材料與成型工藝復習題(一)

1、材料與成型工藝復習題（一）1、闡述材料與工業(yè)設計的關系。（1）材料是工業(yè)設計的物質基礎；由于任何產品都是由材料組合而成，任何設計都必須建立在可選用材料的基礎上，因此設計師在提出符合美學的造型設計時，必須同時考慮現(xiàn)有材料是否可以通過特定的制作工藝達到設計要求。（2）材料與工業(yè)設計相互促進；（3）材料科學是工業(yè)設計的基礎設計師在進行工業(yè)產品設計時，不僅要有造型美學上的考慮，還要考慮設計的合理性和可行性。也就是說材料除了滿足美學要求外，能否滿足使用性能、加工工藝、價格合理、環(huán)境友好等各方面的要求，象移動電話的外殼要考慮一定的韌性，以免不小心掉在地上摔裂，洗衣機的外殼要考慮在潮濕的環(huán)境下不會生銹等。對

2、于工業(yè)產品還要考慮的性能諸如：強度、硬度、韌度、耐磨性和光澤等。另外，設計能否實現(xiàn)還要看能否通過一定的成形加工技術完成對材料的加工。2、產品設計選材及成型原則有哪些？（1）使用性原則 主要考慮滿足產品本身功能、性能。包括材料的常規(guī)力學性能、疲勞斷裂性能、抗復雜環(huán)境侵蝕的性能，對特殊機電產品采用特殊材料，如壓電陶瓷材料、功能梯度材料、各種納米材料等的特殊性能。材料性能指標往往受當前材料科學發(fā)展的局限，設計選材時必須了解材料的各種特性。（2）工藝性原則 在設計階段考慮材料的可加工性可以提高產品的經濟性、減少能耗和不利副產品的產生。例如，使用粉末冶金成形技術制造齒輪等外形復雜、加工精度要求高的部件，

3、在強度和壽命要求可以滿足的情況下能夠顯著提高工效、降低成本。（3）性價比原則 材料的價格性能比是制約設計選材的一個重要因素。但在全生命周期設計中應當全面分析材料的使用效能。（4）環(huán)保性原則綠色環(huán)保材料應該能夠提高效能，延長生命周期，減低產品的淘汰率；減少對環(huán)境有破壞和污染材料的使用，避免使用有毒材料；材料的使用單純化、少量化，盡量避免多種不同材料混合使用；選用廢棄后能自然分解并為自然界吸收的材料；選用可回收或者能重復使用的材料等。（5）美學性原則3、產品的美學型原則包括哪些？工業(yè)產品的美主要體現(xiàn)在兩個方面，一個是產品外在的感性形式所呈現(xiàn)的美，稱為"形式美"，另一個是產品內在

4、結構的和諧、有秩序而呈現(xiàn)出的美，稱為"技術美"。無論外在易感知的形式美，還是內在不易感知的技術美，兩者的要素是相互聯(lián)系的。當把這兩方面的要素有機結合時，就可以達到產品真正的美。形式美是指構成事物的外在屬性（如形、色、質等）及其組合關系所呈現(xiàn)出來的審美特性，它是人類在長期勞動中所形成的審美意識。在產品造型設計中必須遵循這些規(guī)律，加以靈活運用。任何藝術作品，離開形式美，美就會失去魅力，不能起到感染人的作用。形式美首先展示的是材質美。在人類社會漫長的發(fā)展歷史中，人們總是在不斷地發(fā)現(xiàn)、發(fā)明新的材料，并利用它們來創(chuàng)造周圍的一切。這些造物的材料在人類文明進程中，往往被賦予了文化內涵和美

5、學屬性，不同材質蘊涵著不同的情感，它們構成了五光十色的大千世界。4、簡述工程材料的分類及主要用途。工程材料有各種不同的分類方法。若將工程材料按化學成分可分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料和復合材料四大類。工程材料被廣泛的應用到人類活動的各個不同領域，為人類的生產、生活服務。5、什么是金屬材料的力學性能？其衡量指標有哪些？說明其含義。是指材料在力的作用下抵抗變形和開裂的性能。 常用的力學性能主要有：強度、塑性、硬度、剛度、彈性、韌性和疲勞強度等。強度：材料在載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為強度。塑性：是指材料在外力作用下產生塑性變形而不破壞的能力，即材料斷裂前的塑性變形的能力。硬

6、度 是指材料的軟硬程度，亦即抵抗硬物壓入或劃傷的能力。剛度：是指材料抵抗變形的能力（這種變形往往指彈性變形）。彈性：是指材料受外力作用變形后，除去作用力時能恢復原來形狀的性質。韌性：就是材料在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力。疲勞強度：是指材料在無數次循環(huán)應力作用下仍不斷裂的最大應力，用以表現(xiàn)材料抵抗疲勞斷裂的能力。6、什么是比強度？比強度越大說明什么問題？材料的強度值與密度值之比。比強度越大說明材料質輕，強度高。7、金屬材料的性能包括 和 。使用性能和工藝性能8、金屬材料的使用性能是指材料在使用過程中表現(xiàn)出來的性能，它包括 、 和 性能等。力學性能、物理和化學性能9、金屬材料的工藝性能是指材料對各種加工工藝適應的能力，它包括 、 、 、 和