金屬塑性成型原理考試題庫

1、、填空題1. 衡量金屬或合金的塑性變形能力的數(shù)量指標(biāo)有伸長率和斷面 收縮率。3. 金屬熱塑性變形機(jī)理主要有：晶內(nèi)滑移、晶內(nèi)孿生、晶界滑移和擴(kuò)散蠕變等。5.對應(yīng)變張量準(zhǔn)Em，請寫出其八面體線變忌與八面體4.請將以下應(yīng)力張量分解為應(yīng)力球張量和應(yīng)力偏張量a00 % =0%0§込_込一樂_+00切應(yīng)變7訶勺表達(dá)式。6.1864年法國工程師屈雷斯加(H.Tresca )根據(jù)庫倫在土力學(xué)中研 究成果，并從他自已所做的金屬擠壓試驗(yàn)， 提出材料的屈服與最大切 應(yīng)力有關(guān)，如果采用數(shù)學(xué)的方式，屈雷斯加屈服條件可表述為=(7。7. 金屬塑性成形過程中影響摩擦系數(shù)的因素有很多，歸結(jié)起來主要有金屬的種類和化學(xué)

2、成分工具的表面狀態(tài)、 接觸面上的單位壓力、變形溫度、變形速度等幾方面的因素。8. 變形體處于塑性平面應(yīng)變狀態(tài)時(shí)，在塑性流動(dòng)平面上滑移線上任 一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的最大切應(yīng)力方向。 對于理想剛塑性材料處平均于平面應(yīng)變狀態(tài)下，塑性區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)不同其實(shí)質(zhì)只是 應(yīng)力巧不同，而各點(diǎn)處的 最大切應(yīng)力 疋為材料常數(shù)。9. 在眾多的靜可容應(yīng)力場和動(dòng)可容速度場中，必然有一個(gè)應(yīng)力場和 與之對應(yīng)的速度場，它們滿足全部的靜可容和動(dòng)可容條件， 此唯一的 應(yīng)力場和速度場，稱之為 真實(shí) 應(yīng)力場和 真實(shí) 速度場，由此導(dǎo)出的 載荷，即為真實(shí)載荷，它是唯一的。10. 設(shè)平面三角形單元內(nèi)部任意點(diǎn)的位移采用如下的線性多項(xiàng)式來

3、 表示:二口1 +32工+3劃咻小幽+呼，則單元內(nèi)任一點(diǎn)外的應(yīng)變可表示為11、金屬塑性成形有如下特點(diǎn):12、按照成形的特點(diǎn)，一般將塑性成形分為兩大類，按照成形時(shí)工件的溫度還可以分為三類。13、金屬的超塑性分為和兩大類。16、常用的摩擦條件及其數(shù)學(xué)表達(dá)式 17、研究塑性力學(xué)時(shí)，通常采用的基本假設(shè)有 體積力為零、初應(yīng)力為零、 19.塑性是指： 在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形而不破壞其 完整性的能力。20.金屬單晶體變形的兩種主要方式有：滑移和孿生。21.影響金屬塑性的主要因素有：化學(xué)成分、纟組織、變形溫度、 變形速度、應(yīng)力狀態(tài)。22.等效應(yīng)力表達(dá)式:24.平面變形問題中與變形平面垂直方向的應(yīng)力

4、(7 z =25 .塑性成形中的三種摩擦狀態(tài)分別是：干摩擦、邊界摩流體摩擦26.對數(shù)應(yīng)變的特點(diǎn)是具有真實(shí)性、可靠性和可加27.就大多數(shù)金屬而言，其總的趨勢是，隨著溫度的升高，塑性_提28.鋼冷擠壓前，需要對坯料表面進(jìn)行磷化皂化潤滑處理。29.為了提高潤滑劑的潤滑、耐磨、防腐等性能常在潤滑油中加入的少量活性物質(zhì)的總稱叫添加劑30.材料在一定的條件下，其拉伸變形的延伸率超過 10 0%的現(xiàn)象叫超塑性。31.韌性金屬材料屈服時(shí),密席斯（Mises） 準(zhǔn)則較符合實(shí)際的。32.硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生熱脆33.塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料叫做理想塑性材料34.應(yīng)力狀態(tài)中的壓 應(yīng)力，能充分發(fā)揮材料的塑性

5、。35.平面應(yīng)變時(shí)，其平均正應(yīng)力等_中間主應(yīng)力 2。36.鋼材中磷使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性降低37.材料經(jīng)過連續(xù)兩次拉伸變形，第一次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)?=0 .1,第二次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)?=0 .25,則總的真實(shí)應(yīng)變0.35。38.塑性指標(biāo)的常用測量方法拉伸試驗(yàn)法與壓縮試驗(yàn)法。39.彈性變形機(jī)理 原子間距的變化：塑性變形機(jī)理 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)為主。二、下列各小題均有多個(gè)答案，選擇最適合的一個(gè)填于橫線上1. 塑性變形時(shí)，工具表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響件表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響。A、大于;E、等于;C、小于;2. 塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料叫做A、理想塑性材料;B、理想彈性材料;C、硬化材料;3. 用

6、近似平衡微分方程和近似塑性條件求解塑性成形問題的方法稱為A、解析法;B、主應(yīng)力法;C、滑移線法;4. 韌性金屬材料屈服時(shí),A準(zhǔn)則較符合實(shí)際的。A、密席斯;B、屈雷斯加;C密席斯與屈雷斯加;6.硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生A、熱脆性;B、冷脆性;C、蘭脆性;(X )7.應(yīng)力狀態(tài)中的 L 應(yīng)力，能充分發(fā)揮材料的塑性。A、拉應(yīng)力;B、壓應(yīng)力;C、拉應(yīng)力與壓應(yīng)力;8平面應(yīng)變時(shí)，其平均正應(yīng)力中間主應(yīng)力 2。A、大于;B、等于;C、小于;9.鋼材中磷使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性A、提咼;B、降低;C、沒有變化;二、判斷題 1 .按密席斯屈服準(zhǔn)則所得到的最大摩擦系數(shù)卩=052. 塑性變形時(shí)，工具表面的粗

7、糙度對摩擦系數(shù)的影響小于工件表面 的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響。3. 靜水壓力的增加，對提高材料的塑性沒有影響。4.在塑料變形時(shí)要產(chǎn)生硬化的材料叫理想剛塑性材料。5.塑性變形體內(nèi)各點(diǎn)的最大剪應(yīng)力的軌跡線叫滑移線。6.塑性是材料所具有的一種本質(zhì)屬性。7.塑性就是柔軟性。合金元素使鋼的塑性增加，變形拉力下降。合金鋼中的白點(diǎn)現(xiàn)象是由于夾雜10結(jié)構(gòu)超塑性的力學(xué)特性為 S k 'm ，對于超塑性金屬 m =0.02-0.2。(X ) 11影響超塑性的主要因素是變形速度、變形溫度和組織結(jié)構(gòu)。12屈雷斯加準(zhǔn)則與密席斯準(zhǔn)則在平面應(yīng)變上，兩個(gè)準(zhǔn)則是一致的。X) 13 變 形 速 度 對 摩 擦 系 數(shù) 沒

8、有 影 響 。X) 14靜水壓力的增加，有助于提高材料的塑性。15碳鋼中冷脆性的產(chǎn)生主要是由于硫元素的存在所致。X) 16如果已知位移分量，則按幾何方程求得的應(yīng)變分量自然滿足協(xié)調(diào)方程；若是按其它方法求得的應(yīng)變分量，也自然滿足協(xié)調(diào)方程，則不必校驗(yàn)其是否滿足連續(xù)性條件。X)17在塑料變形時(shí)金屬材料塑性好，變形抗力就低，例如：不銹鋼X)填空題（每空 1分，共 20分）4、隨著金屬塑性變形程度增加，金屬的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性（）。這種現(xiàn)象叫加工硬化?；葡刀嗟慕饘伲庸び不俾试酱?，一般細(xì)晶粒金屬比粗晶粒金屬的加工硬化速率高。 在進(jìn)行多道次塑性加工（如多道擠壓）時(shí)，通常需要用中間退火工序來消除

9、加工硬化。5、熱塑性變形機(jī)理主要有：晶內(nèi)滑移、晶內(nèi)孿生、（ 和擴(kuò)散蠕變。6、應(yīng)變速率增加無足夠的時(shí)間進(jìn)行回復(fù)和再結(jié)晶，從而使金屬的塑性降低。但是增加應(yīng)變速率使（）增大，從而使金屬的溫度升高。7、靜水應(yīng)力越大，金屬的塑性越高。一般認(rèn)為壓縮應(yīng)變有利于 塑性的發(fā)揮，而拉伸應(yīng)變則對塑性不利。在三種主應(yīng)變狀態(tài)中）應(yīng)變狀態(tài)塑性最好。9、屈雷斯加（Tresca屈服準(zhǔn)則是指當(dāng)受力物體中的最大剪應(yīng)力達(dá)到某一定值時(shí)物體發(fā)生屈服。而米塞斯（Mises）屈服準(zhǔn)則的物理意義則是當(dāng)（）達(dá)到某一常數(shù)時(shí)，材料就屈服。10、屈雷斯加（Tresca）屈服準(zhǔn)則在應(yīng)力主空間是以等傾線為軸線的正六棱柱面，在 n平面上是正六邊形。而米塞

10、斯（Mises）屈服準(zhǔn)則在應(yīng)力主空間是（），在n平面上是一個(gè)圓。平面應(yīng)力的米塞斯（Mises）屈服軌跡在應(yīng)力主空間為橢圓。11、對于加工硬化材料，某時(shí)刻其屈服軌跡為ij 丫，當(dāng)df d j 0時(shí)為( ij），當(dāng)df Ld jj 0時(shí)為卸載。 ij12、彈性狀態(tài)下，應(yīng)變與應(yīng)力呈線性關(guān)系，故應(yīng)變主軸始終與應(yīng) 力主軸（13、塑性變形的增量理論有：列維-米塞斯（Levy-Mises）理論, 普朗特-路埃斯（Prandtl-ReusS理論和圣維南流動(dòng)方程。其中描述應(yīng) 變速率與應(yīng)力偏張量關(guān)系的是圣維南流動(dòng)方程。 而描述總應(yīng)變增量與 應(yīng)力張量關(guān)系的是（)0°14、按應(yīng)力應(yīng)變順序?qū)?yīng)關(guān)系，當(dāng)主應(yīng)力1

11、23時(shí)則1 > 2 > 3，按中間關(guān)系，當(dāng)2七仝時(shí)，貝J 2 （ 填空題1. 冷塑性變形的主要機(jī)理：滑移和孿生2. 金屬塑性變形的特點(diǎn)：不同時(shí)性、相互協(xié)調(diào)性和不均勻性.3. 隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度硬度增加，而塑性韌性降低，這種現(xiàn)象稱為:加工硬化4. 塑性是指金屬在外力作用下.能穩(wěn)定地發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力5. 塑性指標(biāo)是以材料開始破壞時(shí)的塑性變形量來表示.通過拉伸試驗(yàn)可以的兩個(gè)塑性指標(biāo)為：伸長率和斷面收縮率6. 影響金屬塑性的因素主要有:化學(xué)成分和組織變形溫度應(yīng)變速率應(yīng)力狀態(tài)（變形力學(xué)條件）7. 晶粒度對于塑性的影響為:晶粒越細(xì)小.金屬的塑性越好8. 應(yīng)力狀態(tài)對

12、于塑性的影響可描述為（靜水壓力越大）主應(yīng)力狀態(tài)下壓應(yīng)力個(gè)數(shù)越多 數(shù)值越大時(shí).金屬的塑性越好9. 平面變形時(shí).沒有變形方向（設(shè)為z向）的正應(yīng)力為：z 2 T(13) m10. 純切應(yīng)力狀態(tài)下,兩個(gè)主應(yīng)力數(shù)值上相等，符號相反13s_i11. 屈雷斯加屈服準(zhǔn)則和米塞斯屈服準(zhǔn)則的統(tǒng)一表達(dá)式為表達(dá)式中的系數(shù)的取值范圍為：1: 1.15512.塑性變形時(shí)，當(dāng)主應(yīng)力順序123不變，且應(yīng)變主軸方向不變時(shí)，則主應(yīng)變的順序?yàn)椋?2313. 摩擦機(jī)理有：表面凸凹學(xué)說、分子吸附學(xué)說、粘著理論 一、填空題2. 塑性是指：在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形而不破壞其完 整性的能力。3. 金屬單晶體變形的兩種主要方式有：滑

13、移和孿生。4. 等效應(yīng)力表達(dá)式:込-切+©-込+ （込-込尸+ 6盡+叱+亡）£O8對數(shù)應(yīng)變的特點(diǎn)是具有真實(shí)性、可靠性和可加性9.就大多數(shù)金屬而言，其總的趨勢是，隨著溫度的升高，塑性10.鋼冷擠壓前，需要對坯料表面進(jìn)行磷化皂化潤滑處理。11. 為了提高潤滑劑的潤滑、耐磨、防腐等性能常在潤滑油中加入的少量活性物質(zhì)的總稱叫添加劑12. 材料在一定的條件下，其拉伸變形的延伸率超過 10 0% 的現(xiàn)象叫超塑性。13.韌性金屬材料屈服時(shí),密席斯（Mises） 準(zhǔn)則較符合實(shí)際的。14.硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生熱脆15.塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料叫做理想塑性材料16.應(yīng)力狀態(tài)中的壓

14、應(yīng)力，能充分發(fā)揮材料的塑性。17.平面應(yīng)變時(shí)，其平均正應(yīng)力等_中間主應(yīng)力 2。18.鋼材中磷使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性降低19.材料經(jīng)過連續(xù)兩次拉伸變形，第一次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)?=0 .1，第二次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)?=0 .25，則總的真實(shí)應(yīng)變0.35。20.塑性指標(biāo)的常用測量方法拉伸試驗(yàn)法與壓縮試驗(yàn)法。21.彈性變形機(jī)理 原子間距的變化：塑性變形機(jī)理 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)為主。二、下列各小題均有多個(gè)答案，選擇最適合的一個(gè)填于橫線上1. 塑性變形時(shí)，工具表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響件表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響。A、大于;B、等于;C、小于;2. 塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料叫做A、理想塑性材料;B、理想彈性材

15、料;C、硬化材料;3. 用近似平衡微分方程和近似塑性條件求解塑性成形問題的方法稱為A、解析法;B、主應(yīng)力法;C、滑移線法;4. 韌性金屬材料屈服時(shí),A準(zhǔn)則較符合實(shí)際的。A、密席斯;B、屈雷斯加;C密席斯與屈雷斯加;5.由于屈服原則的限制，物體在塑性變形時(shí),總是要導(dǎo)致最大的A散逸，這叫最大散逸功原理。A、能量;B、力;C、應(yīng)變;6. 硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生A、熱脆性;B、冷脆性;C、蘭脆性;7. 應(yīng)力狀態(tài)中的 L 應(yīng)力，能充分發(fā)揮材料的塑性。A、拉應(yīng)力;B、壓應(yīng)力;C、拉應(yīng)力與壓應(yīng)力;8平面應(yīng)變時(shí)，其平均正應(yīng)力中間主應(yīng)力 2。A、大于;B、等于;C、小于;9.鋼材中磷使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，

16、塑性、韌性A、提咼;B、降低;C、沒有變化;10 .多晶體經(jīng)過塑性變形后各晶粒沿變形方向顯著伸長的現(xiàn)象稱為A、纖維組織;B、變形織構(gòu);C、流線;、填空題：(每題3分，共計(jì)30 分)1.衡量金屬或合金的塑性變形能力的數(shù)量指標(biāo)有2.所謂金屬的再結(jié)晶是指的過程。3.金屬熱塑性變形機(jī)理主要有: 等。4. 請將以下應(yīng)力張量分解為應(yīng)力球張量和應(yīng)力偏張量%.=5.對應(yīng)變張量 切應(yīng)變"的表達(dá)式。'訂，請寫出其八面體線變 嗎與八面體%-6.1864年法國工程師屈雷斯加(H.Tresca )根據(jù)庫倫在土力學(xué)中 研究成果，并從他自已所做的金屬擠壓試驗(yàn)，提出材料的屈服與最大切應(yīng)力有關(guān)，如果采用數(shù)學(xué)的

17、方式，屈雷斯加屈服條件可表述為。7.金屬塑性成形過程中影響摩擦系數(shù)的因素有很多，歸結(jié)起來主要等幾方面的因素。填空題（每空1分，共20 分）3、金屬的晶粒越細(xì)，屈服強(qiáng)度越（），金屬的晶粒越細(xì)小,金屬的塑性越好。4、隨著金屬塑性變形程度增加，金屬的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性（）。這種現(xiàn)象叫加工硬化。5、熱塑性變形機(jī)理主要有：晶內(nèi)滑移、晶內(nèi)孿生、（ 和擴(kuò)散蠕變。6、應(yīng)變速率增加無足夠的時(shí)間進(jìn)行回復(fù)和再結(jié)晶，從而使金屬的塑性降低。但是增加應(yīng)變速率使（）增大，從而使金屬的溫度升高。7、靜水應(yīng)力越大，金屬的塑性越高。一般認(rèn)為壓縮應(yīng)變有利于 塑性的發(fā)揮，而拉伸應(yīng)變則對塑性不利。在三種主應(yīng)變狀態(tài)中）應(yīng)變狀態(tài)塑

18、性最好。12、彈性狀態(tài)下，應(yīng)變與應(yīng)力呈線性關(guān)系，故應(yīng)變主軸始終與應(yīng) 力主軸（)0。14、按應(yīng)力應(yīng)變順序?qū)?yīng)關(guān)系，當(dāng)主應(yīng)力123時(shí)則1 > 2 > 3，按中間關(guān)系，當(dāng)2七時(shí)，貝J 2 （計(jì)算題1應(yīng)力1.對于直角坐標(biāo)系Oxyz內(nèi)，已知受力物體內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)力張量為10 0 -10-100 -10 01°°1°，應(yīng)力單位為Mpa ,求出該點(diǎn)的應(yīng)力張量不變量、主應(yīng)力及主方向、最大切應(yīng)力、八面體應(yīng)力、應(yīng)力偏張量及應(yīng)力球張量。102.已知j 100102010010(MPa),試求主應(yīng)力、10主切應(yīng)力及主切應(yīng)力面上的正應(yīng)力3.已知變形體某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為:1001502

19、0151515 ,0(1) 將它分解為應(yīng)力球張量和應(yīng)力偏張量(2)求出主應(yīng)力1、2、3之值各為多少。4.已知金屬變形體內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)力張量為017201720000100 - - +Mpa，求:(1)計(jì)算方向余弦為1 = 1/2 , m=1/2 , n=罷2的斜截面上的正應(yīng) 力大小。(2) 應(yīng)力偏張量和應(yīng)力球張量;(3) 主應(yīng)力和最大剪應(yīng)力;5.已知題圖示變形體內(nèi)某質(zhì)點(diǎn)應(yīng)力單元體，設(shè)每個(gè)箭頭代表的應(yīng)力分量矢量大小為5 MPa,方向如圖示，試按下述要求求解:1）寫出應(yīng)力張量式（注意應(yīng)力的符號）ijyx2）用應(yīng)力特征方程求出該點(diǎn)的：主應(yīng)力(7 1、b 2、b 3。lm3）求主坐標(biāo)系下方向余弦為 n力3

20、斜截面上的全應(yīng)力分量 S"S2、S3,全應(yīng)力S,正應(yīng)力c和剪應(yīng)力T。4）若設(shè)此變形體材料的屈服應(yīng)力c s為14 MPa,試分別用H.Tresca和Von.Mises準(zhǔn)則判斷此應(yīng)力狀態(tài)下材料處于彈性還是塑性狀態(tài)。（已知仃2.6）2主應(yīng)力法1. 一圓柱體，側(cè)面作用有均布壓應(yīng)力0，試用主應(yīng)力法求鐓粗力和單位流動(dòng)壓力P ,設(shè) mY2I?P求高為h、直徑為d的圓柱體平砧間自由鐓粗時(shí)接觸面上的壓應(yīng)力和單位變形力P ,設(shè) mK2.試用主應(yīng)力法法推導(dǎo)粗糙砧面壓縮矩形塊(Z向不變形)的變形P表達(dá)式，這里接觸摩擦/ 7/ 7? / / f / /卜1011a1/ X / Zi />WAX3.如下圖所示的平行模板壓縮件，其長寬高為I x h x b，長度I遠(yuǎn)大于h、b,假定表面摩擦力為常數(shù),(1)試用主應(yīng)力法推導(dǎo)模板接觸表面上的正應(yīng)力分布;(2)求模板接觸表面的壓力F。/ 廠/ / / /"/ 4£ / / / / /bi4.下圖示平砧上鐓粗長矩形截面的鋼坯，其寬度為b，高度為h，長度I遠(yuǎn)大于b,若接觸面上摩擦條件符合庫侖摩擦定律T =y,1)試用主應(yīng)力法推導(dǎo)平砧表面壓應(yīng)力;2)計(jì)算所需變形力P的表達(dá)式。/ /7 / / /»/*0< / / / /3屈服或增量1.推導(dǎo)應(yīng)力偏張量第三