《材料物理性能》課后習(xí)題答案

1、材料物理性能1-12.5mm25cm4500N2.4mm的體積不變,求在解：F4500真應(yīng)力T995(MPa)第一章材料的力學(xué)性能A4.524,10-6真應(yīng)變ln4ln亠ln2，=0.0816tlA2.42F04500名義應(yīng)力917(MPa)A04.909,10-6/A名義應(yīng)變_亠-10.0851/A0由計(jì)算結(jié)果可知：真應(yīng)力大于名義應(yīng)力，真應(yīng)變小于名義應(yīng)變。595%AlO(E=380GPa)5%(E=84GPa)23試計(jì)算其上限和下限彈性模量。若該陶瓷含有5%的氣孔，再估算其上限和下限解：令v則有上限彈性模量EhE1V1+E2V2380,0.95+84,0.05=365.2(GPa)下限彈性模

2、量EL(Zl+Z)-1(+)-1323.1(GPa)LE1E/38084當(dāng)該陶瓷含有的氣孔時(shí)，將可得，其上、下限彈性模量分別變?yōu)榇虢?jīng)驗(yàn)計(jì)算公式課后習(xí)題 /10課后習(xí)題，1.12x108(Pa)，112(MPa) /10試分別畫出應(yīng)力松弛和應(yīng)變?nèi)渥兣c時(shí)間的關(guān)系示意圖，并算出和=時(shí)的縱坐標(biāo)表達(dá)式。解：模型可以較好地模擬應(yīng)力松弛過程：其應(yīng)力松弛曲線方程為：g(t)，g(0)e則有：G(0)，g(0)q()，0；g(t)，g(0)/e.Voigt模型可以較好地模擬應(yīng)變?nèi)渥冞^程：其蠕變曲線方程為：s(t)，o(l-e-t/t)，e()(1-e-t/t)EGG則有：s(0)，0；s()，o；s(t)，o

3、(1一e-i).EE1.00.80.60.40.20.810.6I0.480.21.00.001應(yīng)2力松弛3曲線45t/T0.0應(yīng)變?nèi)渥兦€5t/T以上兩種模型所描述的是最簡(jiǎn)單的情況，事實(shí)上由于材料力學(xué)性能的復(fù)雜性，我們會(huì)用到用多個(gè)彈簧和多個(gè)黏壺通過串并聯(lián)組合而成的復(fù)雜模型。如采用四元件模型來(lái)表示線性高聚物的蠕變過程等。1-11AlOF23135MPa,解：由題意得圖示方向滑移系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度可表示為Fcos53t，xcos600.00152兀tx0.00152兀F，3.17x103(N)mincos53xcos60此拉力下的法向應(yīng)力為：G3.17x103xcos600.00152兀/cos60

4、第二章脆性斷裂和強(qiáng)度1求融熔石英的結(jié)合強(qiáng)度，設(shè)估計(jì)的表面能力為1.75J/m2;Si-O1.6*10-8cm;6075Gpaa，E=(6075)*109*5，25.6228.64GPatha1.6*10-102-2融E=73Gpa=1.56J/m2th=28Gpa2m2c=2pmc=1*10-6m2E2*73*109*1.56a，1=，0.269GPacc3.14*1*10-6強(qiáng)度折減系數(shù)=1-0.269/28=0.992-5，長(zhǎng)8mm(=2c)c的比值。討論1400MPaK值的可能性。IC350MPa課后習(xí)題 #/10課后習(xí)題，1.12x108(Pa)，112(MPa) #/10課后習(xí)題 /

5、10課后習(xí)題，1.12x108(Pa)，112(MPa) #/101Kr，()2，0.125mm02aysr/c，0.125/4，0.0310115用此試件來(lái)求ic值的不可能。2-62mm;(2)0.049mm;(3)2um,1.62MPa.m2解：K二Yc=IK=i0.818c-1/21.98c=0.818/2*10-3二18.25MPac0=0.818/0.049*10-3=116.58MPac)0=0.818/2*10-6=577.04MPac2-4一陶瓷三點(diǎn)彎曲試件，在受拉面上于跨度中間有一豎向切口如圖。如果E=380Gpa,卩，求k值，設(shè)極限荷載達(dá)。計(jì)算此材料的斷裂表面能。解c/W=

6、0.1,Pc=50*9.8N,B=10,W=10，S=40代入下式：PSK=c2.9(c/W)1/2-4.6(c/W)3/221.8(c/W)5/2-37.6(c/W)7/238.7(c/W)9/2=ICBW3/250*9.8*402.9*0.11/2-4.6*0.13/221.8*0.15/2-37.6*0.17/238.7*0.19/210*0.0103/2IC2EyY=Ki(1當(dāng)T=298K,Cp=a+bT+cT-2=87.55+14.96*10-3*298-26.68*105/2982=87.55+4.46-30.04=61.97*4.18J/mol.K(2)當(dāng)T=1273K,Cp=a

7、+bT+cT-2=87.55+14.96*10-3*1293-26.68*105/12732=(1.63*106)2*0.94/(2*380*109)=3.28J/m22E第三章材料的熱學(xué)性能2-1298K1273K=87.55+19.34-1.65=105.24*4.18J/mol.K=438.9J/mol.K據(jù)杜隆-珀替定律：(3Al2O3.2SiO4)Cp=21*24。94=523.74J/mol.K可見，隨著溫度的升高,C趨近按Dulong-Petit定律所得的計(jì)算值。P,m2-21723=0.021J/(cm.s.);=4.6*10-6/;p=7.0Kg/mm2.E=6700Kg/m

8、m2,=0.25.,(1-u)第一沖擊斷裂抵抗因子：R二-fE7*9.8*106*0.754.6*10-6*6700*9.8*106Cn(1-u)第二沖擊斷裂抵抗因子：R匚2-3E=0.184J/(cm.s.)=120mm.h=0.05J/(cms.),S=1課后習(xí)題 #/10課后習(xí)題，1.12x108(Pa)，112(MPa) #/10課后習(xí)題 #/10課后習(xí)題，1.12x108(Pa)，112(MPa) #/10解：=226*0.18410.31*6*0.0510.31rh課后習(xí)題 /10課后習(xí)題，1.12x108(Pa)，112(MPa) #/10=447C第四章材料的光學(xué)性能1課后習(xí)題 /10課后習(xí)題，1.12x108(Pa)，112(MPa) #/10課后習(xí)題 /10課后習(xí)題，1.12x108(Pa)，112(M