中南大學(xué)塑性加工原理考試試卷及答案

1、中南大學(xué)考試試卷20012002學(xué)年第二學(xué)期時(shí)間110分鐘金屬塑性加工原理課程64學(xué)時(shí)4學(xué)分考試形式：閉卷專業(yè)年級(jí)材料1999級(jí)總分100分，占總評(píng)成績(jī)70%一、名詞解釋（本題10分，每小題2分）1 .熱效應(yīng)2 ,塑脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象3 .動(dòng)態(tài)再結(jié)晶4 ,冷變形5 .附加應(yīng)力二.填空題（本題10分，每小題2分）1 .主變形圖取決于，與無關(guān)。2 .第二類再結(jié)晶圖是,與的關(guān)系圖。3 .第二類硬化曲線是金屬變形過程中與之間的關(guān)系曲線。4 .保證液體潤(rùn)滑劑良好潤(rùn)滑性能的條件是.o5 .出現(xiàn)細(xì)晶超塑性的條件是,。三、判斷題（木題10分，每小題2分）1 .金屬材料冷變形的變形機(jī)構(gòu)有滑移（），非晶機(jī)構(gòu)（），李生（）

2、，晶間滑動(dòng)（）。2 .塑性變形時(shí)，靜水壓力愈大，則金屬的塑性愈高）,變形抗力愈低（）。3 .金屬的塑性是指金屬變形的難易程度（錯(cuò)）4,為了獲得平整的板材,冷軋時(shí)用凸平型,熱軋時(shí)用凹平型（對(duì)）o5從金相照片上觀察到的冷變形纖維組織，就是變形織構(gòu)（）。四、問答題（本題40分，每小題10分）1 .分別畫出擠壓、平輻軋制、模鍛這三種加工方法的變形力學(xué)圖，并說明在生產(chǎn)中對(duì)于低塑性材料的開坯采用哪種方法為佳？為什么？o.=jW12,已知材料的真實(shí)應(yīng)變曲線1,A為材料常數(shù)，n為硬化指數(shù)。試問簡(jiǎn)單拉伸時(shí)材料出現(xiàn)細(xì)頸時(shí)的應(yīng)變量為多少？3 .試比較金屬材料在冷，熱變形后所產(chǎn)生的纖維組織異同及消除措施？4 .以下兩

3、軋件在變形時(shí)軋件寬度方向哪一個(gè)均勻？隨著加工的進(jìn)行會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？（箭頭表示軋制方向）五、證明題（木題10分）證明Mises塑性條件可表達(dá)成：六、綜合推導(dǎo)題（木題20分）試用1：程法推導(dǎo)粗糙砧面壓縮矩形塊（Z向不變形）的變形力P表達(dá)式，這里接觸摩擦中南大學(xué)考試試卷答案一、名詞解驛（本題10分，每小題2分）1 .變形過程中的金屬發(fā)熱現(xiàn)象2 .材料由于溫度降低等內(nèi)在因素和外在條件變化，塑性急劇下降的現(xiàn)象。3 .在熱變形過程中，在應(yīng)力狀態(tài)下所發(fā)生的再結(jié)晶。金屬在熱變形過程中發(fā)生的再結(jié)晶4,回豆溫度以下發(fā)生的變形。在物體中，由于其各部分的不均勻變形受到物體整體性的限制而引起5.的相互平衡的應(yīng)力

4、。二.填空題（本題10分，每小題2分）/iA偏應(yīng)力,球應(yīng)力靜水壓力2 .變形溫度、變形程度、晶粒大小3 .真應(yīng)力、斷面收縮率4 .適當(dāng)粘度、良好活性5 .穩(wěn)定細(xì)晶（5pm以下）、一定的溫度區(qū)間（T三0.4T?）、一定的變形速度分）三、判斷題（本題10分，每小題2分）、J）、（x）2 .辦（x）3 .（x）4 .（4）5 .（x）四、問答題（木題40分，每小題10分）1 .答：擠壓，主應(yīng)力圖.模鍛對(duì)于低塑性材料的開坯采用擠壓加工方法為佳，因?yàn)椋簲D壓時(shí)靜水壓力大，塑性好。缺陷變成線狀。2 .答：.工=恐,其中“學(xué)1十6%PP%=豆=三（1+）=彖（1+除）2t20出再頸縮時(shí);生父=0,或d尸=0由

5、=Ae=%（1+8）有=：條1+由do條_nA/JiQ+E)_A()Tj，ds有%=,(0(劉1)1一力3 .答：相同：使材料產(chǎn)生各向異性（沿纖維方向上強(qiáng)度高）。不同：冷變形：基本晶粒沿最大主變形方向拉長(zhǎng)：熱變形：夾雜物、第二相拉長(zhǎng)。（基體是再結(jié)晶等釉晶粒）消除措施：冷變形：完全再結(jié)晶退火：熱變形：冷化，鑄錠中盡量減少雜質(zhì)：高溫長(zhǎng)時(shí)間退火，使夾雜物擴(kuò)散，改變加工方向。4 .答：(1)種情況沿根寬變形均勻。(2)種情況中部易出現(xiàn)裂紋，因?yàn)橹胁扛郊永瓚?yīng)力。五、證明題(木題10分)證：已知Mises塑條可表達(dá)為：區(qū)-bj+(%-%)2+(%-bj+6(W+七)=2寸=6g；%4=；(靖+%2+靖+4

6、+4+4+匕+lr/%+%+q、2/%+%+%、2/cr+a+CT=一(5-)+(q-)2+(CT-_-)2+?2l、x3/43,3/?伊yzzz-yaz+域+$+3(-)2-2(%+叼+crz)-+匕+4+匕JJ1r222(%+4+4)222=*+寸+寸i+W+4+匕二j(叼-Z)，+(%-%),+6(書+),(-q)2+-+6&+匕)=6/L六、推導(dǎo)題(本題20分)中南大學(xué)考試試卷20022003學(xué)年第二學(xué)期時(shí)間110分鐘金屬塑性加工原理課程64學(xué)時(shí)4學(xué)分考試形式：閉卷專業(yè)年級(jí)材料2000級(jí)總分100分，占總評(píng)成績(jī)70%一、名詞解釋（木小題10分，每小題2分）1 .熱變形2 .彈塑性共存定

7、律3 .動(dòng)態(tài)再結(jié)晶4 .附加應(yīng)力5 .熱效應(yīng)二、填空題（木題22分，每小題2分）1 .金屬塑性加工時(shí)，工件所受的外力分為和2 .主變形圖有種，各主應(yīng)變分量必須滿足條件是：3 ,應(yīng)變速度是指4 .平面應(yīng)變其應(yīng)力狀態(tài)的特點(diǎn)是az=5 .材料模型簡(jiǎn)化為理想剛塑性材料是忽略了材料的和6 .壓力加工中熱力學(xué)條件是指、7 .第二類再結(jié)晶圖是、與關(guān)系圖。8 .塑性圖是與美系圖。9 .第二類硬化曲線是與關(guān)系曲線。10 .金屬在外力作用下發(fā)生變形要經(jīng)歷、三個(gè)階段。11 .金屬塑性加工中常用的兩個(gè)摩擦定律是三、判斷題（木題10分，每小題2分）TT1 .鋁棒的加熱溫度為1，即擠壓時(shí)的變形溫度為L(zhǎng)（）匕*2 .擠壓時(shí)

8、擠壓桿的運(yùn)動(dòng)速度為1,則擠壓速度為1。（）3 .冷變形時(shí)形成的變形織構(gòu)就是冷變形時(shí)晶粒被拉長(zhǎng)、壓扁而形成的纖維組織.（）4 .金屬的塑性好，則變形抗力一定會(huì)小。（）5 .冷變形即是室溫下的變形。（）四、問答題（木題36分，每小題6分）1.應(yīng)力張型不變量或應(yīng)力偏生不變雖 .的物理意義各是怎樣的？2 .簡(jiǎn)述塑性加工常川的兩個(gè)屈服淮則的物理意義，在n平面上的幾何表示各是怎樣？它們?cè)诤畏N情況下差別最大？3 .何謂簡(jiǎn)單.加載？何謂更雜加我？Levy-Mises增量理論的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的基本表達(dá)式是什么？4,冷熱變形形成的纖維組織有何異同？如何消除？5 .畫出擠壓、拉拔、鍛壓三種加:方式的變形力學(xué)圖。對(duì)于低

9、塑性材料開壞，選用那一種方式有利于塑性發(fā)揮。6 .冷變形下列兩種斷面形狀軋件，試問哪種送料方式變形不均勻？為什么？（圖中箭頭為軋制方向）五、計(jì)算題（7分）40-030cr.=oio-io已知某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，如下：uLMpa寫出其張量分解方程及張量分解的物理意義?六、推導(dǎo)題（本題15分）按不一粘著區(qū)考慮，用1：程法推導(dǎo)出粗糙砧面壓縮矩形薄板時(shí)的變形應(yīng)力公:W2x+2次8的大小/4與4）中南大學(xué)考試試卷答案一、名詞解釋（本小題10分，每小題2分）1 .在金屬再結(jié)晶條件下進(jìn)行的塑性變形2 .在塑性變形的過程中存在彈性變形3 .在熱變形過程中在應(yīng)力作用下的再結(jié)晶4 .物體不均勻變形受到整體性的限制而引

10、起物體內(nèi)相互平衡的應(yīng)力5 .金屬在塑性變形時(shí)的發(fā)熱現(xiàn)象二、填空題（木題22分，每小題2分）1 .作用力（主動(dòng)力）、約束反力1.3、 免+苗+5一（體積不變條件）3.冷位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)變量（應(yīng)變對(duì)時(shí)間的變化率）1/、5=4=1（4+%）=1+%）5 .彈性變形、加工硬化8 .變形溫度、變形程度、變形速度7變形溫度、變形程度、再結(jié)晶晶粒大小9 .塑性指標(biāo)、變形溫度10 斷面收縮率、真實(shí)應(yīng)力11 .彈性變形、塑性變形、斷裂12 .定摩擦定律和滑動(dòng)摩擦定律三、判斷題（木題10分，每小題2分）1 .X2 .x3 .x4 .x5 .x四、問答題（木題36分，每小題6分）1 .答：4：反映r變形體體積改變的劇烈

11、程度I：2 ：反映/變形體形狀改變的劇烈程度4：反映了塑性變形的類型2 .答：Tresca準(zhǔn)則：變形體某點(diǎn)的最大切應(yīng)力達(dá)到定值材料就屈服，tt平面上為正六邊形Misec準(zhǔn)則：彈性形狀改變達(dá)到定值材料就屈服，n平而上為一個(gè)圓兩準(zhǔn)則在平面應(yīng)變情況下差別最大3 .答：簡(jiǎn)單加載：應(yīng)力分量按比例加載，只加載不卸載，應(yīng)力與應(yīng)變的主軸重合豆雜加栽：不滿足簡(jiǎn)玳加載條件Levy-Mises增量理論:4 .冷變形纖維組織是晶粒被拉長(zhǎng)，拉細(xì)壓扁呈現(xiàn)纖維狀，而熱變纖維組織是熱變形時(shí)，非金屬雜質(zhì)、第二相各種缺陷沿最大變形方向被拉長(zhǎng)。冷變形纖維組織都是沿纖維方向強(qiáng)度高,使材料呈各向異性。消除措施：冷變形纖維組織用完全再結(jié)

12、晶退火熱變形纖維組織：熔煉盡可能除雜，鑄錠細(xì)化晶粒，采用長(zhǎng)時(shí)間高溫均勻化退火，加工時(shí)變換加工方向5 .答：對(duì)于低塑性材料的開坯采用擠壓加I：方法為佳，因?yàn)椋簲D壓時(shí)靜水壓力大，塑性好。6 .答：圖1:送料方向沿軋件寬度方向變形不均勻，因?yàn)檠剀埣Y寬度方向坯料厚度不一，壓下屬不同。圖2：送料方向沿軋件寬度方向變形均勻五、計(jì)算題（7分）解：CT十丐十%CT=20#3403010-10202020201010-30六、推導(dǎo)題200200020201010-30球張量，引起物體體積改變偏張量，引起物體形狀改變(木題15分)(MPa)解:平衡方程：初一(4.h一27反壯彳二0聯(lián)立(a)(b)得：dx9一幺

13、二0所以：煮hCT=x+C積分得：力應(yīng)力邊界條件:時(shí),丐二,代入塑條4f二修一寸郎一2大、所以l-JQ+?。┲心洗髮W(xué)考試試卷20032004學(xué)年第二學(xué)期時(shí)間110分鐘金屬塑性加工原理課程64學(xué)時(shí)4學(xué)分考試形式：閉卷專業(yè)年級(jí)材料2001級(jí)總分100分，占總評(píng)成績(jī)70%一、名詞解釋（木題8分，每小題2分）1 .最小阻力定律2 .溫度效應(yīng)3 ,加工硬化4 .形變熱處理二、填空題（木題10分，每小題2分）1 .金屬塑性變形通常經(jīng)歷、三個(gè)階段。2 .塑性加:中其工作應(yīng)力、基本應(yīng)力、附加應(yīng)力三者的關(guān)系.3 .根據(jù)塑性加工成形時(shí)的摩擦性質(zhì)，摩擦可分為、三種類型4 .塑性加工潤(rùn)滑劑分為、幾種類型。5 .塑性加

14、;中控制制品的力學(xué)性能的兩種主要工藝措施是控制和控制3三、判斷題（12分）1.塑性加一匚時(shí)靜水壓力越大，金屬塑性越好，所需的變形力越小.（）2潤(rùn)滑劑的粘度越大，潤(rùn)滑越好。（）3 .變形織構(gòu)導(dǎo)致各向異性，纖維組織沒有各向異性。（）4 .細(xì)晶超塑性中.應(yīng)變速率敏感性指數(shù)m越大，其塑性越好。（）5 .在平輻軋制實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于一個(gè)方向具有凹形斷而的壞料，無論采用哪種喂料方向都易出現(xiàn)裂紋.（）6 .對(duì)于塑性比較差的材料，塑性加I：要優(yōu)先選用三向壓縮的主應(yīng)力圖與二向壓縮一向延伸的主應(yīng)變圖的加工方式。四、問答題（本題38分，16小題第小題3分，7,8小題第小題7分，9小題6分）1 .一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)的定義是什么

15、？掌握它有何實(shí)際意義？2 .平衡方程是以應(yīng)力偏微分方程形式表達(dá)的,實(shí)際上應(yīng)是什么量的平衡？3 %與，的差別在哪里？4 .Tresca屈服準(zhǔn)則與材料力學(xué)中的第三強(qiáng)度理論有何區(qū)別？5 .彈性木構(gòu)方程與塑性木構(gòu)方程有何區(qū)別？由此說明哪個(gè)求解更容易？附表達(dá)式如下：彈性本構(gòu)：塑性本構(gòu)：2上%；36 .從目前所講的工程法求解加工問題中，實(shí)際上只用基本理論中的13個(gè)方程的哪二類方程？7 .金屬塑性加工工藝包括主要哪些參數(shù)制定工藝通常要依據(jù)哪些因素？8 .金屬熱變形與冷變形的變形機(jī)制、變形特點(diǎn)有何差異？9 .壓縮惻柱體矮件，不均勻變形有哪些典型表現(xiàn)？為防止出現(xiàn)圖示縱向裂紋可以采用哪些措施？五、分析應(yīng)用題（本題

16、16分，每小題8分）1.園棒玳孔擠壓后流動(dòng)情況如圖，若Vp為已知常數(shù)，試求出變形區(qū)中乂=陽(yáng)微而上的水平速度Vx的分布，由此說明該Vx分布與擠壓縮尾的關(guān)系。（8分）2,已知用工程法求解出的平錘壓縮矩形塊的載荷?寬而比W/H摩擦因子m的曲線，試討論薄板軋制時(shí).為使厚度能軋下，為何采用小直徑軋嘏、段軋、強(qiáng)澗滑等措施？（8分）六、綜合推理題（本題16分）平錘壓縮圓柱體，已知幾何尺寸D、H,設(shè)接觸面上的摩擦應(yīng)力俅=mk,求載荷p,由此說明實(shí)驗(yàn)中的載荷因子m的關(guān)系。中南大學(xué)考試試卷答案一、名詞解釋（木題8分，每小題2分）1 .在變形過程中，物體各質(zhì)點(diǎn)將向若阻力最小的方向移動(dòng)，即做最少的功，走最短的路2 .

17、塑性變形過程中因金屬發(fā)熱而促使金屬的變形溫度升高的效果。3 .金屬冷變形時(shí)，隨著變形程度的累積，金屬的變形抗力提高而塑性下降的現(xiàn)象。4 .對(duì)金屬材料有效地綜合利用形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化，將塑性加工與熱處理操作相結(jié)合，使成形I：藝同獲得最終發(fā)性能統(tǒng)一起來的一種工藝方法。二、填空題（木題10分，每小題2分）1 .彈性變形、塑性變形、斷裂2 .L作應(yīng)力=基本應(yīng)力+附加應(yīng)力3 .干摩擦、邊界摩擦、液體摩擦4 .液體潤(rùn)滑亮劑、固體滑亮劑、液固滑亮劑、熔體滑亮劑5 .變形溫度、冷變形程度三、判斷題（12分）1.X2.x3.x4.V5 .x6 .V四、問答題（木題38分，16小題第小題3分，7,8小題第小題7分

18、，9小題6分）1 .答：通過該點(diǎn)所有斜載面上的應(yīng)力有無、大小、方向情況意義：下述內(nèi)容中舉出1一2種：彈塑性類型，是否進(jìn)入r塑性變形、變形類型、分析變形、計(jì)算變形力、。一關(guān)系的基礎(chǔ)2 .答：力平衡3 .答：%應(yīng)變?nèi)?，以變形開始的原始尺寸為度量基準(zhǔn)，反映一次變形過程從起始到終r的總應(yīng)變量?！吧皯?yīng)變?cè)隽浚宰冃芜^程中的某瞬時(shí)狀態(tài)為度量基準(zhǔn)，反映該瞬時(shí)開始后一極短的時(shí)間的微分應(yīng)變量。4 .答：第三強(qiáng)度理論是從材料使川角度出發(fā)，要求材料不發(fā)生塑性變形，使用的終點(diǎn)Tresca屈服準(zhǔn)則從加工成形角度出發(fā)，衡量發(fā)生塑性變形否，塑性變形的起點(diǎn)5 .答：彈性木構(gòu)方程：考慮r體積的變化，線性關(guān)系與變形歷史無關(guān)，

19、簡(jiǎn)玳，唯一性塑性木構(gòu)方程：不考慮體積的變化，一般非線性6 .答：平衡方程，塑性條件7 .答：變形溫度，變形速度，變形程度：變形力學(xué)圖，相圖，塑性圖，再結(jié)晶全圖，變形抗力圖8 .答：熱變形：變形過程發(fā)生再結(jié)晶，具有明顯的軟化過程和獷散特性，塑性發(fā)揮好，有修豆機(jī)構(gòu)（溶解一深沉、非晶機(jī)構(gòu)），晶向變形機(jī)構(gòu)作用最大，晶向變形機(jī)構(gòu)主要中要在熱變形中起作用，高溫下晶粒的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)比晶內(nèi)變形所起的作用大，溶解一深沉、非晶機(jī)構(gòu)比冷變形明顯。冷變形：變形溫度低于回夏溫度，在變形中只有加1：感化而無回且與再結(jié)晶現(xiàn)象，以晶內(nèi)變形為主。9 .答：典型表現(xiàn)：輪廓呈現(xiàn)單.鼓形，接觸面存在三個(gè)區(qū)（粘著區(qū)、滑動(dòng)區(qū)、側(cè)翻區(qū)），變

20、形體內(nèi)存在三個(gè)區(qū)（難變形區(qū)、易變形區(qū)、自由變形區(qū)）圖于裂紋是由于易變形區(qū)對(duì)自由變形區(qū)同向附加拉應(yīng)力而產(chǎn)生的，措施：減少摩擦，采用凹模，采用軟墊,采用包套五、分析應(yīng)用題（本題16分，每小題8分）1 .解：同一6上=常數(shù)，即以二C所以勿分布如下圖:由于坯料中心水平流動(dòng)速度快，擠壓后期中心必須靠徑向流動(dòng)來補(bǔ)充，擠球變形力升高，而出現(xiàn)擠壓縮尾2 .解：軋件厚度主要取決于實(shí)際工作根徑的大小小根：變形區(qū)W小，W/H小，C變小，F(xiàn)變小，而且P總變小，軋輻彈性變形小，故更簿。疊軋：H增大，W，H減小，乙變小，f變小，其次分成兩層后，單層更小澗滑：m減小，%減小，f變小。六、綜合推理題（本題16分）HJ1由24

21、=0,%加d夕一(%+dq)h(r+dr)d4-2圖也於+2%分sin=02右d%2”%一%n右阻2限n有；T+一-=o=有T+r=odr用rdrh塑條；%一優(yōu)=3dJr=daz也+鋁=03酬我h2mk4a=r+C2h邊條：當(dāng)f=五時(shí)3=0由7-與二4有：q=一%二-后左.C=_版券“皿+網(wǎng)手=(jz2仃dr=2忒J(6+=力-r2dr=匕抵出+)=打必30；(-70Mo=3=(-7):42.答:它們考慮彈性變形第一條適合冷加:：第二條適合熱加工3.答：異號(hào)主應(yīng)力所需的變形力小的原狀I(lǐng)可以用塑性條件來說明由Mises塑性條件0,=3、峋-。J+d-埒+色-琦=%M2,假設(shè)r不變000若主應(yīng)力值

22、絕對(duì)大小固定，由上式可知：異號(hào)應(yīng)力的6大于同號(hào)應(yīng)力的J即異號(hào)應(yīng)力的1大異號(hào)應(yīng)力更容易滿足塑性條件4 .答：五圖：變形力學(xué)圖、相圖（合金狀態(tài)圖）、塑性圖、變形抗力圖、第二類再結(jié)晶圖。5 .答：產(chǎn)生表面周期性裂紋的原因：金屬外層受擠壓筒和凹模具的接觸摩擦的阻滯作用。或表面溫度降低使得表層的金屬流動(dòng)慢，受到附加拉應(yīng)力（中心受附加壓應(yīng)力），此附加拉應(yīng)力越接近出口，其值越大，與基本應(yīng)力合成后，當(dāng)L：作應(yīng)力達(dá)到金屬的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生向內(nèi)獷展的表面裂紋。某些金屬，塑性區(qū)強(qiáng)度范困窄，或易粘模。當(dāng)擠壓速度過快，溫度升高，節(jié)實(shí)際擠壓溫度超過臨界溫度時(shí),擠壓圓棒也會(huì)出現(xiàn)裂紋。周期性裂紋：一條裂紋出現(xiàn)后，應(yīng)力松弛

23、，維續(xù)變形，應(yīng)力積累，又出現(xiàn)下一條裂紋。擠壓縮尾也是坯料中心流動(dòng)快，外層流動(dòng)慢。在擠壓后期.外層金屬產(chǎn)生徑向流動(dòng)（坯料表面往往帶有油污、灰塵及其它雜質(zhì)等）,而形成制品尾部出現(xiàn)（中心或環(huán)形或皮下）縮尾。表面裂紋的預(yù)防措施：減少不均勻變形：加強(qiáng)澗滑，光潔模子：采用反向擠壓（合理的溫度、速度制度）。擠壓縮尾的預(yù)防措施：減少不均勻變形，減少?gòu)较蛄鲃?dòng)：留壓余，脫皮擠壓：乍削錠坯表面：使坯料成分組織均勻。五、綜合推導(dǎo)題（本題20分）解：平衡微分方程0我4-。0。+dr兄2%4/,+20,歷媒甌上=02TT（“一”時(shí)，其取代數(shù)值解，一”時(shí)兌取絕對(duì)值解）d,近似值22，忽略高階微分，有巴土巴0=0 d - h

24、視為均勻變形廠 中，有丫0-0 = 0近似塑性條件：卜 2 Td。-4 C + =0&丫 卜由 y摩擦條件二2。.與=_亍二+ 0也hr = r 0 =Ci應(yīng)力邊界條件：， 0,o - O = OT ,。=二 一工 由尸 z 了有z T24 , 一產(chǎn)一席7 cC = _+2。工布丁。,燈當(dāng)+京力-專%=當(dāng),專寺”)仃1的峰值在廣二&U處教學(xué)習(xí)題緒論0-1請(qǐng)選擇你生活學(xué)習(xí)中所接觸的五種物品，寫一篇約五千字的調(diào)研筆記,調(diào)查其從原料到該物品制造的全過程,運(yùn)用你所學(xué)的知識(shí)分析制造這些物品所涉及的學(xué)科知識(shí)。第一章應(yīng)力分析與應(yīng)變分析1-1塑性加I:的外力有哪些類型？1-2內(nèi)力的物理本質(zhì)是什么？誘發(fā)內(nèi)力的因

25、素有哪些？1-3何謂應(yīng)力、全應(yīng)力、正應(yīng)力與切應(yīng)力？塑性力學(xué)上應(yīng)力的正、負(fù)號(hào)是如何規(guī)定的？1-4何謂應(yīng)力特征方程、應(yīng)力不變量？15何謂主切應(yīng)力、八面體應(yīng)力和等效應(yīng)力？它們?cè)谒苄约庸ど嫌泻我饬x？1-6何謂應(yīng)力張量和張量分解方程？它有何意義？1-7應(yīng)力不變量(含應(yīng)力偏張殳不變量)有何物理意義？1-8塑性變形的力學(xué)方程有哪幾種？其力學(xué)意義和作用如何？1-9鍛造、軋制、擠壓和拉拔的主力學(xué)圖屬何種類型？1-10變形與位移有何關(guān)系？何謂全量應(yīng)變、增量應(yīng)變？它們有何聯(lián)系和區(qū)別？1-11簡(jiǎn)述塑性變形體積不變條件的力學(xué)意義。112何謂變形速度？它們與I：具速度、金屬質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度有何區(qū)別和聯(lián)系？1-13何謂變形力學(xué)

26、圖？如何根據(jù)主應(yīng)力圖確定塑性變形的類型？1-14鍛造、軋制、擠壓和拉拔的變形力學(xué)圖屬何種類型？1-15塑性加工時(shí)的變形程度有哪幾種表示方法？益有何特點(diǎn)？(20、%=5-15xlO176已知一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)10MPa,試求該應(yīng)力空間中區(qū)2y+2z=l的斜截面上的正應(yīng)力力和切應(yīng)力馬為多少？1-17現(xiàn)用電阻應(yīng)變儀測(cè)得平面應(yīng)力狀態(tài)下與X軸成0,45。,90。角方向上的應(yīng)力值分別為區(qū)，試問該平而上的主應(yīng)力巧,“各為多少?1-18試證明:(1)(2)3Z*dcr. 119一圓形薄壁管，平均半徑為R,壁厚為t,二端受拉力P及扭矩M的作用，試求三個(gè)主應(yīng)力的大小與方向。1-20兩端封閉的薄壁圓管。受軸向拉力P，扭

27、矩M,內(nèi)壓力p作用，試求網(wǎng)管柱面上一點(diǎn)的主應(yīng)力Op3,b3的大小與方向。其中管平均半徑為R,壁厚為t,管長(zhǎng)為/,131U*=-+x+y1-21已知平面應(yīng)變狀態(tài)下，變形體某點(diǎn)的位移函數(shù)為420040,11127,=+I-y.r525200,試求該點(diǎn)的應(yīng)奕分量彳并求出主應(yīng)變巧，邑的大小與方向。1-22為測(cè)量平面應(yīng)變下應(yīng)變分量%,尸將三片應(yīng)變片貼在與X軸成0,60。，120。夾角的方向匕測(cè)得它們的內(nèi)變值分別為”。試求產(chǎn)X。以及主應(yīng)變務(wù)，務(wù)的大小與方向。71V1-23已知圓盤平錘均勻壓縮時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移速度場(chǎng)為匕一產(chǎn)空渣，=,其中囁為全錘頭壓下速度，/）為圓盤厚度。試求應(yīng)變速度張量金J。？人份。1-24

28、一長(zhǎng)為/的圓形薄壁管，平均半徑為R，在兩端受拉力P,扭矩M作用后，管子的長(zhǎng)度變成/I.兩端的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角為8,假設(shè)材料為不可壓縮的。在小變形條件下給出等效應(yīng)變耳與洛然參數(shù)的表達(dá)式。125某軋鋼廠在三機(jī)架連軋機(jī)列上生產(chǎn)/1xbx/=L92x500x100,000mm的A3帶鋼產(chǎn)品（見圖1-14）,第1、3機(jī)架上的壓下率為20%,第2機(jī)架上為25%,若整個(gè)軋制過程中帶材的寬度b保持不變，試求帶鋼在該連軋機(jī)列上的總壓下曳及每機(jī)架前后帶鋼的尺寸為多少？圖125三機(jī)架連軋機(jī)列示意圖第二章金屬塑性變形的物性方程2-1金屬塑性變形有哪些基木特點(diǎn)？2-2何謂屈服準(zhǔn)則?常用屈服準(zhǔn)剜有哪兩種?試比較它們的同異點(diǎn)?2

29、-3何謂加載準(zhǔn)則、加載路徑？它們對(duì)于塑性變形的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有何影響？2-4塑性變形的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為何要用增量理論？2-5塑性變形的增量理論的主要論點(diǎn)有哪些？常用塑性變形增量理論有哪兩類？試比較它們的同異點(diǎn)？2-6何謂塑性勢(shì)?2-7平面應(yīng)變和軸對(duì)稱問題的應(yīng)變和應(yīng)力特點(diǎn)有哪些？2-8何謂變形抗力和變形抗力曲線？2-9影響金屬材料變形抗力的主要因素有哪些？2-10已知材料的真應(yīng)力真應(yīng)變曲線為6=4為材料常數(shù)，。為硬化指數(shù)，試問簡(jiǎn)單.拉伸時(shí)該材料出現(xiàn)頸縮時(shí)的應(yīng)變量為多少？此時(shí)的真實(shí)應(yīng)力與強(qiáng)度5的關(guān)系怎樣？仁30.、%=023-X10211若變形體屈服時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)為：I15JMPa試分別按Mises和T

30、resca塑性條件il算該材料的屈服應(yīng)力5及產(chǎn)值，并分析差異大小。2-12兩端封閉的矩形薄壁管內(nèi)充入壓力為p的高壓液體。若材料的屈服應(yīng)力=l0MPa,試按Mises塑性條件確定該管壁整個(gè)屈服時(shí)最小的p值為多少？（不考慮角上的影響）o（管材尺寸LxBxH,壁厚t）。2-13已知一外徑為30mm,壁厚為1.5mm,長(zhǎng)為250mm二端封閉的金屬薄壁管，受到軸向拉伸載荷。和內(nèi)壓力p的復(fù)合作用，加載過程保持L若該材料的q=100（J）”MPa。試求當(dāng)丐=600MPa時(shí)，（1）等效應(yīng)變：（2）管材尺寸：（3）所需加的Q與p值大小。2-14若薄壁管的“一口久，按OBE、OCE和OAE三種路徑進(jìn)行拉、扭加栽（

31、見題2-14圖），試求三種路徑到達(dá)E點(diǎn)的塑性應(yīng)變量建為多少？215試證明單位體積的塑性應(yīng)變能增量助=，d域=/4工2-16一薄壁圓管，平均半徑為凡壁厚為L(zhǎng)承受內(nèi)壓力作用，討論下列三種情形：（1）管的二端是自由的：（2）管的二端為固定的：（3）管的二端是封閉的。試問p多大時(shí)管子開始屈服？屈服條件為Mises準(zhǔn)則。2-17變形抗力的大小對(duì)加:生產(chǎn)有何種意義？對(duì)制品性能有何意義？2-18引入塑性勢(shì)的意義為何？219如圖所示，一薄板液壓脹形，液壓為p.球頂處的坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)由變形前的2.5mm變至43.0mm材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線為凡二1丹MPa,變形前板厚為1mm,變形后曲率半徑為100mm,求此時(shí)的之=2+

32、土fpP脹形壓力。（提示：2）第三章金屬塑性加工的宏觀規(guī)律3-1何謂最小阻力定律？它的基本點(diǎn)是什么？3-2影響金屬塑性流動(dòng)與變形的主要因素有哪些？3-3簡(jiǎn)述研究變形分布的基本方法及原理,3-4變形不均勻產(chǎn)生的原因和后果是什么？3-5減少不均勻變形的主要措施有哪些？3-6簡(jiǎn)述塑性加工:件殘余應(yīng)力的來源及減少或消除措施。3-7簡(jiǎn)述研究殘余應(yīng)力的方法及原理。3-8鍛造、軋制、擠壓和拉拔加:中斷裂的主要形式有哪些？產(chǎn)生原因如何？3-9簡(jiǎn)述金屬裂紋形成與長(zhǎng)大的機(jī)理。3-10何謂塑性脆性轉(zhuǎn)變溫度及有哪些影響因素,3-11簡(jiǎn)述金屬的可加:性。3-12金屬試件鎖粗時(shí)的變形特點(diǎn)和附應(yīng)力之間有什么關(guān)系？3-13扎

33、制國(guó)板時(shí)與軋制薄板時(shí)的變形與附應(yīng)力各有哪些特點(diǎn)？314板材生產(chǎn)時(shí)，影響寬展的主要因素有哪些？3-15金屬擠壓時(shí)的變形特點(diǎn)是什么？其基木應(yīng)力狀態(tài)如何？3-16擠壓時(shí)付應(yīng)力產(chǎn)生的原因和分布特點(diǎn)是什么？3-17比較一下鎖粗.軋制、擠壓和拉伸時(shí)，金屬在變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力和變形規(guī)律。第四章金屬塑性加工的摩擦與潤(rùn)滑4-1金屬塑性加:的接觸摩擦有哪些主要特點(diǎn)？對(duì)加:過程有何影響和作用？4-2金屬塑性加工的摩擦分類及其機(jī)理如何？4-3金屬塑性加:的主要摩擦定律是什么？4-4影響摩擦系數(shù)的主要因素有哪些？45簡(jiǎn)述塑性加工接觸摩擦系數(shù)的測(cè)定方法及原理。4-6筒述塑性加:過程潤(rùn)滑的目的及機(jī)理。4-7簡(jiǎn)述塑性加藝潤(rùn)滑劑選

34、擇的基本原則。4-8壓力加I：中所使用的潤(rùn)滑劑有哪幾類？液體洞滑劑中的乳液為什么具有良好的潤(rùn)滑作用？第五章金屬的塑性5-1何謂金屬的塑性？塑性高低如何度量？有哪些常用測(cè)定方法？5-2多晶體金屬塑性變形的主要特點(diǎn)和主機(jī)制有哪些？5-3改善金屬材料的I：藝塑性有哪些途徑？怎樣才能獲得金屬材料的超塑性？54何謂超塑性？超塑性變形的基木特點(diǎn)有哪些？5-5細(xì)晶超塑性產(chǎn)生的基本條件是什么？它有何重要變形力學(xué)和組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？5-6細(xì)晶超塑性的主要機(jī)制是什么？57m值的物理意義是什么？第六章塑性加工過程的組織性能變化與溫度一速度條件6-1何謂冷變形、熱變形和溫變形，它們?cè)谧冃芜^程中，其組織性能變化的基本特點(diǎn)和

35、規(guī)律如何？62何謂變形織構(gòu),它對(duì)制品性能有何影響？6-3何謂塑性變形的熱力學(xué)條件？64何謂熱效應(yīng)與溫度效應(yīng)？它對(duì)塑性加工有何影響？6-5金屬塑性變形過程的溫度速度規(guī)程應(yīng)如何確定？66何謂形變熱處理？它有哪些基木類型,其組織性能變化的特點(diǎn)如何？第七章金屬塑性加工變形力的工程法解析7-1匚程法求解變形力的原理是什么？有何特點(diǎn)？7-2匚程法的基本要點(diǎn)和基木假設(shè)有哪些？7-3匚程法求解的基本步驟如何？7-4何謂多余應(yīng)變與多余功？7-5在鍛壓機(jī)上將(p50x500mm的LD2鋁合金圓柱體平錘橫向鍛壓成斷面枳相等的方坯，若終鍛溫度(420C)下的o?=40MPa,使用油基石墨作潤(rùn)滑劑時(shí)的摩擦系數(shù)f=0.3

36、.所需鍛壓力為多少？若不進(jìn)行洞滑的鍛壓力又是多少？7-6試用：程法導(dǎo)出潤(rùn)滑砧面平錘壓縮圓盤時(shí)的平均中位壓力公式。7-7不變薄拉深將0=0.8mm的純鋁圓片生產(chǎn)內(nèi)徑(p10mm、深12mm的筒形件，間圓片的直徑應(yīng)為多少？若拉深時(shí)的壓力邊Q=200MPa.力=/=0.1jd=5mm,平均變形抗力=80MPa,試問拉深至/?=8mm時(shí)的拉深力為多少？7-8某廠有1600噸鋁材熱擠壓機(jī)一臺(tái)，常用擠壓筒為(p170mm.鋁錠規(guī)格為(p162x450mm,為了保證擠壓制品的組織性能合格，最小擠壓比不得低于8：以及正常使用的擠壓機(jī)噸位為80%。試問當(dāng)不計(jì)擠樂?？锥◤綆Р糠值哪Σ磷枇r(shí)，該擠壓機(jī)用單孔模擠壓的

37、最小和最大圓棒直徑為多少？”算時(shí)取仃？=45MPa,a=60。第八章滑移線理論及應(yīng)用8-1滑移線理論法基本原理是什么？有何特點(diǎn)？8-2何謂滑移線？它的力學(xué)特點(diǎn)是什么？8-3何謂漢蓋應(yīng)力方程，它的力學(xué)意義如何？8-4滑移線的主要幾何性質(zhì)有哪些？8-5滑移線的邊值問題有哪幾種。8-6已知塑性流動(dòng)平面上一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為:b#=ioOMPa.j=180MPa,r=30MPa,試?yán)脩?yīng)力摩爾圓確定b】、的大小和方向，以及、/線及其走向。8-7如附圖所示的滑移線場(chǎng)，儀線為直線，產(chǎn)線為同心圓弧線c已知pc=90MPa,k=60MPa.試求：1)C點(diǎn)的bx、b和T值：2)E點(diǎn)的6、by和值：題8-7附圖8-8

38、試?yán)L出附圖所示光滑模面情況板條反擠壓的滑移線場(chǎng)，并計(jì)算所需擠壓力？題8-8附圖(H/h=3)8-9用滑移線場(chǎng)理論il算圓棒橫越向鍛造時(shí)，當(dāng)VWh=0.181和材料的k=150Mpa時(shí)，圓棒中心處的應(yīng)力值ox、oy為多少？題8-9附圖8-10正八邊形的斷的型棒,進(jìn)行橫向鍛造時(shí),有兩種可能的滑移線場(chǎng)（見題8-10附圖），試問哪種是可行的，試分析之。題810附圖第九章功平衡法和上限法及其應(yīng)用9-1上限法的基木原理是什么？9-2何謂速度間斷線（或速度不連續(xù)），它具有哪些速度特性？9-3何謂速端圖？如何繪制速端圖？9-4上限法的基本能量方程包括哪幾項(xiàng)？各項(xiàng)的力學(xué)意義為什么？9-5上限法求解變形力有哪幾種

39、基木方法，它們的基木要點(diǎn)是什么？9-6試指出附圖所示兩種Johnson上限模式的剛性三角形塊的劃分上的錯(cuò)誤，并予以更正。題9-6圖9-7試比較板條平面應(yīng)變擠壓時(shí)，附圖所示兩種Johnson上限模式的上限解。題97圖9-8試?yán)L出附圖所示板條平面應(yīng)變拉拔時(shí)的速端圖，并標(biāo)明沿各速度不連續(xù)線的速度不連續(xù)量的位比,及計(jì)算出剛性三角形塊4BCD的速度表達(dá)式。題98圖9-9試按附圖所示的板條不對(duì)稱平面應(yīng)變擠壓的Johnson上限模式，繪制速端圖，并確定流出速度的大小及方向（v角）？9-10平錘頭平面應(yīng)變局部壓縮薄板坯的示意圖如附圖所示,設(shè)接觸摩擦應(yīng)力以=mk。試用Avtizur上限模式求其不讓側(cè)鼓時(shí)的平均的

40、位擠壓力的表達(dá)式（或）題910圖第十章原理應(yīng)用10.1請(qǐng)從軋制,擠壓,拉拔，鍛造,沖壓，五個(gè)加工過程中選擇一個(gè),制定一個(gè)研究加工過程應(yīng)力一應(yīng)變分布的數(shù)值模擬方案（至少要分析一個(gè)匚藝因素變化對(duì)應(yīng)力應(yīng)變分布的影響）。結(jié)論教學(xué)內(nèi)容：金屬塑性加工的定義、分類、特點(diǎn)、地位：本課程的性質(zhì)、內(nèi)容、意義、發(fā)展概況。教學(xué)課時(shí)：共2學(xué)時(shí)第一章應(yīng)力分析與應(yīng)變分析教學(xué)內(nèi)容：木章在上學(xué)期彈塑性力學(xué)課程的基礎(chǔ)上，更深入地討論r應(yīng)力和應(yīng)變分析的方法及各種相關(guān)方程。教學(xué)重點(diǎn)：點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)分析，應(yīng)力平衡微分方程，幾何方程，點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)，應(yīng)變?cè)隽?，?yīng)變速度張生，主應(yīng)變圖與變形程度表示。教學(xué)難點(diǎn)：一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)變?cè)隽浚瑧?yīng)變速度

41、的引入目的等。教學(xué)方法：課堂講授為主，結(jié)合多媒體教學(xué)，配合相應(yīng)習(xí)題與討論。教學(xué)要求：重點(diǎn)掌握應(yīng)力與應(yīng)變的狀態(tài)分析，應(yīng)力平衡微分方程以及應(yīng)變與位移關(guān)系方程，主應(yīng)變圖與變形程度的表示等。教學(xué)課時(shí)：共6學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)第一節(jié)應(yīng)力與點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)第二節(jié)點(diǎn)的特殊應(yīng)力與不變量第三節(jié)應(yīng)力張量的分解與幾何表示第四節(jié)應(yīng)力平衡微分方程第五節(jié)應(yīng)變與位移關(guān)系方程第六節(jié)點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)第七節(jié)應(yīng)變?cè)隽康诎斯?jié)應(yīng)變速度張量第九節(jié)主應(yīng)變圖與變形程度表示第二章金屬栗性變形的物性方程教學(xué)內(nèi)容：物性方程又稱木構(gòu)方程，是應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)形式。木章討論金屬塑性變形過程和力學(xué)特點(diǎn)、塑性條件方程、塑性變形的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、變形抗力曲線與加工頊化以及影響變形抗力的困素。教學(xué)重點(diǎn)：塑性條件方程，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系以及變形抗力曲線與加工硬化：屈服準(zhǔn)則的幾何表達(dá)等。教學(xué)難點(diǎn)：塑性變形的特點(diǎn)與木構(gòu)方程運(yùn)用的前提。教學(xué)方法：課堂教學(xué)，結(jié)合多媒體教學(xué)及數(shù)值模擬分析。教學(xué)要求：重點(diǎn)掌握塑性變形過程和力學(xué)特點(diǎn)，塑性變形方程，塑性變形的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，變形抗力曲線與加工硬化等。教學(xué)課時(shí)：共12學(xué)時(shí)，習(xí)題講解和討論2學(xué)時(shí)。第一節(jié)金屬塑性變形過程與力學(xué)特點(diǎn)第二節(jié)塑性條件方程第三節(jié)塑性變形的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系第四節(jié)變形抗力曲線與加工硬化第五節(jié)影響變形抗力的因素第三章金屬塑性加工的宏觀規(guī)律教學(xué)內(nèi)容：木聿主要討論金屬塑性加工過程中塑性流動(dòng)的一些宏觀規(guī)律，如最小