力現(xiàn)象。韌脆轉(zhuǎn)變溫度：材料呈現(xiàn)低溫脆性的臨界轉(zhuǎn)變溫度等強溫度：晶粒和晶界兩者強度相等的溫度。COD :裂紋尖端因塑性鈍化在不增加裂紋長度2a的情況下，裂紋將沿應(yīng)力 方向產(chǎn)生張開位移，該 稱為COD。FTP：高于某一溫度時，材料吸收的

13、能量也基本不變，岀現(xiàn)一個上平臺，稱為“高階能以髙階能對應(yīng)的溫度 為tk ,記為FTP。o*:蠕變極限，表示在規(guī)左溫度下，使試樣產(chǎn)生規(guī)定穩(wěn)態(tài)蠕變速率的最大應(yīng)力。 1）巧比例極隔I 2）化彈件極限15 3）6抗拉強度走的殘留變形:的斷裂韌度， 纖維區(qū)面積減1FATT504)c邸艮，表示外劇5）抗療嵌度6）HBW壓頭為便質(zhì)合金球時的布氏碩哎7）HK顯微努氏fig度8）HRC壓頭為頂角120金剛石刪鏈體.總試駙力為1500N的洛氏硬度9）ukv沖擊韌性lOjc平而向變斷熒刼件積占整個斷口而積50%1】）勺 應(yīng)力比劃i卜的疲勞極限 】2）A/疲芳終紋衣展的門桂值14）（7；.,給定淋度r匚 規(guī)定試醴時間

14、內(nèi)產(chǎn)生 定的蠕變伸艮率6的蠕變極限15） 給定溫度7卜，規(guī)定試驗時何t內(nèi)發(fā)生斷裂的持久極限1.材料的厚度或截而尺寸對材料的斷裂韌性有什么影響？在平而應(yīng)變斷裂韌性KIC的測試過程中，為了保證裂紋 尖端處于平面應(yīng)變和小范圍屈服狀態(tài)，對試樣的尺寸有什么要求？2解釋形變強化的概念，并闡述其工程意義3簡述布氏硬度試驗方法的原理、計算方法和優(yōu)缺點.4.解釋平而應(yīng)力和平而應(yīng)變狀態(tài)，并用應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)表述這兩種狀態(tài)。5什么是低溫脆性？并闡述低溫脆性的物理本質(zhì)。6.哪些材料易表現(xiàn)出低溫脆性？工程上常用哪些方法評定材料的低溫脆性？7與常溫下力學(xué)性能相比，金屬材料在高溫下的力學(xué)行為有哪些特點？&利用Hollomon公

15、式S=Ksii.推導(dǎo)應(yīng)力-應(yīng)變曲線上應(yīng)力達到最大值時開始產(chǎn)生頸縮的條件。9缺口會引起哪些力學(xué)響應(yīng)？如何評定材料的缺口敏感性？I）對靜我拉伸實試相抵體枳不變條件及延伸率、斷獅收縮半的槪念推丫溝勻變形階：，分析應(yīng)如何提高材:M的抗疲勞性0呂？及的力學(xué)性能指標(biāo)。段材料的延伸率3與斷而收縮率7的關(guān)系式。:同的區(qū)域的重要意義？豆么理解的，為什么？物的應(yīng)力松弛，并對松弛時間T作出討2）已知某構(gòu)件中存任長度為2的中心穿透裂紋，構(gòu)件材料的斷裂韌性為KIC.枝芳裂紋擴展的門權(quán)值為人桿該構(gòu)杵任址人應(yīng)力為g的脈動應(yīng)力F I：作，II 皿莎 企 o試用疲勞裂紋擴展速率的&達式 = C（SK）W.推*該構(gòu)仰瀾余披勞壽命

16、i變?聚合物的蠕變抗力怎樣度量? dN2）住原f平衡間距為“的理想品體中兩原子間的作川力7與原子柑對位誥變化X的關(guān)系為（r-（7msin2o0如品體斯裂的表Wi能為7怦性槌呈為試推導(dǎo)品體發(fā)伯析琵的用論斯喪強度已知由某伸釧材制作的尢型厚根結(jié)構(gòu)（園平血應(yīng)變）.承受的丄作應(yīng)力為 a=560MPa板屮心冇一穿透翹紋（K】二Z不）.裂紋的長度為2f/=6min,鋼料的性能指標(biāo)如卜表所示:溫度（t）as (MPa)Klc ( MPani1,2)-50100030-309005008009050700150試求:a）該構(gòu)件在哪個溫度點便川時是安金的?b）該構(gòu)件在0C和50C時的整性區(qū)大小R。c ）用作圖法求出該材料的低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度抵果單位擬設(shè)計種人F的川仮構(gòu)件（屬|(zhì)佰應(yīng)變），構(gòu)件的I.作應(yīng)力為 a=800MPa板中心冇 穿透裂纟文（Kj）,裂纟文IG支為2=4mm 現(xiàn)有以卜的H種W材町供選擇,K fM材的斷$i M性Kic和屈服強度如卜農(nóng)二鋼 材12345久(MPa11001200130014001500Klc MPa*m1,2)108.585.569.854.346.5a）若按屈服強度計$7的安全系數(shù)為=1.4,試找山既能保證材料強度儲備乂 不發(fā)生脆性斯裂的鋼材.b