無機材料物理性能期末復(fù)習題

1、期末復(fù)習題參考答案一、填空一長的圓桿，直徑，承受的軸向拉力。如直徑拉成，且體積保持不變，在此拉力下名義應(yīng)力值為，名義應(yīng)變值為?？藙谛匏挂荒鞯俜匠探⒘撕暧^量介電常數(shù)與微觀量極化率之間的關(guān)系。3固體材料的熱膨脹本質(zhì)是點陣結(jié)構(gòu)中質(zhì)點間平均距離隨溫度升高而增大。4格波間相互作用力愈強，也就是聲子間碰撞幾率愈大，相應(yīng)的平均自由程愈小，熱導(dǎo)率也就愈5電介質(zhì)材料中的壓電性、鐵電性與熱釋電性是由于相應(yīng)壓電體、鐵電體和熱釋電體都是不具有對稱中心的晶體。6復(fù)介電常數(shù)由實部和虛部這兩部分組成，實部與通常應(yīng)用的介電常數(shù)一致,虛部表示了電介質(zhì)中能量損耗的大小。7無機非金屬材料中的載流子主要是電子和離子。8廣義虎克定

2、律適用于各向異性的非均勻材料。9設(shè)某一玻璃的光反射損失為，如果連續(xù)透過塊平板玻璃，則透過部分應(yīng)為I-。.對于中心穿透裂紋的大而薄的板，其幾何形狀因子_fcV哥亡丸半導(dǎo)體和絕緣體有相類似的能帶結(jié)構(gòu)，只是半導(dǎo)體的禁帶較窄小，電子躍遷比較容易。五、計算題（每題5分，共20分）一圓桿的直徑為5長度為并受到的軸向拉力，若直徑拉細至4且拉伸變形后圓桿的體積不變,求在此拉力下的真應(yīng)力、真應(yīng)變、名義應(yīng)力和名義應(yīng)變，并比較討論這些計算結(jié)果。解：根據(jù)題意可得下表拉伸前后圓桿相關(guān)參數(shù)表體積直徑圓面積拉伸前拉伸后真應(yīng)力TF4500995(MPa)TA4.524,10-6TOC o 1-5 h zlA2.52 HYPE

3、RLINK l bookmark18真應(yīng)變二ln亠二ln亠二ln=0.0816tlA2.42F04500名義應(yīng)力一917(MPa)A04.909,10-6/A名義應(yīng)變_710.0851/A由計算結(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。一材料在室溫時的楊氏模量為X泊松比為3計算其剪切模量和體積模量。解：根據(jù)E2G（1+卩）3B（1-2卩）可知：E35,108剪切模量G-1.3X108(Pa)沁130(MPa)2(1+卩)2(1+0.35)35,108體積模量B-3.9X108(Pa)沁390(MPa)3(1-2卩)3(1-0.7)一陶瓷含體積百分比為的和的玻璃相，試計算其上限和下限彈性

4、模量。若該陶瓷含有5的%氣孔，再估算其上限和下限彈性模量。解：令V則有上限彈性模量H1V1+2V2380,0.95+84,0.05365.2（GPa）下限彈性模量L（VL+冬）-1（竺+哎）-1323.1（GPa）L1238084當該陶瓷含有的氣孔時，將代入經(jīng)驗計算公式可得，其上、下限彈性模量分別變?yōu)楹鸵粓A柱形晶體受軸向拉力，若其臨界抗剪強度T為求沿圖中所示之方向的滑移系統(tǒng)產(chǎn)生滑移時需要的最小拉力值，并求滑移面的法向應(yīng)力。解：由題意得圖示方向滑移系統(tǒng)的剪切強度可表示為:Fcos53T=xcos600.00152兀tx0.00152nF=f=3.17x103(N)mincos53xcos60此拉

5、力下的法向應(yīng)力為-0.00；52;：os60：=I2we=H2（Mpa）融.熔石英玻璃的性能參數(shù)為：；理論強度o8如材料中存在最大長度為2的內(nèi)裂,且此內(nèi)裂垂直于作用力方向，計算由此導(dǎo)致的強度折減系數(shù)。解：2=_2Eyc融.熔石英玻璃的性能參數(shù)為：；理論強度o8如材料中存在最大長度為2的內(nèi)裂,且此內(nèi)裂垂直于作用力方向，計算由此導(dǎo)致的強度折減系數(shù)。解：2=_2Eycc強度折減系數(shù)一.鋼板受有長向拉應(yīng)力,如在材料中有一垂直于拉應(yīng)力方向的中心穿透缺陷，長此鋼材的屈服強度為，計算塑性區(qū)尺寸及其裂縫半長的比值。討論用此試件來求值的可能性。K=Y,c兀,.cI1K”二()2二0.125mmo2兀,ysr/c

6、=0.125/4=0.031丄=015用此試件來求值的不可能。一陶瓷零件上有一垂直于拉應(yīng)力的邊裂，如邊裂長度為：（）；2m分別求上述三種情況下的臨界應(yīng)力。設(shè)此材料的斷裂韌性為。討論講結(jié)果。K二Y,c1二Ki0.818c-1/21.98c0,2,0,x9康寧oG康寧oG（1，）第一沖擊斷裂抵抗因子：R-E玻璃（硅酸鋁玻璃）具有下列性能參數(shù)：入C；a。2求5第一及第二熱沖擊斷裂抵抗因子。XXXX，XXXCXa（1一）第二沖擊斷裂抵抗因子：RfEX一熱機部件由反應(yīng)燒結(jié)氮化硅制成，其熱導(dǎo)率入C,最大厚度如果表面熱傳遞系數(shù)C假定形犬因子=，1估算可茲應(yīng)用的熱沖擊最大允許溫差。解：A=SX=4C47，%，%試計算其吸收和散射系數(shù)的總和。I=Ie-（+s）x0=e-（+s）x0.85=e-（+s）xo.iI0+s=，10ln0.85=