材料的宏微觀力學性能習題及答案..

1、Gxx=ax+byGyy=cx+dy-yyG=一dx一ayxyT=qxyxy應(yīng)力分量為的面力分布圖。，若體積力為零，試求常數(shù)c1和c2，并畫出AB及BC邊上圖1.21yAoDB:LL2.rpxCl圖1.21習題11.1 彈塑性力學的研究對象、內(nèi)容是什么？與材料力學比較，有何異同？其基本假設(shè)又是什么？1.2如圖1.21所示的三角形截面水壩，材料的比重為丫，承受著比重為丫1液體的壓力，已，試根據(jù)直邊及斜邊上的表面條件確定系數(shù)a,b,c和d求得應(yīng)力解為1.3如圖1.22所示的矩形板，AB邊只受垂直于邊界的面力作用，而CD邊為自由表面，設(shè)其Gx=qx2y-2qy3x313G=qy3一cy+cy3122

2、+Cx1.4證明(1)應(yīng)力的三個主方向互相垂直；(2)三個主應(yīng)力G1，G2，G3必為實根。1.5判斷下述命題是否正確，并簡短說明理由：(1) 若物體內(nèi)一點的位移U，V，W均為零，則該點必有應(yīng)變£x=£y=£z=0。(2) 在x為常數(shù)的直線上，若u=0，則沿該線必有ex=0。(3) 在y為常數(shù)的直線上，若u=0,則沿該線必有£x=0。(4) 滿足平衡微分方程又滿足應(yīng)力邊界條件的應(yīng)力必為正確解(設(shè)該問題的邊界條件全部為應(yīng)力邊界條件)。1.6假定物體被加熱至定常溫度場T(x1，x2,x3)時，應(yīng)變分量為£11=£22=£33=aT

3、；答案參見我的新浪博客：丫12二丫31二丫32=0，其中«為線膨脹系數(shù)，試根據(jù)應(yīng)變協(xié)調(diào)方程確定溫度場T的函數(shù)形式。1.7 試問什么類型的曲面在均勻變形后會變成球面。1.8將某一小的物體放入高壓容器內(nèi)，在靜水壓力P=°-45N/mm2作用下，測得體積應(yīng)變e=-3.6x1°-5，若泊松比v=0.3，試求該物體的彈性模量E。1.9在某點測得正應(yīng)變的同時，也測得與它成6°。和9°。方向上的正應(yīng)變，其值分別為e°=-1°°x10-6，e6°=50x10-6，e9°=150x10-6，試求該點的主應(yīng)變、最大

4、剪應(yīng)變和主應(yīng)力（E=2.1x105N/mm2v=0.3)。1.1°試推導體積變形應(yīng)變能密度Wv及畸變應(yīng)變能密度Wd的公式分別為:iijj18Kiiij4Gijij4GijijiiW1.11根據(jù)彈性應(yīng)變能理論的應(yīng)變能公式Q82ijij，導出材料力學中桿件拉伸、彎曲及圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)變能公式分別為:U拉伸1lN2EA(x)1dx=dxU彎曲1lM2EI(x)1dx=_EIdxdx2U扭轉(zhuǎn)1lM2GIP仙1dz=2丿2dzGIP1.12設(shè)s1、s2、s3為應(yīng)力偏量，試證明用應(yīng)力偏量表示Mises屈服條件時，其形式為=Q1231.13設(shè)11、12為應(yīng)力張量第一、第二不變量，試用11、12表示Mi

5、ses屈服條件。Tz"=11.14已知半徑50mm,厚為3mm的薄壁圓管，保持Qz，材料拉伸屈服極限為40kg/mm2,試求此圓管屈服時軸向載荷P和扭矩Ms的值。1.15續(xù)上題，在如下二種情況下，試求塑性應(yīng)變增量的比。答案參見我的新浪博客：第6頁共14頁答案參見我的新浪博客：(1)單向拉伸應(yīng)力狀態(tài)，©i=cs©T=(2)純剪應(yīng)力狀態(tài)，'3Q©Q&=+s1.16 已知材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線為EE1，用此材料制成的薄壁圓筒受拉力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)再增加剪應(yīng)力直至力的作用。試用增量理論按如下加載路線計算軸向應(yīng)變£z和剪切應(yīng)變丫匕。(1) 開始時沿z

6、軸方向加載至©z=©s，保持此應(yīng)力值,T2)開始時使剪應(yīng)力達到保持pg的值不變,再增加軸向應(yīng)力©z，使其達到©_p=士(3)軸向應(yīng)力和剪應(yīng)力按五：】的比例增加直至©z=©s，&、沢。習題22.1 裂紋有那些類型？它們的各自特征是什么？2.2 試說明迭加原理求應(yīng)力強度因子的原理及方法。2.3 試說明應(yīng)力狀態(tài)與塑性區(qū)的相互關(guān)系。2.4 試說明斷裂韌性和臨界斷裂應(yīng)力之間的關(guān)系。2.5 Kachanov在1958年是如何定義連續(xù)性缺陷變量的？它與現(xiàn)在的損傷變量定義有什么區(qū)別？2.6 損傷有哪些類型？各類損傷的主要表現(xiàn)形式是什么？2.7

7、 如何選擇合適的損傷變量？選擇損傷變量的主要原則是什么？2.8 什么是有效應(yīng)力？什么是應(yīng)變等效原理？2.9 如考慮裂紋閉合效應(yīng)，有效應(yīng)力應(yīng)如何修正？2.10 損傷的各向異性特征主要是什么？在各種類型的損傷問題中最大損傷面(裂紋面、空洞面)的方位有何共性？2.11 什么是“虛擬無損構(gòu)形”？它的作用是什么？Murakami是如何定義二階對稱損傷張量的？其物理意義是什么？圖2.21習題12的圖2.12如圖2.21所示的平面裂紋體，若b遠小于a,而且在端部的相對位移為v,試求此情形下的應(yīng)變能量釋放率Gi。2.13如圖2.4所示的I型平面裂紋問題，設(shè)在平面應(yīng)變狀態(tài)下，如果2a=2.5cm，對于“ose=

8、0%和E0.5%兩種情形分別計算裂紋中心處的張開位移2v*的大小,并說明這么大的位移是否容易觀察得到。2.14某壓力容器壁厚為h半徑為R所用材料的屈服極限為&s=1000N/mm2，斷裂韌性_3為KIC=1200N.mm2，設(shè)容器含有長度方向為容器軸線方向的穿透型裂紋，其長度為2a=3.8mm，試求容器發(fā)生脆斷的臨界壓力PIC的大小。2.15試說明宏微觀破壞力學的發(fā)展歷史，由此你對科學的發(fā)展有什么理解？習題33.1 拉伸試驗可以測定哪些力學性能？對拉伸試件有什么基本要求？3.2 拉伸圖與應(yīng)力應(yīng)變曲線有什么區(qū)別？應(yīng)力應(yīng)變曲線與真應(yīng)力真應(yīng)變曲線又有什么區(qū)別？如何根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線確定拉伸性能

9、？3.3 如何測定斷面收縮率?3.4 怎樣提高材料的屈服強度？3.5直徑10mm的正火態(tài)60Mn鋼拉伸試驗測得的數(shù)據(jù)如下(d=9.9mm為屈服平臺剛結(jié)束時的試樣直徑)FkN:39.5，43.5，47.6，52.9，55.4，54.0，52.4，48.0，43.1d：mm:9.91，9.87，9.81，9.65,9.21，8.61，8.21，7.41，6.78(1) 試繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線；(2) 試繪制未修正的和修正的真應(yīng)力真應(yīng)變曲線；(3) 求as©b，£bMb，屮k。3.6在測試扭轉(zhuǎn)的屈服強度時為什么采用工0.3，而不是像測拉伸屈服強度b0.2那樣去測T0.2?3.7為什么

10、說用扭轉(zhuǎn)試驗可以大致判斷出材料的工k與Sk的相對大小?能否根據(jù)扭轉(zhuǎn)試驗中試樣的斷口特征分析引起開裂的應(yīng)力的特征?3.8用d0=0-9mm，1o=75mm的GCrl5鋼（淬火+200°C回火）試樣進行扭轉(zhuǎn)試驗，其試驗數(shù)據(jù)記錄如下：M&-m）：139.7,186.3,217.7,254.0,269.7,283.4,293.0,305.0申:11.5,15.7,26.3,34.3,46.0,59.6,78.7,98.1,117.5苴中M=139.7N-m,M=217.7N-m,M=305.0N-m其中p0.3k（1）繪制T-y曲線；（2）求Tp'T0.3?Tk'G。

11、3.9 哪些材料適合進行抗彎試驗？抗彎試驗的加載形式有哪兩種？其最大彎矩在哪個位置？試用圖表示。3.10有一飛輪殼體，材料為灰鑄鐵，其零件技術(shù)要求抗彎強度應(yīng)大于400N/mm2,現(xiàn)用e30mmx340mm的試棒進行三點彎曲試驗，實際測試結(jié)果如下，問是否滿足技術(shù)要求？第一組.d=30.2mm,L=300mm,=14.2kN第二組：d=32.2mm,L=300mm,P=18.3kN3.11 試綜合比較單向拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲、壓縮和剪切試驗的特點。如何根據(jù)實際應(yīng)用條件來選擇恰當?shù)脑囼灧椒ê饬坎牧系牧W性能？3.12材料為灰鑄鐵，其試樣直徑d=30mm，原標距長度h0=45mm。在壓縮試驗時，當試樣承受

12、到485kN壓力時發(fā)生破壞，試驗后長度h=40mm。試求其抗壓強度和相對收縮率。3.13雙剪試樣尺寸為e123mm，當受到載荷為21.45kN時試樣發(fā)生斷裂，試求其抗剪強度。3.14 今要用沖床從某種薄鋼板上沖出一定直徑的孔,在確定需多大沖剪力時應(yīng)知材料的哪種力學性能指標,采用何種試驗方法測定它?3.15 今有以下各種材料,欲評定材料在靜載條件下的力學行為,給定測試方法有單向拉伸、單向壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)和硬度五種,試對給定的材料選定一種或兩種最佳的測試方法。材料：低碳鋼、灰鑄鐵、高碳工具鋼（經(jīng)淬火低溫回火）、結(jié)構(gòu)陶瓷、玻璃、熱塑性材料。習題4第7頁共14頁4.1硬度的定義是什么，硬度試驗有什么特

13、點？常見的硬度試驗方法有哪些？4.2 試說明下列力學性能指標的物理意義HB；HRA；HV100；HS；4.3 試比較布氏、洛氏、維氏硬度試驗原理的異同，并說明他們的優(yōu)缺點和應(yīng)用范圍。4.4 肖氏硬度和捶擊式布氏硬度都是動力法測材料的硬度，試問這兩種方法的試驗原理一樣嗎？為什么？4.5 同一材料用不同的硬度測定方法所測得的硬度值有無確定的關(guān)系？為什么？有兩種材料的硬度分別為200HBS10/1000和45HRC，問哪一種材料硬？4.6 顯微硬度有何用途。4.7何謂幾何相似原理？若材料為黑色金屬缶140)，當鋼球直徑為2.5mm時，則其試驗力應(yīng)是多少？4.8布氏硬度試驗時要求試樣最小厚度不應(yīng)小于壓

14、痕深度的10倍，試推導出試樣最小厚度的公式。若某棒料的布氏硬度值為280HBS10/3000，問試驗用棒料的允許最小厚度是多少？4.9 一個e10mm的圓柱試樣在端面及圓周側(cè)面上所測得的洛氏硬度值是否相等？以哪個為準？4.10 現(xiàn)有如下工作需測定硬度，選用何種硬度試驗方法為宜？(1)陶瓷涂層(2)灰鑄鐵(3)大齒輪(4)淬火后的高硬度制件(5)退火狀態(tài)下的軟鋼(7)滲碳鋼；(8)硬質(zhì)合金(9)大型機架4.11 下列的硬度要求或?qū)懛ㄊ欠裢桩敚繛槭裁矗?1)100HBS10/3000；(2)150HBS10/3000/10；(3)15HRC；(4)100HBW0.05；(5)500HRS5/750

15、；(6)640HV30/20；(7)45HRCkgf/mm24.12某一鋼件毛坯測布氏硬度時，壓頭用"0mm鋼球、載荷為3000kg，測得壓坑直徑為3.34mm，問HBS、HRC、b各為多少？習題55.1 試述韌性斷裂與脆性斷裂的區(qū)別。工程構(gòu)件中，為什么脆性斷裂最危險?5.2 試述微孔聚集型斷裂的全過程，若材料的基體塑性相同，第二相質(zhì)點密度大小對斷口中韌窩的大小和深淺有何影響？5.3巳知淬火后200回火的CrMnSi鋼的宏觀正斷抗力Sk=3236MPa，屈服抗力=ks745MPa。試問它在三向拉伸(S1=S2=+S,S3=0.75S)，單向拉伸，扭轉(zhuǎn)，三向壓縮(S1=S2=-0.3S

16、,S3=-S)狀態(tài)下各發(fā)生何種形式破壞？(=0.25)th5.4退火純鐵的=2J/m2,E=2x105MPa,d=2.5x10-8cm，試求其理論斷裂強度5.5若一簿板內(nèi)部存在一條長3mm的裂紋，且d=3x10-8cm,試求其脆性斷裂時的斷裂應(yīng)力。(設(shè)th=01E=2x104MPa)5.6有一材料E=2x1011N/m2,=8N/m，試計算在7x107N/m2的拉應(yīng)力作用下，該材料能擴展的裂紋的最小長度。(Kiena)5.7 在什么條件下易出現(xiàn)沿晶斷裂？怎樣才能減小沿晶斷裂傾向？5.8 何謂應(yīng)力強度因子，其表達式的一般形式如何？5.9 線彈性斷裂力學建立了新的斷裂判據(jù)，試舉例說明它在工程中的應(yīng)

17、用：例1：一塊含有長為16mm中心穿透裂紋的鋼板，受到350MPa垂直于裂紋平面的應(yīng)力作用。(1) 如果材料的屈服強度是1400MPa，求塑性區(qū)尺寸和裂紋尖端有效應(yīng)力強度因子值。(2) 如果材料的屈服強度為385MPa，求塑性區(qū)尺寸和裂紋尖端有效應(yīng)力強度因子值。(3) 試比較和討論上述二種情況下，對應(yīng)力場強度因子進行塑性修正的意義。例2：設(shè)有屈服強度為415MPa,斷裂韌性KIC為132'Pa小m厚度分別為100mm和260mm的兩塊很寬的合金鋼板。如果板都受300MPa的拉應(yīng)力作用，并設(shè)板內(nèi)有長為46mm的中心穿透裂紋，試問此兩板內(nèi)裂紋是否都擴展？例3：已知一構(gòu)件的工作應(yīng)力=800M

18、Pa，裂紋長2a=4mm,應(yīng)力場強度因子義Kiena，鋼材kic隨增加而下降，其變化如下表所示:(MPa)Z11001200130014001500/MPatm丿K108.585.569.854.346.5若按屈服強度計算的安全系數(shù)為n=1.4,試找出既保證材料強度儲備又不發(fā)生脆性斷裂的鋼材。若n=1.7時，上述材料是否能滿足要求？5.10測定平面應(yīng)變斷裂韌性KIC的試件有哪些基本要求？如何測得有效的KIC值?在用三點彎曲試件測定尺KIC時，所用試件的尺寸為B=30mm,W=60mm,S=240mm,預(yù)制疲勞裂紋(包括機械缺口)的深度a=32mm,P5=56kN,Pmax=60.5kN，試計算

19、條件斷裂韌性KQ,5.11可采用怎樣的技術(shù)措施提高材料的斷裂韌f性值？5.12試述COD的意義。5.13試述J的意義。5.14在導出估算切口強度的公式時作了哪些假設(shè)和近似?據(jù)此說明上述公式的適用范圍。5.15為什么低強度高塑性材料的切口敏感度小，高強度塑性材料的大，而脆性材料是完全切口敏感的?5.16 什么是沖擊韌性?用于測定沖擊韌性的試件有哪兩種主要形式？測定的沖擊韌性如何表示?5.17 沖擊韌性值在工程中有什么實用價值？5.18何謂低溫脆性?在哪些材料中發(fā)生低溫脆性？5.19何謂韌脆轉(zhuǎn)變?如何確定韌脆轉(zhuǎn)變溫度？有哪些因素影響韌一脆轉(zhuǎn)變溫度?5.20對于顆粒增強金屬基復合材料的界面斷裂韌性，

20、目前還沒有實驗及理論結(jié)果。請設(shè)計個實驗方法直接確定顆粒增強金屬基復合材料的界面斷裂韌性，并具體給出理論模型。答案參見我的新浪博客：第10頁共14頁習題66.1 殘余應(yīng)力對材料的力學性能有重要影響，試總結(jié)一下殘余拉應(yīng)力和殘余壓應(yīng)力對應(yīng)力腐蝕開裂的影響。6.2殘余應(yīng)力的概念6.3 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生是不可避免的，試說出幾種工件常見的殘余應(yīng)力，說明其產(chǎn)生原因，并說出其按其影響范圍屬于哪種分類。6.4 試說出三種日常生活中去除、調(diào)整殘余應(yīng)力的工藝，并說明其屬于什么方法。6.5 試例舉出幾種你所知道或用過的殘余應(yīng)力的測試方法，并說出其屬于哪一類測試方法。6.6欲測7-3黃銅試樣的應(yīng)力，用CoK&照射

21、400面，當屮二0時，20=150.4。，當屮二45°時，26=150.9。，試計算試樣表面宏觀應(yīng)力。(a=0.3695nm,E=8.83x104MPa,v=0.35)習題77.1 名詞解釋高周疲勞，低周疲勞，應(yīng)力幅7.2 一超靜定架由三根等截面桿構(gòu)成，如下圖所示，該架在500oC環(huán)境下承受集中載荷P,試按陳化理論公式分析蠕變應(yīng)力。已知其材料參數(shù)為E=2*105MPa，A=5*10-13，n=2，7.3 .在上題中，設(shè)桿1和桿2夾角為0，試用時間硬化理論£c=°nBt)，分析其蠕變應(yīng)力。7.4 試述疲勞破壞與靜力破壞的本質(zhì)區(qū)別。7.5 一半徑為a的圓截面桿僅承受扭

22、轉(zhuǎn)力矩M，試用Kana準則分析其壽命。7.6 一等溫場厚壁筒，內(nèi)外半徑各為a及b，承受不變的內(nèi)壓P，請用連續(xù)損傷計算方法分析蠕變破壞。7.7 疲勞行為經(jīng)驗規(guī)律有哪些？7.8 試述低周疲勞循環(huán)中的壽命載荷曲線的含義。7.9 解釋蠕變累積損傷的內(nèi)涵。習題88.1解釋下列名詞(1)應(yīng)力腐蝕；(2)氫蝕；(3)白點；(4)氫化物致脆；(5)氫致延滯斷裂；(6)腐蝕疲勞；(7)聲發(fā)射；(8)動極化掃描技術(shù)；(9)交流阻抗譜測試技術(shù)。8.2 說明下列力學性能指標的意義(1)Kiscc；da/dt；KH；(4)C；(5)bsec;c；(7)K農(nóng)8.3 試述金屬產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的條件。材料的應(yīng)力腐蝕具有什么特點？

23、8.4 對一開有單邊缺口的大試樣，在持久載荷作用下的裂紋擴展率進行了觀察，發(fā)現(xiàn)材料在腐蝕介質(zhì)加速下呈I階段和II階段而無III階段。當預(yù)制裂紋深度a為3mm時，在50MPa載荷作用下裂紋剛好擴展，當裂紋擴展至5mm時，進入II第階段，其中da/dt=2x10-6mm/s,試問材料Kiscc是多少？裂紋在第II階段能經(jīng)歷多長時間？材料的Kzc=20MP處萬8.5某高強度鋼的b0.2=1400叭，Kic=U.SMPah在水介質(zhì)中的KIscc=21-3MP;，m，裂紋擴展到第II階段的da/dt=2x10-6mm/s，第II階段結(jié)束時的Ki=62MPa-m1/2。該材料制成的機件在水介質(zhì)中工作，工作

24、拉應(yīng)力b=400MPa。探傷發(fā)現(xiàn)該機件表面有半徑Q0=4mm的半圓形裂紋。試粗略估算其剩余壽命。8.6 何謂氫致延滯斷裂？為什么高強度鋼的氫致延滯斷裂是出現(xiàn)在一定的應(yīng)變速率和溫度范圍內(nèi)？8.7 試述區(qū)別高強度鋼的應(yīng)力腐蝕與氫致延滯斷裂的方法。8.8有一M24栓焊橋梁用高強度螺栓，采用40B鋼調(diào)質(zhì)制成，抗拉強度為1200MPa承受拉應(yīng)力650MPa。在使用中，由于潮濕空氣及雨淋的影響發(fā)生斷裂事故。觀察斷口發(fā)現(xiàn)，裂紋從螺紋根部開始，有明顯的沿晶斷裂特征，隨后是快速脆斷部分。斷口上有較多腐蝕產(chǎn)物，且有較多的二次裂紋。試分析該螺栓產(chǎn)生斷裂的原因，并考慮防止這種斷裂的措施。8.9 有一導彈緊固件用超高強

25、度鋼制成，經(jīng)檢驗合格后，封存在山洞之中，幾年后發(fā)現(xiàn)緊固部位有明顯裂紋，試解釋產(chǎn)生原因。8.10有一高強度鋼bs=1000MPa，在T=300K時探傷發(fā)現(xiàn)鋼中有一裂紋a=4mm，一般認為裂尖前方有一塑性區(qū)，從而裂紋可以鈍化成一個曲率為P的尖端口，最大bh=bs6+兀)/2，如果氫的應(yīng)變場是球?qū)ΨQ，即£1=£2=£3，已知鋼的VH=2.0cm3/mol，試求裂紋處塑性區(qū)中的最大氫富集度。8.11 試說明環(huán)境介質(zhì)對金屬材料的疲勞性能有何重要影響及其原因。答案參見我的新浪博客：第14頁共14頁8.12 金屬材料的腐蝕疲勞裂紋擴展曲線有哪些形式？8.13 試解釋埋在潮濕地區(qū)

26、的鐵桿，其腐蝕最嚴重的部位常在剛露出地面的一段，為什么？8.14 海水中行走的船舶，試分析其螺旋槳有可能出現(xiàn)的斷裂形式？你如何在實驗室內(nèi)模擬它的工作條件，并對其損傷進行評價。8.15有人想用聲發(fā)射技術(shù)檢測黃銅在沸騰的MgC2(溫度約100°C)，但他所用聲發(fā)射儀器配用的換能器只能在常溫下使用，你能設(shè)計一實驗裝置幫助他完成該實驗嗎？習題99.1 材料系統(tǒng)包含那些要素，這些要素之間的關(guān)系是怎樣的？9.2 材料的結(jié)構(gòu)層次有那些劃分方法，具體又分為那些層次？9.3 有限元方法是在什么情況下產(chǎn)生的？9.4 有限元方法的理論基礎(chǔ)是什么？9.5 如何通過最小位能原理建立有限元求解方程？有限元法的分

27、析過程是怎樣的？9.6 多晶體均勻化處理方法采用了那些假說？9.7 有那些多晶體模型？9.8 原子間作用勢是怎樣描述的，經(jīng)驗性對勢有那幾種類型？9.9 在分子動力學模擬中為什么要使用恒壓系統(tǒng)或者恒溫系統(tǒng)？9.10 傳統(tǒng)的連續(xù)介質(zhì)力學方法模擬裂紋尖端有什么困難？用分子動力學方法模擬裂紋尖端的基本方案是怎樣的？9.11 虛功原理有哪兩種不同形式？各和彈性力學的什么方程相等效？你能準確地表述它們嗎？9.12 什么是最小位能原理？它是如何導出的？9.13 什么是位移插值函數(shù)？選擇位移模式的原則是什么？9.14 由本章的學習，你對多尺度模擬有什么認識？9.15 一長方形波板如圖9.12所示，其兩端受均勻

28、拉伸p。板長12cm，寬4cm，厚1cm。材料E=2.0x105MPa，v=0.3。均勻拉力P=5MPa。試用有限元法求解板內(nèi)應(yīng)力，并和精確解比較。圖9.12習題15圖習題1010.1應(yīng)力對鐵磁材料性能的影響？10.2考慮一個具有大的正磁晶各向異性(K°)的立方鐵磁性晶體，在退磁態(tài)下，僅含100和111疇,現(xiàn)使其沿010方向磁化。計算在010方向的伸長量與該方向的磁化強度間的函數(shù)關(guān)系。10.3 試證：沿不同晶軸方向?qū)⒁昏F磁立方晶體磁化到飽和時的磁化功為W-W=51101004K1KWW=+211110032710.4什么樣的電疇結(jié)構(gòu)有利于提高BaTiO3單晶的壓電性?習題1111.1

29、試述薄膜的定義及分類。11.2查閱相關(guān)書籍，了解薄膜有哪些特殊用途。11.3壓痕法能測量薄膜的哪些力學性能，試分別簡要說明其原理。11.4已知薄膜中存在殘余應(yīng)力,作壓痕實驗的深度為200nm,A=2x106nm2,A0=1x106nm2,H=3GPa，求QR。若A=1x106nm2,A0=2x106nm2,求QR。(Berkovich壓頭)11.5 殘余應(yīng)力對薄膜性能會產(chǎn)生什么樣的影響？11.6 膜與基體界面間結(jié)合類型有哪些？11.7 閱讀文獻17,詳細了解劃痕法測量薄膜斷裂韌性的具體過程。11.8 氣泡法測量界面斷裂韌性時,試樣是怎樣準備的？11.9壓痕法測量薄膜的硬度與傳統(tǒng)硬度測試的根本區(qū)

30、別是什么？11.10影響薄膜摩擦學特性的因素有哪些？習題1212.1名詞解釋黏彈性，蠕變，應(yīng)力松弛，高彈性，時間-溫度等效，Boltzmann疊加原理12.2 推導三參量固體的本構(gòu)關(guān)系式(12-15)12.3 高分子材料高彈性的特點有哪些?12.4設(shè)某高分子材料的松弛模量函數(shù)為E=Eet人+E廠5，試計算下圖所示應(yīng)變歷史作用下2t1時刻后的應(yīng)力。12.5已知某縣黏彈性材料的松弛模量函數(shù)為E=t，試寫出其蠕變?nèi)崃亢瘮?shù)J。12.6在WLF方程中，選取不同的溫度作為參考溫度-時，方程形式不變，只是方程中的參數(shù)C1和J取值不同。取To=Tg，則有普適參數(shù)C1=C*=17.44，C2二c2d51-6。試

31、求T=T50oC時的材料參數(shù)C1和C2。12.7聚苯乙烯在同樣的應(yīng)力作用下進行蠕變,已知材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為358K試問:溫度為423K時的蠕變比溫度為393K時的蠕變大約快多少？12.8保持伸長量不變的橡膠帶,273K時的作用力為45kg試求323K時的作用力為多少?12.9已知Mooney-Rivilin應(yīng)變能函數(shù)為W=C10(I1-3)+C01(12-3)，試推導單軸拉伸條件下橡膠的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，即Mooney-Rivilin方程。12.10 影響高分子材料脆韌轉(zhuǎn)變的因素有哪些？12.11 銀紋引發(fā)判據(jù)主要有哪些？簡述銀紋的擴展機理。習題1313.1 名詞解釋陶瓷，熱沖擊，熱震斷裂

32、，熱震損傷13.2 試述陶瓷材料與金屬材料在彈性變形、塑性變形和斷裂方面的區(qū)別。13.3 試述陶瓷材料蠕變機理與金屬材料蠕變機理異同點。13.4 目前測試陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？13.5含有一條貫穿厚度的表面裂紋的氧化釔穩(wěn)定ZrO2的切口梁在四點彎曲方式(I型)下破壞。梁的高度是10mm，斷裂應(yīng)力為lOOMPa，臨界斷裂尺寸(c)為1mm，ZrO2的楊氏模量和泊松比分別為200GPa和0.30。請求出該材料的斷裂表面能、斷裂韌性和裂紋擴展阻力。13.6 一塊帶切口的Al2。3厚板，含有一條貫穿厚度的內(nèi)部裂紋，在均勻拉伸條件(I型)下破壞，斷裂應(yīng)力為12MPa，臨界裂紋尺寸(2c)為60mm，AJO3的楊氏模量和泊松比分別為400GPa和0.30，請求出該材料的斷裂表面能、斷裂韌性和裂紋擴展阻力。13.7 試述影響陶瓷材料強度的因素有哪些？13.8 試述陶瓷材料疲勞類型及特點。13.9對多晶UO2獲得了下面的穩(wěn)態(tài)蠕變數(shù)據(jù)：溫度/°C應(yīng)力/MPa應(yīng)變