文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 材料力学性能试题(卷)集

材料力学性能试题(卷)集

材料力学性能试题(卷)集
材料力学性能试题(卷)集

判断

1.由内力引起的内力集度称为应力。(×)

2.当应变为一个单位时,弹性模量即等于弹性应力,即弹性模量是产生100%弹性变形所需的应力。(√)

3.工程上弹性模量被称为材料的刚度,表征金属材料对弹性变形的抗力,其值越大,则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。(×)

4.弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。(√)

5.滑移面和滑移方向的组合称为滑移系,滑移系越少金属的塑性越好。(×)

6.高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。(×)

7.固溶强化的效果是溶质原子与位错交互作用及溶质浓度的函数,因而它不受单相固溶合金(或多项合金中的基体相)中溶质量所限制。(×)

8.随着绕过质点的位错数量增加,留下的位错环增多,相当于质点的间距减小,流变应力就增大。(√)

9.层错能低的材料应变硬度程度小。(×)

10.磨损、腐蚀和断裂是机件的三种主要失效形式,其中以腐蚀的危害最大。(×)

11.韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色,颗粒状。(×)

12.脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直,断口平齐而光亮,长呈放射状或结晶状。(√)

13.决定材料强度的最基本因素是原子间接合力,原子间结合力越高,则弹性模量、熔点就越小。(×)

14.脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断,塑性变形量几乎为零。(√)

15.脆性金属材料在压缩时除产生一定的压缩变形外,常沿与轴线呈45°方向产生断裂具有切断特征。(√)

16.弯曲试验主要测定非脆性或低塑性材料的抗弯强度。(×)

17.可根据断口宏观特征,来判断承受扭矩而断裂的机件性能。(√)

18.缺口截面上的应力分布是均匀的。(×)

19.硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能。(√)

20.于降低温度不同,提高应变速率将使金属材料的变脆倾向增大。(×)

21.低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。(×)

22.体心立方金属及其合金存在低温脆性。(√)

23.无论第二相分布于晶界上还是独立在基体中,当其尺寸增大时均使材料韧性下降,韧脆转变温度升高。(√)

24.细化晶粒的合金元素因提高强度和塑性使断裂韧度K IC下降。(×)

25.残余奥氏体是一种韧性第二相,分布于马氏体中,可以松弛裂纹尖端的应力峰,增大裂纹扩展的阻力,提高断裂韧度K IC。(√)

26.一般大多数结构钢的断裂韧度K IC都随温度降低而升高。(×)

27.金属材料的抗拉强度越大,其疲劳极限也越大。(√)

28.宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的形成、长大及连接而成的。(√)

29.材料的疲劳强度仅与材料成分、组织结构及夹杂物有关,而不受载荷条件、工作环境及表面处理条件的影响。(×)

30.应力腐蚀断裂并是金属在应力作用下的机械破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的叠加所造成的。(×)

31.氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色,颗粒状。(√)

32.含碳量较低且硫、磷含量较高的钢,氢脆敏感性低。(×)

33.在磨损过程中,磨屑的形成也是一个变形和断裂的过程。(√)

34.马氏体耐磨性最好,铁素体因硬度高,耐磨性最差。(×)

35.在相同硬度下,下贝氏体比回火马氏体具有更高的耐磨性。(√)

36.随着实验温度升高,金属的断裂由常温下常见的沿晶断裂过渡到传晶断裂。(×)

37.蠕变断裂的微观断口特征,主要为冰糖状花样的传晶断裂形貌。(×)

38.晶粒大小对金属材料高温力学性能的影响很大。(√)

39.聚合物的性能主要取决于其巨型分子的组成与结构。(√)

40.三种状态下的聚合物的变形能力不同,弹性模量几乎相同。(×)

41.再高弹态时聚合物的变形量很大,且几乎与温度无关。(√)

42.聚合物的疲劳强度高于金属。(×)

43.对机床的底座等构件,为保证机器的平稳运转,材料的弹性滞后环越大越好;而对弹簧片、钟表等材料,要求材料的弹性滞后环越小越好。(√)

44.鉴于弯曲试验的特点,弯曲试验常用于铸铁、硬质合金等韧性材料的性能测试。(×)

45.奥氏体不锈钢在硝酸盐溶液溶液中容易发生应力腐蚀开裂。(×)

46.晶粒与晶界两者强度相等的温度,称为等强温度。(√)

47.材料的硬度与抗拉强度之间为严格的线性关系。(×)

48.裂纹扩展方向与疲劳条带的方向垂直。(√)

49.金属只有在特定介质中才能发生腐蚀疲劳。(×)

50.适量的微裂纹存在于陶瓷材料中将提高热震损伤性。(√)

填空

1-1、金属弹性变形是一种“可逆性变形”,它是金属晶格中原子自平衡位置产生“可逆位移”的反映。

1-2、弹性模量即等于弹性应力,即弹性模量是产生“100%”弹性变形所需的应力。

1-3、弹性比功表示金属材料吸收“弹性变形功”的能力。

1-4、金属材料常见的塑性变形方式主要为“滑移”和“孪生”。

1-5、滑移面和滑移方向的组合称为“滑移系”。

1-6、影响屈服强度的外在因素有“温度”、“应变速率”和“应力状态”。

1-7、应变硬化是“位错增殖”、“运动受阻”所致。

1-8、缩颈是“应变硬化”与“截面减小”共同作用的结果。

1-9、金属材料断裂前所产生的塑性变形由“均匀塑性变形”和“集中塑性变形”两部分构成。

1-10、金属材料常用的塑性指标为“断后伸长率”和“断面收缩率”。

1-11、韧度是度量材料韧性的力学指标,又分为“静力韧度”、“冲击韧度”、“断裂韧度”。

1-12、机件的三种主要失效形式分别为“磨损”、“腐蚀”和“断裂”。

1-13、断口特征三要素为“纤维区”、“放射区”、“剪切唇”。

1-14、微孔聚集断裂过程包括“微孔成核”、“长大”、“聚合”,直至断裂。

1-15、决定材料强度的最基本因素是“原子间结合力”。

2-1、金属材料在静载荷下失效的主要形式为“塑性变形”和“断裂”。

2-2、扭转试验测定的主要性能指标有“切变模量”、

2-3、缺口试样拉伸试验分为“轴向拉伸”、“偏斜拉伸”。

2-5、压入法硬度试验分为“布氏硬度”、“洛氏硬度”和“维氏硬度”。

2-7、洛氏硬度的表示方法为“硬度值”、符号“HR”、和“标尺字母”。

3-1、冲击载荷与静载荷的主要区别是“加载速率不同”。

3-2、金属材料的韧性指标是“韧脆转变温度t k

4-1、裂纹扩展的基本形式为“张开型”、“滑开型”和“撕开型”。

4-2、机件最危险的一种失效形式为“断裂”,尤其是“脆性断裂”极易造成安全事故和经济损失。

4-3、裂纹失稳扩展脆断的断裂K判据:K I≥K IC

4-4、断裂G判据:G I≥G IC

4-7、断裂J判据:J I≥J IC

5-1、变动应力可分为“规则周期变动应力”和“无规则随机变动应力”两种。5-2、规则周期变动应力也称循环应力,循环应力的波形有“正弦波”、“矩形波”和“三角形波”。

5-4、典型疲劳断口具有三个形貌不同的区域,分别为“疲劳源”、“疲劳区”和“瞬断区”。

5-6

5-7、疲劳过程是由“裂纹萌生”、“亚稳扩展”及最后“失稳扩展”所组成的。

5-8、宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的“形成”、“长大”及“连接”而成的。

5-10、疲劳微观裂纹都是由不均匀的“局部滑移”和“显微开裂”引起的。

5-11、疲劳断裂一般是从机件表面“应力集中处”或“材料缺陷处”开始的,或是从二者结合处发生的。

”。

6-1、产生应力腐蚀的三个条件为“应力”、“化学介质”和“金属材料”。

6-2、应力腐蚀断裂最基本的机理是“滑移溶解理论”和“氢脆理论”。

6-5、防止氢脆的三个方面为“环境因素”、“力学因素”及“材质因素”。

7-4、脆性材料冲蚀磨损是“裂纹形成”与“快速扩展”的过程。

7-5、影响冲蚀磨损的主要因素有:“环境因素”、“粒子性能”、“材料性能”。7-6、磨损的试验方法分为“实物试验”与“实验室试验”。

8-1、晶粒与晶界两者强度相等的温度称为“等强温度”。

8-2、金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢的产生塑性变形的现象称为“蠕变”。

8-3、金属的蠕变变形主要是通过“位错滑移”、“原子扩散”等机理进行的。9-3、聚合物的聚集态结构包括“静态结构”、“非晶态结构”和“取向”。

9-5、静态粘弹性一般的变现形式为“蠕变”、“应力松弛”。

9-6、聚合物具有独特的“摩擦特性”、“磨损规律”。

10-2、热震破坏包括“热震断裂”、“热震损伤”。

11-1、复合材料是由两种或两种以上“异质”、“异形”、“异性”的材料复合形成的新型材料。

11-2、复合材料中通常包括“基体”、“增强体”。

11-3、单向复合材料产生屈曲的形式有“拉压型”、“剪切型”。

11-4、单向连续纤维增强复合材料的一个显著特点是沿纤维方向有较高的“强度”和“模量”。

名词解释

1 滞弹性

在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象叫做滞弹性

2 包申格效应

金属材料经过预先加载产生少量塑性变形(残余应变为1%---4%),卸载后再同向加载,规定残余伸长应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余伸长应力降低(特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零)的现象,称为包申格效应

3 解理刻面

大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面

4 缺口效应

由于缺口的存在,在静载荷作用下,缺口截面上的应力状态将发生变化,产生所谓的缺口效应

5 缺口敏感度

金属材料的缺口敏感性指标用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉轻度比值表示,称为缺口敏感度,记为NSR

6 布氏硬度值

布氏硬度值(HBW)就是实验力F除以压痕球形表面积A所得的商,F以N为单位时,其计算公式为

HBW=0.102F/A

7 冲击韧度

U形缺口冲击吸收功

A除以冲击试样缺口底部截面积所得之商,称为冲击

KU

韧度,αku=Aku/S (J/cm2), 反应了材料抵抗冲击载荷的能力,用

a表示。

KU

8 冲击吸收功

缺口试样冲击弯曲试验中,摆锤冲断试样失去的位能为mgH1-mgH2。此即为试样变形和断裂所消耗的功,称为冲击吸收功,以

A表示,单位为J。

K

9 低温脆性

体心立方晶体金属及合金或某些密排六方晶体金属及其合金,特别是工程上常用的中、低强度结构钢(铁素体-珠光体钢),在试验温度低于某一温度

t时,

k

会由韧性状态变为脆性状态,冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型,断口特征由纤维状变为结晶状,这就是低温脆性

10 张开型裂纹(I型)裂纹

拉应力垂直作用于裂纹扩展面,裂纹沿作用力方向张开,沿裂纹面扩展的裂

纹。

11低应力脆断

高强度、超高强度钢的机件 ,中低强度钢的大型、重型机件在屈服应力以下发生的断裂。

12应力场强度因子I K

在裂纹尖端区域各点的应力分量除了决定于位置外,尚与强度因子I K 有关,对于某一确定的点,其应力分量由I K 确定, I K 越大,则应力场各点应力分量也越大,这样I K 就可以表示应力场的强弱程度,称I K 为应力场强度因子。 “I ”表示I 型裂纹。

13裂纹扩展能量释放率GI

I 型裂纹扩展单位面积时系统释放势能的数值。

14裂纹扩展G 判据

IC I G G ≥,当GI满足上述条件时裂纹失稳扩展断裂。

15疲劳源

疲劳裂纹萌生的策源地,一般在机件表面常和缺口,裂纹,刀痕,蚀坑相连 16疲劳贝纹线

是疲劳区的最大特征,一般认为它是由载荷变动引起的,是裂纹前沿线留下的弧状台阶痕迹。

17疲劳条带

疲劳裂纹扩展的第二阶段的断口特征是具有略程弯曲并相互平行的沟槽花样,称为疲劳条带(疲劳辉纹,疲劳条纹)

18驻留滑移带

用电解抛光的方法很难将已产生的表面循环滑移带去除,当对式样重新循环加载时,则循环滑移带又会在原处再现,这种永留或再现的循环滑移带称为驻留滑移带。

19疲劳寿命

试样在交变循环应力或应变作用下直至发生破坏前所经受应力或应变的循环次数

20应力腐蚀

金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下,经过一段时间后所产生的

低应力脆断现象。

21氢致延滞断裂

这种由于氢的作用而产生的延滞断裂现象称为氢致延滞断裂

22磨损

机件表面相互接触并产生相对运动,表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑,使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

23接触疲劳

两接触面做滚动或滚动加滑动摩擦时,在交变接触压应力长期作用下,材料表面因疲劳损伤,导致局部区域产生小片金属剥落而使材料损失的现象。

24蠕变

在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象

25等强温度(TE)

晶粒强度与晶界强度相等的温度

选择题

1、蠕变过程可以用蠕变曲线来描述,按照蠕变速率的变化,可将蠕变过程分为三个阶段:(C)、恒速阶段和加速阶段。

A、磨合阶段;

B、疲劳磨损阶段;

C、减速阶段;

D、不稳定阶段。

2、不对称循环疲劳强度、耐久强度、疲劳裂纹扩展门槛值、接触疲劳强度都属于( C )产生的力学性能。

A、接触载荷;

B、冲击载荷;

C、交变载荷;

D、化学载荷。

3、生产上为了降低机械噪声,对有些机件应选用( A )高的材料制造,以保证机器稳定运转。

A、循环韧性;

B、冲击韧性;

C、弹性比功;

D、比弹性模数。

4、拉伸断口一般成杯锥状,由纤维区、放射区和( A )三个区域组成。

A、剪切唇;

B、瞬断区;

C、韧断区;

D、脆断区。

5、根据剥落裂纹起始位置及形态的差异,接触疲劳破坏分为点蚀、浅层剥落和( B )三类。

A、麻点剥落;

B、深层剥落;

C、针状剥落;

D、表面剥落。

6、应力状态软性系数表示最大切应力和最大正应力的比值,单向压缩时软性系数(ν=0.25)的值是( D )。

A、0.8;

B、0.5;

C、1;

D、2。

7、韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标,是指材料断裂前吸收( A )和断裂功的能力。

A、塑性变形功;

B、弹性变形功;

C、弹性变形功和塑性变形功;

D、冲击变形功

8、金属具有应变硬化能力,表述应变硬化行为的Hollomon公式,目前得到比较广泛的应用,它是针对

真实应力-应变曲线上的( C )阶段。

A、弹性;

B、屈服;

C、均匀塑性变形;

D、断裂。

9、因相对运动而产生的磨损分为三个阶段:(A )、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。

A、磨合阶段;

B、疲劳磨损阶段;

C、跑合阶段;

D、不稳定磨损阶段

10、应力松弛是材料的高温力学性能,是在规定的温度和初始应力条件下,金属材料中的( C )随

时间增加而减小的现象。

A、弹性变形;

B、塑性变形;

C、应力;

D、屈服强度。

11、形变强化是材料的一种特性,是下列( C )阶段产生的现象。

A、弹性变形;

B、冲击变形;

C、均匀塑性变形;

D、屈服变形。

12、缺口引起的应力集中程度通常用应力集中系数表示,应力集中系数定义为缺口净截面上的( A )与平均应力之比。

A、最大应力;

B、最小应力;

C、屈服强度;

D、抗拉强度。

13、因相对运动而产生的磨损分为三个阶段:( A )、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。

A、磨合阶段;

B、疲劳磨损阶段;

C、轻微磨损阶段;

D、不稳定磨损阶段。

14、在拉伸过程中,在工程应用中非常重要的曲线是(B )。

A、力—伸长曲线;

B、工程应力—应变曲线;

C、真应力—真应变曲线。

15、韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标,是指材料断裂前吸收(A )的能力。

A、塑性变形功和断裂功;

B、弹性变形功和断裂功;

C、弹性变形功和塑性变形功;

D、塑性变形功。

16、蠕变是材料的高温力学性能,是缓慢产生( B )直至断裂的现象。

A、弹性变形;

B、塑性变形;

C、磨损;

D、疲劳。

17、缺口试样中的缺口包括的范围非常广泛,下列(C )可以称为缺口。

A、材料均匀组织;

B、光滑试样;

C、内部裂纹;

D、化学成分不均匀。

18、最容易产生脆性断裂的裂纹是(A )裂纹。

A、张开;

B、表面;

C、内部不均匀;

D、闭合。

19、空间飞行器用的材料,既要保证结构的刚度,又要求有较轻的质量,一般情况下使用( C )的概念来作为衡量材料弹性性能的指标。

A、杨氏模数;

B、切变模数;

C、弹性比功;

D、比弹性模数。

20、KⅠ的脚标表示I型裂纹,I型裂纹表示( A )裂纹。

A、张开型;

B、滑开型;

C、撕开型;

D、组合型。

21. 下列哪项不是陶瓷材料的优点(D)

a)耐高温b) 耐腐蚀c) 耐磨损d)塑性好

22. 对于脆性材料,其抗压强度一般比抗拉强度(A )

a) 高b) 低c) 相等d) 不确定

23.今欲用冲床从某薄钢板上冲剪出一定直径的孔,在确定需多大冲剪力时应采用材料的力学性能

指标为(C )

a) 抗压性能b) 弯曲性能

c) 抗剪切性能d) 疲劳性能

24. 工程中测定材料的硬度最常用(B )

a) 刻划法b) 压入法c) 回跳法d) 不确定

25. 细晶强化是非常好的强化方法,但不适用于(A )

a) 高温b) 中温c) 常温d) 低温

26. 机床底座常用铸铁制造的主要原因是(C )

a) 价格低,内耗小,模量小

b) 价格低,内耗小,模量高

c) 价格低,内耗大,模量大

d) 价格高,内耗大,模量高

27. 应力状态柔度系数越小时,材料容易会发生(B )

a) 韧性断裂b) 脆性断裂

c) 塑性变形d) 最大正应力增大

29. 裂纹体变形的最危险形式是(A )

a)张开型b) 滑开型c) 撕开型d) 混合型

30. 韧性材料在什么样的条件下可能变成脆性材料(B )

a) 增大缺口半径b) 增大加载速度

c) 升高温度d) 减小晶粒尺寸

31.腐蚀疲劳正确的简称为(B )

a) SCC b) CF c) AE d) HE

32.高强度材料的切口敏感度比低强度材料的切口敏感度(A )

a) 高b) 低c) 相等d) 无法确定

33.为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施(B)

a)引入表面拉应力b) 引入表面压应力

c) 引入内部压应力d) 引入内部拉应力

34.工程上产生疲劳断裂时的应力水平一般都比条件屈服强度(B)

a) 高b) 低c) 一样d) 不一定

36、下列不是金属力学性能的是( D )

A、强度

B、硬度

C、韧性

D、压力加工性能

37、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系,画出的力——伸长曲线(拉伸图)可以确定出金属的(B )

A、强度和硬度

B、强度和塑性

C、强度和韧性

D、塑性和韧性

38、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为( D )

A、抗压强度

B、屈服强度

C、疲劳强度

D、抗拉强度

39、拉伸实验中,试样所受的力为(D )

A、冲击

B、多次冲击

C、交变载荷

D、静态力

40、属于材料物理性能的是( C )

A、强度

B、硬度

C、热膨胀性

D、耐腐蚀性

40、常用的塑性判断依据是( A )

A、断后伸长率和断面收缩率

B、塑性和韧性

C、断面收缩率和塑性

D、断后伸长率和塑性

42、工程上所用的材料,一般要求其屈强比( C )

A、越大越好

B、越小越好

C、大些,但不可过大

D、小些,但不可过小

43、工程上一般规定,塑性材料的δ为( B )

A、≥1%

B、≥5%

C、≥10%

D、≥15%

44、适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是( B )

A、布氏硬度

B、洛氏硬度

C、维氏硬度

D、以上方法都可以

45、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法( A )

A、布氏硬度

B、洛氏硬度

C、维氏硬度

D、以上方法都不宜

46、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试( b )

A、布氏硬度

B、洛氏硬度

C、维氏硬度

D、以上都可以

47、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而(b )

A、变好

B、变差

C、无影响

D、难以判断

48、判断韧性的依据是( c )

A、强度和塑性

B、冲击韧度和塑性

C、冲击韧度和多冲抗力

D、冲击韧度和强度

49、金属疲劳的判断依据是( d )

A、强度

B、塑性

C、抗拉强度

D、疲劳强度

50、材料的冲击韧度越大,其韧性就( a )

A、越好

B、越差

C、无影响

D、难以确定

51.通常用来评价材料的塑性高低的指标是(A )

A 比例极限

B 抗拉强度

C 延伸率

D 杨氏模量

52.在测量材料的硬度实验方法中,(C )是直接测量压痕深度并以压痕深浅表示材料的硬度

A 布氏硬度

B 洛氏硬度

C 维氏硬度

D 肖氏硬度

53.下列关于断裂的基本术语中,哪一种是指断裂的缘由和断裂面的取向(B )

A 解理断裂、沿晶断裂和延性断裂

B 正断和切断

C 穿晶断裂和沿晶断裂

D 韧性断裂和脆性断裂

54.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(B)

A 强度

B 硬度

C 塑性

D 弹性

55、金属的弹性变形是晶格中---------------。(A )

A、原子自平衡位置产生可逆位移的反应。

B、原子自平衡位置产生不可逆位移的反应。

C、原子自非平衡位置产生可逆位移的反应。

D、原子自非平衡位置产生不可逆位移的反应。

56、在没当原子间相互平衡力受外力作用而受到破坏时,原子的位置必须作相应调整,即产生位移,以期外力、引力和( C )三者达到新的平衡。

A、作用力

B、平衡力

C、斥力

D、张力

57、金属的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标。

温度、加载速率等外在因素对其影响也( a )。

A、不大、b、不确定c、很大

58、金属产生滞弹性的原因可能与( a )有关。

A、晶体中点缺陷的移动b、晶体中线缺陷的移动c、晶体中点阵滑移d、晶体晶界缺陷

59、根据应力-应变曲线的特征,可将屈服分为(c)三种。

(1)非均匀屈服(2)均匀屈服(3)连续屈服(4)间隔屈服

a、(1)(3)(4)b(1)(2)(4)c、(1)(2)(3)d、(2)(3)(4)

60、影响屈服强度的内因(D)

(1) 基体金属的本性及晶格类型(2) 溶质原子(3) 晶粒大小和亚结构(4) 第二相

a、(1)(3)(4)b、(1)(2)(4)c、(2)(3)(4)d、(1)(2)(3)(4)

61、2、影响屈服强度的外因(a)

(1) 温度(2) 应变速率增大(3) 应力状态

a、(1)(2)(3)b、(1)(3)c、(1)(2)d、(2)(3)

62、应变硬化指数n:反映(b )

A、金属材料抵抗均匀脆性变形的能力。

B、金属材料抵抗均匀塑性变形的能力。

C、金属材料抵抗不均匀塑性变形的能力。

D、金属材料抵抗不均匀脆性变形的能力。

63、应变硬化指数n 的意义(c)

(1) n较大,抗偶然过载能力较强;安全性相对较好;

(2) 反映了金属材料抵抗、阻止继续塑性变形的能力,表征金属材料应变硬化的性能指标;

(3) 应变硬化是强化金属材料的重要手段之一,特别是对不能热处理强化的材料;

(4) 提高强度,降低塑性,改善低碳钢的切削加工性能。

A、(1)(2)(3)b、(1)(2)(4)c、(1)(2)(3)(4)d、(2)(3)(4)

64、影响塑性的因素( a )

(1) 细化晶粒,塑性提高

(2) 软的第二相塑性提高;固溶、硬的第二相等,塑性降低。

(3) 温度提高,塑性提高

A、(1)(2)(3)b、(1)(2)c、(1)(3)d、(2)(3)

65、韧性断裂的断裂特点(b )

①断裂前发生明显宏观塑性变形ψ>5% ,断裂面一般平行于最大切应力,并与主应力成45°,断口呈纤维状,暗灰色;

②断裂时的名义应力高于屈服强度;

③裂纹扩展慢,消耗大量塑性变形能。

A、(1)(2)b、(1)(2)(3)c、(1)(3)d、(2)(3)

66、脆性断裂的断裂特点(B)

①断裂前不发生明显塑性变形ψ<5%,断裂面一般与正应力垂直,断口平齐而光亮,常呈放射状或结晶状;

②断裂时材料承受的工作应力往往低于屈服强度—低应力断裂;

③裂纹扩展快速、突然。

A、(1)(2)b、(1)(2)(3)c、(1)(3)d、(2)(3)

67、解理裂纹扩展的条件:(b )

(1)存在拉应力;(2)表面能γs较低;(3)裂纹长度大于临界尺寸。

A、(1)(2)b、(1)(2)(3)c、(1)(3)d、(2)(3)

68、应力状态软性系数( c )

单向拉伸:α=()扭转:α=()单向压缩:α=()

A、0.5 0.7 1.0

B、0.5 0.8 1.0

C、0.5 0.8 2.0

D、0.8 0.8 2.0

69、脆性金属材料在拉伸时产生正断,塑性变形几乎为零,而在压缩时除能产生一定的塑性变形外,常沿与轴线(d )°方向产生切断。

A、30;b、35;c、40;d、45

70、为防止压缩时试件失稳,试件的高度和直径之比应取( b )

A、0.5~2.0

B、1.5~2.0

C、1.5~2.5

D、1.0~2.0

71、扭转试验具有如下特点: (a )

(1).扭转的应力状态软性系数0.8,比拉伸时的大,易于显示金属的塑性行为。

(2).试样扭转时,塑性变形均匀,没有缩颈现象。能精确地反映出高塑性材料,直至断裂前的变形能力和强度。

(3).表面切应力最大,能较敏感地反映出金属表面缺陷及

表面硬化层的性能。

(4).不仅适用于脆性也适用于塑性金属材料。

A、(1)(2)(3)(4)

B、(1)(2)(3)

C、(1)(3)(4)

D、(2)(3)(4)

72、缺口使塑性材料强度(),塑性(),这是缺口的第二个效应。(c)

A、提高提高

B、提高不变

C、提高降低

D、不变降低

73、冲击载荷与静载的主要差异:(b )

A、应力大小不同

B、加载速率不同

C、应力方向不同

D、加载方向不同

74、如果在一定加载条件及温度下:(b)

材料产生正断,则断裂应力变化不大,随应变率的增加塑性();

如果材料产生切断,则断裂应力随着应变率提高显著(),塑性的变化()

A、增大增加变大

B、减小增加变大

C、减小增加变小

D、减小减小变大

75、新标准冲击吸收能量K的表示方法:KV2的意义( D )

A、U型缺口试样在2mm摆锤刀刃下的冲击吸收能量,表示为KV2;

B、V型缺口试样在2m摆锤刀刃下的冲击吸收能量,表示为KV2;

C、V型缺口试样在2cm摆锤刀刃下的冲击吸收能量,表示为KV2;

D、V型缺口试样在2mm摆锤刀刃下的冲击吸收能量,表示为KV2;

76、断裂是工程上最危险的换效形式。不是其特点的是:( b )

(a)突然性或不可预见性;

(b)有一定的塑性

(c)低于屈服力,发生断裂;

(d)由宏观裂扩展引起。

77、不是裂纹扩展的基本形式的是(d)

A、张开型

B、滑开型

C、撕开型

D、撕张型

78、断裂判据正确地(a)

A、KI < KIC 有裂纹,但不会扩展(破损安全)

B、KI < KIC 临界状态

C、KI=KIC 发生裂纹扩展,直至断裂

D、KI >KIC 有裂纹,但不会扩展(破损安全)

79、疲劳现象及特点错误的( c )

A、疲劳是低应力循环延时断裂,即具有寿命的断裂;

B、疲劳是潜在的突发性脆性断裂;

C、疲劳对缺陷(缺口、裂纹及组织缺陷)不敏感;

D、疲劳断口能清楚显示裂纹的萌生、扩展和断裂。

80、疲劳宏观断口特征,不是断口区域:(c)

A、疲劳源b、疲劳区、c、滑开区d、瞬断区

一.简答题论述题

1、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能?

答:金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大,所以说它是一个对组织不敏感的性能指标,这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响,但对材料的刚度影响不大。

2.影响屈服强度的因素

答:与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度

位错增值和运动

晶粒、晶界、第二相等

外界影响位错运动的因素

主要从内因和外因两个方面考虑

3、缺口冲击韧性试验能评定那些材料的低温脆性?那些材料不能用此方法检验和评定?

答:缺口冲击韧性试验能评定的材料是低、中强度的体心立方金属以及Bb,Zn,这些材料的冲击韧性对温度是很敏感的。对高强度钢、铝合金和钛合金以及面心立方金属、陶瓷材料等不能用此方法检验和评定。

4、在评定材料的缺口敏感应时,什么情况下宜选用缺口静拉伸试验?什么情况下宜选用缺口偏斜拉伸?什么情况下则选用缺口静弯试验?

答:缺口静拉伸试验主要用于比较淬火低中温回火的各种高强度钢,各种高强度钢在屈服强度小于1200MPa时,其缺口强度均随着材料屈服强度的提高而升高;但在屈服强度超过1200MPa以上时,则表现出不同的特性,有的开始降低,有的还呈上升趋势。

缺口偏斜拉伸试验就是在更苛刻的应力状态和试验条件下,来检验与对比不同材料或不同工艺所表现出的性能差异。

缺口试样的静弯试验则用来评定或比较结构钢的缺口敏感度和裂纹敏感度。

5、如何提高陶瓷材料的热冲击抗力?

答:在工程应用中,陶瓷构件的失效分析是十分重要的,如果材料的失效,主要是热震断裂,例如对高强、微密的精细陶宠,则裂纹的萌生起主导作用,为了防止热震失效提高热震断裂抗力,应当致力于提高材料的强度,并降低它的弹性模量和膨胀系数。若导致热震失效的主要因素是热震损坏,这时裂纹的扩展起主要作用,这时应当设法提高它的断裂韧性,降低它的强度

6、疲劳断口有什么特点?

答:有疲劳源。在形成疲劳裂纹之后,裂纹慢速扩展,形成贝壳状或海滩状条纹。这种条纹开始时比较密集,以后间距逐渐增大。由于载荷的间断或载荷大小的改变,裂纹经过多次张开闭合并由于裂纹表面的相互摩擦,形成一条条光亮的弧线,叫做疲劳裂纹前沿线,这个区域通常称为疲劳裂纹扩展区,而最后断裂区则和静载下带尖锐缺口试样的断口相似。对于塑性材料,断口为纤维状,对于脆性材料,则为结晶状断口。总之,一个典型的疲劳断口总是由疲劳源,疲劳裂纹扩展区和最终断裂区三部份构成。

7、如何提高材料或零件的抗粘着磨损能力?

答:

1、注意一对摩擦副的配对。不要用淬硬钢与软钢配对;不要用软金属与软金属配对。

2、金属间互溶程度越小,晶体结构不同,原子尺寸差别较大,形成化合物倾向较大的金属,构成摩擦副时粘着磨损就较轻微。

3、通过表面化学热处理,如渗硫、硫氮共镕、磷化、软氮化等热处理工艺,使表面生成一化合物薄膜,或为硫化物,磷化物,含氮的化合物,使摩擦系数减小,起到减磨作用也减小粘着磨损。

4、改善润滑条件。

8.简述材料性能的分析方法。

答:对材料性能的分析,常有如下四种不同的方法

A.黑箱法:由于不知道或不需要知道材料内部的结构,认为材料是一个黑箱;可从输入和输出信息的实验关系来定义或理解性能

B相关法(灰箱法):随着对材料结构的不断认识,及对材料实验数据的不断积累,材料的结构部分已知,从而可用统计的方法建立起性能与结构之间相关性的经验方程。

C过程法(白箱法):在深入了解材料内部结构的本质、并掌握材料的行为过程机制的情况下,可从材料的结构参数去计算或预测材料的各种性能。

D环境法:材料的性能,除与材料的成分和结构有关外,还与外界的环境条件有关。即从环境条件对材料的作用角度去研究材料的性能。

9.解释形变强化的概念,并阐述其工程意义。

答:拉伸试验中,材料完成屈服应变后,随应变的增加发生的应力增大的现象,称为形变强化。材料的形变强化规律,可用Hollomon公式S=Kεn描述。

形变强化是金属材料最重要的性质之一,其工程意义在于:1)形变强化可使材料或零件具有抵抗偶然过载的能力,阻止塑性变形的继续发展,保证材料安全。2)形变强化是工程上强化材料的重要手段,尤其对于不能进行热处理强化的材料,形变强化成为提高其强度的非常重要的手段。3)形变强化性能可以保证某些冷成形如冷拔线材和深冲成形等工艺的顺利进行。

材料力学性能试题(卷)集

判断 1.由内力引起的内力集度称为应力。(×) 2.当应变为一个单位时,弹性模量即等于弹性应力,即弹性模量是产生100%弹性变形所需的应力。(√) 3.工程上弹性模量被称为材料的刚度,表征金属材料对弹性变形的抗力,其值越大,则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。(×) 4.弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。(√) 5.滑移面和滑移方向的组合称为滑移系,滑移系越少金属的塑性越好。(×) 6.高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。(×) 7.固溶强化的效果是溶质原子与位错交互作用及溶质浓度的函数,因而它不受单相固溶合金(或多项合金中的基体相)中溶质量所限制。(×) 8.随着绕过质点的位错数量增加,留下的位错环增多,相当于质点的间距减小,流变应力就增大。(√) 9.层错能低的材料应变硬度程度小。(×) 10.磨损、腐蚀和断裂是机件的三种主要失效形式,其中以腐蚀的危害最大。(×) 11.韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色,颗粒状。(×) 12.脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直,断口平齐而光亮,长呈放射状或结晶状。(√) 13.决定材料强度的最基本因素是原子间接合力,原子间结合力越高,则弹性模量、熔点就越小。(×) 14.脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断,塑性变形量几乎为零。(√) 15.脆性金属材料在压缩时除产生一定的压缩变形外,常沿与轴线呈45°方向产生断裂具有切断特征。(√)

16.弯曲试验主要测定非脆性或低塑性材料的抗弯强度。(×) 17.可根据断口宏观特征,来判断承受扭矩而断裂的机件性能。(√) 18.缺口截面上的应力分布是均匀的。(×) 19.硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能。(√) 20.于降低温度不同,提高应变速率将使金属材料的变脆倾向增大。(×) 21.低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。(×) 22.体心立方金属及其合金存在低温脆性。(√) 23.无论第二相分布于晶界上还是独立在基体中,当其尺寸增大时均使材料韧性下降,韧脆转变温度升高。(√) 24.细化晶粒的合金元素因提高强度和塑性使断裂韧度K IC下降。(×) 25.残余奥氏体是一种韧性第二相,分布于马氏体中,可以松弛裂纹尖端的应力峰,增大裂纹扩展的阻力,提高断裂韧度K IC。(√) 26.一般大多数结构钢的断裂韧度K IC都随温度降低而升高。(×) 27.金属材料的抗拉强度越大,其疲劳极限也越大。(√) 28.宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的形成、长大及连接而成的。(√) 29.材料的疲劳强度仅与材料成分、组织结构及夹杂物有关,而不受载荷条件、工作环境及表面处理条件的影响。(×) 30.应力腐蚀断裂并是金属在应力作用下的机械破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的叠加所造成的。(×) 31.氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色,颗粒状。(√) 32.含碳量较低且硫、磷含量较高的钢,氢脆敏感性低。(×) 33.在磨损过程中,磨屑的形成也是一个变形和断裂的过程。(√)

材料力学性能考试答案

《工程材料力学性能》课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章 单向静拉伸力学性能 1、 试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别?为什么? 2、 决定金属屈服强度的因素有哪些?【P12】 答:内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。 外在因素:温度、应变速率和应力状态。 3、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险?【P21】 答:韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断地消耗能量;而脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因而危害性很大。 4、 剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂,为什么断裂性质完全不同?【P23】 答:剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面分离,一般是韧性断裂,而解理断裂是在正应力作用以极快的速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,解理断裂通常是脆性断裂。 5、 何谓拉伸断口三要素?影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些? 答:宏观断口呈杯锥形,由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成,即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置,因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。 6、 论述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路,推导格雷菲斯方程,并指出该理论的局限性。 【P32】 答: 212?? ? ??=a E s c πγσ,只适用于脆性固体,也就是只适用于那些裂纹尖端塑性变形可以忽略的情况。 第二章 金属在其他静载荷下的力学性能 一、解释下列名词: (1)应力状态软性系数—— 材料或工件所承受的最大切应力τ max 和最大正应力σmax 比值,即: () 32131max max 5.02σσσσσστα+--== 【新书P39 旧书P46】 (2)缺口效应—— 绝大多数机件的横截面都不是均匀而无变化的光滑体,往往存在截面的急剧变化,如键槽、油孔、轴肩、螺纹、退刀槽及焊缝等,这种截面变化的部分可视为“缺口”,由于缺口的存在,在载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化,产生所谓的缺口效应。【P44 P53】 (3)缺口敏感度——缺口试样的抗拉强度σbn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σ b 的比值,称为缺口敏感度,即: 【P47 P55 】 (4)布氏硬度——用钢球或硬质合金球作为压头,采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。【P49 P58】 (5)洛氏硬度——采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头,以测量压痕深度所表示的硬度 【P51 P60】。 (6)维氏硬度——以两相对面夹角为136。的金刚石四棱锥作压头,采用单位面积所承受

材料2004级《材料力学性能》考试答案AB

贵州大学2007-2008学年第一学期考试试卷 A 缺口效应; 因缺口的存在,改变了缺口根部的应力的分布状态,出现: ①应力状态变硬(由单向拉应力变为三向拉应力); ②应力集中的现象称为缺口效应。 解理台阶; 在拉应力作用下,将材料沿某特定的晶体学平面快速分离的穿晶脆性断裂方式称为解理断裂,称该晶体学平面为解理平面;在该解理平面上,常常会出现一些小台阶,叫解理台阶;这些小台阶有汇聚为大的台阶的倾向,表现为河流状花样。 冷脆转变; 当温度T℃低于某一温度T K时,金属材料由韧性状态转变为脆性状态,材料的αK 值明显降低的现象。 热疲劳; 因工作温度的周期性变化,在构件内部产生交变热应力循环所导致的疲劳断裂,表现为龟裂。 咬合磨损; 在摩擦面润滑缺乏时,摩擦面间凸起部分因局部受力较大而咬合变形并紧密结合,并产生形变强化作用,其强度、硬度均较高,在随后的相对分离的运动时,因该咬合的部位因结合紧密而不能分开,引起其中某一摩擦面上的被咬合部分与其基体分离,咬合吸附 二、计算题(共42分,第1题22分,第2题20分) 1、一直径为10mm,标距长为50mm的标准拉伸试样,在拉 力P=10kN时,测得其标距伸长为50.80mm。求拉力P=32kN 时,试样受到的条件应力、条件应变及真应力、真应变。(14分) 该试样在拉力达到55.42kN时,开始发生明显的塑性变形;在拉力达到 67.76kN后试样断裂,测得断后的拉伸试样的标距为57.6mm,最小处截面 直径为8.32mm;求该材料的屈服极限σs、断裂极限σb、延伸率和断面收缩率。(8分) 解:d0=10.0mm, L0= 50mm, P1=10kN时L1= 50.80mm;P2=32kN 因P1、P2均远小于材料的屈服拉力55.42kN,试样处于弹性变形阶段,据虎克定律有:P1: P2 =⊿L1:⊿L2 =(L1-L0):(L2-L0) L2-L0 =(L1-L0)×P2/P1 =0.8 ×32/10 =2.56(mm)=> L2 = 52.56(mm) 2 分此时:F0 =πd02/4 =78.54 mm2 由:F2×L2=F0×L0 => F2= F0×L0/L2 =78.54×50/52.56=74.71 (mm2) 2 分条件应力:σ= P/F0 =32kN/78.54mm2=407.44Mpa 2分

材料力学性能考试题及答案

07 秋材料力学性能 一、填空:(每空1分,总分25分) 1.材料硬度的测定方法有、和。 2.在材料力学行为的研究中,经常采用三种典型的试样进行研究,即、和。 3.平均应力越高,疲劳寿命。 4.材料在扭转作用下,在圆杆横截面上无正应力而只有,中心处切 应力为,表面处。 5.脆性断裂的两种方式为和。 6.脆性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则;塑性材料切口根 部裂纹形成准则遵循断裂准则; 7.外力与裂纹面的取向关系不同,断裂模式不同,张开型中外加拉 应力与断裂面,而在滑开型中两者的取向关系则为。 8.蠕变断裂全过程大致由、和 三个阶段组成。 9.磨损目前比较常用的分类方法是按磨损的失效机制分为、和腐蚀磨损等。 10.深层剥落一般发生在表面强化材料的区域。

11.诱发材料脆断的三大因素分别是、和 。 二、选择:(每题1分,总分15分) ()1. 下列哪项不是陶瓷材料的优点 a)耐高温 b) 耐腐蚀 c) 耐磨损 d)塑性好 ()2. 对于脆性材料,其抗压强度一般比抗拉强度 a)高b)低c) 相等d) 不确定 ()3.用10mm直径淬火钢球,加压3000kg,保持30s,测得的布氏硬度值为150的正确表示应为 a) 150HBW10/3000/30 b) 150HRA3000/l0/ 30 c) 150HRC30/3000/10 d) 150HBSl0/3000/30 ()4.对同一种材料,δ5比δ10 a) 大 b) 小 c) 相同 d) 不确定 ()5.下列哪种材料用显微硬度方法测定其硬度。 a) 淬火钢件 b) 灰铸铁铸件 c) 退货态下的软钢 d) 陶瓷 ()6.下列哪种材料适合作为机床床身材料 a) 45钢 b) 40Cr钢 c) 35CrMo钢 d) 灰铸铁()7.下列哪种断裂模式的外加应力与裂纹面垂直,因而 它是最危险的一种断裂方式。

金属的性能 测试题一

金属的性能测试题一 一.填空题(每空1分,共45分) 1.金属材料的性能一般分为两种,一类是使用性能,一类是工艺性能,前者包括____________, 和,后者包括,,, 和。 2.力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能,包括,,,,及疲劳强度等。 3.强度是指金属材料在载荷作用下,抵抗或的能力,强度常用的衡量指标有和。 4.如果零件工作时所受的应力低于材料的或则不会产生过量的塑性变形。 5.断裂前金属材料产生的能力称为塑性,金属材料的________________和 _____________的数值越大,表示材料的塑性越好。 6.530HBW/750表示直径为 mm的球压头,在 ________N压力下,保持 S,测得的硬度值为。 7韧性是指金属在吸收的能力,韧性的判据通过试验来测定,国标规定采用来作韧性判据,符号为,单位是,数值越大,冲击韧性越。 8.金属材料抵抗载荷作用而能力,称为。9.试验证明,材料的多种抗力取决于材料的与的综合力学性能,冲击能量高时,主要决定于,冲击能量低时,主要决定于。10.金属力学性能之一疲劳强度可用性能指标表示,该性能指标是指的最大应力,单位为,用表示,对于黑色金属一般规定应力循环周次为,有色金属取。 二.选择题(每选择项1分,共5分) 1.用拉伸试验可测定材料的(以下的)性能指标() A 强度 B 硬度 C 韧性 2.金属材料的变形随外力消除而消除为() A弹性形变 B 屈服现象 C 断裂 3.做疲劳试验时,试样承受的载荷为() A.静载荷 B 冲击载荷 C 交变载荷 4.用压痕的深度来确定材料的硬度值为() A.布氏硬度 B 洛氏硬度 C 维氏硬度 5.现需测定某灰铸铁的硬度一般应选用何种方法测定() A.布氏硬度机 B 洛氏硬度机 C 维氏硬度机 三.判断题(每题1分,共10分) 1.工程中使用的金属材料在拉伸试验时,多数会出现显著的屈服现象。() 2.维氏硬度测量压头为正四棱锥体金刚石() 3.洛氏硬度值无单位。() 4.做布氏硬度测试时,当试验条件相同时,其压痕直径越小,材料的硬度越低。() 5.在实际应用中,维氏硬度值是根据测定压痕对角线长度再查表得到的。()

材料力学性能课后习题答案

1弹性比功: 金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2.滞弹性: 金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。 3.循环韧性: 金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4.xx效应: 金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。 5.解理刻面: 这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6.塑性: 金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。 韧性: 指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶: 当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样: 解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。

是解理台阶的一种标志。 9.解理面: 是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂: 穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。 沿晶断裂: 裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。 11.韧脆转变: 具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性: 理想的弹性体是不存在的,多数工程材料弹性变形时,可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等金属的弹性模量主要取决于什么因素?为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标? 答: 主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小,但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了,原子的本性和晶格类型未发生改变,故弹性模量对组织不敏感。 1、试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别?为什么?

材料力学性能复习题

一、什么是蠕变,蠕变变形的机理是什么? 蠕变就是金属在长时间恒温、恒载荷作用下,缓慢地产生塑性变形的现象。金属的蠕变变形主要是通过位错滑移,原子扩散等机理进行的。其中位错滑移蠕变是由于在高温下位错借助外界提供的热激活能和空位扩散来克服某些短程障碍,从而使变形不断产生,其中高温下的热激活能过程主要是刃型位错的攀移;原子扩散蠕变是在较高温度下晶体内空位将从受拉应力晶界向受压应力晶界迁移,原子则朝相反方向流动,致使晶体逐渐产生伸长的蠕变。二、什么是脆性断裂?什么是应力腐蚀现象,防止应力腐蚀的措施有哪些? 脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本不发生什么塑性变形,没有明显的征兆,危害性很大。 金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下,经过一段时间后所产生的低应力脆断现象,称为应力腐蚀现象 防止应力腐蚀的措施1.合理选择金属材料针对机件所受的应力和接触的化学介质,选用耐应力腐蚀的金属材料并尽可能选择较高的合金。2.减少或消除机件中的残余拉应力应尽量减少机件上的应力集中效应,加热和冷却都要均匀。必要时可采用退火工艺以消除应力。如果能采用喷丸或者其他表面处理方法,使机件表层中产生一定的残余应力,则更为有效。3.改善化学介质一方面设法减少和消除促进应力腐蚀开裂的有害化学离子,另一方面,也可以在化学介质中添加缓蚀剂。4.采用电化学保护采用外加电位的方法,使金属在化学介质中的电位远离应力腐蚀敏感电位区域,一般采用阴极保护法,但高强度钢或其他氢脆敏感的材料,不能采用阴极保护法。 三、什么是应力软性系数?计算单向拉伸、单向压缩和扭转变形的应力状态软性系数。 最大切应力与最大正应力的比值来表示它们的相对大小,称为应力软性系数,记为 用来描述金属材料在某应力状态下的"软"和"硬",越大表示应力状态越"软",金属越容易产生塑性变形和韧性断裂。反之,越小表示应力状态越"硬",金属越不易产生塑性变形和韧性断裂 对于金属材料 单向拉伸时=,=0,=0 :=0.5 单向压缩时=0,=0,=-:=2 扭转变形时=,=0,=-:=0.8 四、简述粘着磨损的机理,什么情况产生粘着磨损。 在滑动摩擦条件下,由于摩擦副实际表面上总存在局部凸起,当摩擦副双方接触时,即使施加较小的载荷,在真是接触面上的局部应力就足以引起塑性变形,若接触表面洁净未被腐蚀,则局部塑性变形会使两个基础面的原子彼此十分接近而产生强烈粘着,实际上就是原子间的键合作用。随后在继续滑动时,粘着点被剪断并转移到一方金属表面,然后脱落下便形成磨屑。一个粘着点剪断了,又在新的地方产生粘,随后也被剪断、转移,如此粘着→剪断→转移→再粘着循环不已,这就构成粘着磨损过程。 粘着磨损又称咬合磨损,是在滑动摩擦条件下,当摩擦副相对滑动速度较小时发生的。它是因缺乏润滑油,摩擦副表面无氧化膜,且单位法向载荷很大,以至接触应力超过实际接触点处屈服强度的条件下而产生的一种磨损。 五、金属疲劳断裂有哪些特征?什么是疲劳裂纹扩展门槛值?简述疲劳裂纹扩展至断裂的过程。影响疲劳强度的主要因素有哪些? 金属机件或构件在变动应力和应变长期作用下,由于积累损伤而引起的断裂现象称为疲劳。特点:(1)疲劳是低应力循环延时断裂,即具有寿命的断裂,当应力低于某一临界时,寿命

材料力学性能试题14春A卷

皖西学院2013–2014学年度第2学期考试试卷(A 卷) 材化 学院 材料科学与工程 专业 11 级 材料力学性能 课程 一.填空题:本大题共10小题,计20个空格,每空格0.5分,共10 分。 1.因相对运动而产生的磨损分为三个阶段: . 和剧烈磨损阶段。 2.影响屈服强度的外在因素有 . 和 。 3.金属材料断裂前所产生的塑性变形由 和 两部分构成。 4.洛氏硬度的表示方法为 .符号 和 。如80HRC 表示用C 标尺测得的洛氏硬度值为 。 5.疲劳过程是由 . 及最后 所组成的。 6.宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的 . 及 而成的。 7.聚合物的聚集态结构包括 . 和 。 二.判断题:本大题共20小题,每小题1分,共20分。 1.工程上弹性模量被称为材料的刚度,表征金属材料对弹性变形的抗力,其值越大,则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。( ) 2.疲劳断裂应力判据:对称应力循环下:σ≥σ-1。非对称应力循环下:σ≥σr ( ) 3. 随着实验温度升高,金属的断裂由常温下常见的沿晶断裂过渡到穿晶断裂。( ) 4.聚合物的性能主要取决于其巨型分子的组成与结构。( ) 5.三种状态下的聚合物的变形能力不同,弹性模量几乎相同。( ) 6.体心立方金属及其合金存在低温脆性。( ) 7.在高弹态时聚合物的变形量很大,且几乎与温度无关。( ) 8.无论第二相分布于晶界上还是独立在基体中,当其尺寸增大时均使材料韧性下降,韧脆转变温度升高。( ) 9.残余奥氏体是一种韧性第二相,分布于马氏体中,可以松弛裂纹尖端的应力峰,增大 裂纹扩展的阻力,提高断裂韧度KIC 。( ) 10.金属材料的抗拉强度越大,其疲劳极限也越大。( ) 11.鉴于弯曲试验的特点,弯曲试验常用于铸铁.硬质合金等韧性材料的性能测试。( ) 12.材料的硬度与抗拉强度之间为严格的线性关系。( ) 13. 裂纹扩展方向与疲劳条带的方向垂直。( ) 14.适量的微裂纹存在于陶瓷材料中将提高热震损伤性。( ) 15.决定材料强度的最基本因素是原子间接合力,原子间结合力越高,则弹性模量.熔点就越小。( ) 16.脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断,塑性变形量几乎为零。( ) 17.弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。( ) 18.金属的裂纹失稳扩展脆断的断裂K 判据:K I ≥K IC ( ) 19.脆性金属材料在压缩时除产生一定的压缩变形外,常沿与轴线呈45°方向产生断裂具有切断特征。( ) 20.材料的疲劳强度仅与材料成分.组织结构及夹杂物有关,而不受载荷条件.工作环境及表面处理条件的影响。( ) 三.单选题:本大题共20小题,每小题1分,共20分。 1.拉伸断口一般成杯锥状,由纤维区.放射区和( )三个区域组成。 A .剪切唇 B .瞬断区 C .韧断区 D .脆断区。 2.根据剥落裂纹起始位置及形态的差异,接触疲劳破坏分为点蚀.浅层剥落和( )三类。 A .麻点剥落 B .深层剥落 C .针状剥落 D .表面剥落。 3.应力状态软性系数表示最大切应力和最大正应力的比值,单向压缩时软性系数(ν=0.25)的值是( )。 A .0.8 B .0.5 C .1 D .2 4.韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标,是指材料断裂前吸收( )和断裂功的能力 A .塑性变形功 B .弹性变形功 C .弹性变形功和塑性变形功 D .冲击变形功 5.在拉伸过程中,在工程应用中非常重要的曲线是( )。 A .力—伸长曲线 B .工程应力—应变曲线 C .真应力—真应变曲线。 6.冲击载荷与静载的主要差异:( ) A .应力大小不同 B .加载速率不同 C .应力方向不同 D .加载方向

材料力学性能习题及解答库

第一章习题答案 一、解释下列名词 1、弹性比功:又称为弹性比能、应变比能,表示金属材料吸收弹性变形功的能力。 2、滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象。 3、循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性。 4、包申格效应:先加载致少量塑变,卸载,然后在再次加载时,出现ζ e 升高或降低的现 象。 5、解理刻面:大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6、塑性、脆性和韧性:塑性是指材料在断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。韧性:指材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力,或指材料抵抗裂纹扩展的能力 7、解理台阶:高度不同的相互平行的解理平面之间出现的台阶叫解理台阶; 8、河流花样:当一些小的台阶汇聚为在的台阶时,其表现为河流状花样。 9、解理面:晶体在外力作用下严格沿着一定晶体学平面破裂,这些平面称为解理面。 10、穿晶断裂和沿晶断裂:沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,一定是脆断,且较为严重,为最低级。穿晶断裂裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可能是脆性断裂。 11、韧脆转变:指金属材料的脆性和韧性是金属材料在不同条件下表现的力学行为或力学状态,在一定条件下,它们是可以互相转化的,这样的转化称为韧脆转变。 二、说明下列力学指标的意义 1、E(G): E(G)分别为拉伸杨氏模量和切变模量,统称为弹性模量,表示产生100%弹性变形所需的应力。 2、Z r 、Z 0.2、Z s: Z r :表示规定残余伸长应力,试样卸除拉伸力后,其标距部分的 残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。ζ 0.2:表示规定残余伸长率为0.2%时的应力。 Z S:表征材料的屈服点。 3、Z b韧性金属试样在拉断过程中最大试验力所对应的应力称为抗拉强度。 4、n:应变硬化指数,它反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力,是表征金属材料应变硬 化行为的性能指标。 5、3、δ gt、ψ : δ是断后伸长率,它表征试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比。 Δgt 是最大试验力的总伸长率,指试样拉伸至最大试验力时标距的总伸长与原始标距的百

工程材料力学性能课后习题答案

《工程材料力学性能》(第二版)课后答案 第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能 一、解释下列名词 滞弹性:在外加载荷作用下,应变落后于应力现象。 静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 弹性极限:试样加载后再卸裁,以不出现残留的永久变形为标准,材料 能够完全弹性恢复的最高应力。 比例极限:应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 包申格效应:指原先经过少量塑性变形,卸载后同向加载,弹性极限 (σP)或屈服强度(σS)增加;反向加载时弹性极限(σP)或屈服 强度(σS)降低的现象。 解理断裂:沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面--解理面,一般是低指数,表面能低的晶面。 解理面:在解理断裂中具有低指数,表面能低的晶体学平面。 韧脆转变:材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象(冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型转变穿晶断裂,断口特征由纤维状转变为结晶状)。 静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标,是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能? 答案:金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大,所以说它是一个对组织不敏感的性能指标,这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响,但对材料的刚度影响不大。 三、什么是包申格效应,如何解释,它有什么实际意义? 答案:包申格效应就是指原先经过变形,然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零,这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。

材料力学-测试题

材料力学-测试题

1. 判断改错题 6-1-1 单元体上最大正应力平面上的剪应力必为零, 则最大剪应力平面上的正应力也必为零。 ( ) 6-1-2 从横力弯曲的梁上任一点取出的单元体均属于二向应力状态。 ( ) 6-1-3 图示单元体一定为二向应力状态。( ) 6-1-4 受扭圆轴除轴心外, 轴内各点均处于纯剪切应力状态。 ( ) 题6 -1 -3 图 题6 -1 -5 图 6-1-5 图示等腰直角三角形, 已知两直角边所表示的截面上只有剪应力, 且等于τ0 ,

则斜边所表示的截面上的正应力σ=τ0 , 剪应力τ=1/2τ0。 ( ) 6-1-6 单向应力状态的应力圆和三向均匀拉伸或压缩应力状态的应力圆相同, 且均为σ轴上的一个点。 ( ) 6-1-7 纯剪应力状态的单元体, 最大正应

面上。 ( ) 6-1-8 塑性材料制成的杆件, 其危险点必须用第三或第四强度理论所建立的强度条件来校核强度。 ( ) 6-1-9 图示为两个单元体的应力状态, 若它们的材料相同,则根据第三强度理论可以证明两者同样危险。 ( ) 6-1-10 纯剪应力状态的单元体既有体积改变, 又有形状改变。 ( )题6 -1 -9 图6-1-11 某单元体叠加上一个三向等拉( 或等压) 应力状态后, 其体积改变比能 不变而

形状改变比能发生变化。 ( ) 6-1-12 铸铁水管冬天结冰时会因冰膨胀被胀裂, 而管内的冰却不会破坏, 这是 因为的 强度比铸铁的强度高。 ( ) 6-1-13 有正应力作用的方向上, 必有线应

6-1-14 当单元体的最大拉应力σmax = σs 时, 单元体一定出现屈服。 ( ) 6-1-15 脆性材料中若某点的最大拉应力σma x = σb , 则该点一定会产生断裂。 ( ) 6-1-16 若单元体上σx = σy = τx = 50MPa, 则该单元体必定是二向应力状 态。 ( ) 2. 填空题 6-2-1 矩形截面梁在横力弯曲下, 梁的上、下边缘各点处于向应力状态, 中性轴上各 点处于应力状态。题6 -2 -2 图

2015年材料力学性能思考题大连理工大学

一、填空: 1.提供材料弹性比功的途径有二,提高材料的,或降低。 2.退火态和高温回火态的金属都有包申格效应,因此包申格效应是 具有的普遍现象。 3.材料的断裂过程大都包括裂纹的形成与扩展两个阶段,根据断裂过程材料的宏观塑性变形过程,可以将断裂分为与;按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径,分为和;按照微观断裂机理分为和;按作用力的性质可分为和。 4.滞弹性是指材料在范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加的现象,滞弹性应变量与材料、有关。 5.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量的塑性变形,而后再同向加载,规定残余伸长应力;反向加载,规定残余伸长应力的现象。消除包申格效应的方法有和。 6.单向静拉伸时实验方法的特征是、、必须确定的。 7.过载损伤界越,过载损伤区越,说明材料的抗过载能力越强。 8. 依据磨粒受的应力大小,磨粒磨损可分为、 、三类。 9.解理断口的基本微观特征为、和。10.韧性断裂的断口一般呈杯锥状,由、和三个区域组成。 11.韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标,其中又分为、 和。 12.在α值的试验方法中,正应力分量较大,切应力分量较小,应力状态较硬。一般用于塑性变形抗力与切断抗力较低的所谓塑性材料试验;在α值的试验方法中,应力状态较软,材料易产生塑性变形,适用于在单向拉伸时容易发生脆断而不能充分反映其塑性性能的所谓脆性材料; 13.材料的硬度试验应力状态软性系数,在这样的应力状态下,几乎所有金属材料都能产生。 14. 硬度是衡量材料软硬程度的一种力学性能,大体上可以分为 、和三大类;在压入法中,根据测量方式不同又分为 、和。 15. 国家标准规定冲击弯曲试验用标准试样分别为试样 和试样,所测得的冲击吸收功分别用 、标记。 16. 根据外加压力的类型及其与裂纹扩展面的取向关系,裂纹扩展的基本方式有、和。 17. 机件的失效形式主要有、、三种。 18.低碳钢的力伸长曲线包括、、、

材料级《材料力学性能》考试答案AB

贵州大学2007-2008学年第一学期考试试卷 A 缺口效应; 因缺口的存在,改变了缺口根部的应力的分布状态,出现: ① 应力状态变硬(由单向拉应力变为三向拉应力); ② 应力集中的现象称为缺口效应。 解理台阶; 在拉应力作用下,将材料沿某特定的晶体学平面快速分离的穿晶脆性断裂方式称为解理断裂,称该晶体学平面为解理平面;在该解理平面上,常常会出现一些小台阶,叫解理台阶;这些小台阶有汇聚为大的台阶的倾向,表现为河流状花样。 冷脆转变; 当温度T ℃低于某一温度T K 时,金属材料由韧性状态转变为脆性状态,材料的αK 值明显降低的现象。 热疲劳; 因工作温度的周期性变化,在构件内部产生交变热应力循环所导致的疲劳断裂,表现为龟裂。 咬合磨损; 在摩擦面润滑缺乏时,摩擦面间凸起部分因局部受力较大而咬合变形并紧密结合,并产生形变强化作用,其强度、硬度均较高,在随后的相对分离的运动时,因该咬合的部位因结合紧密而不能分开,引起其中某一摩擦面上的被咬合部分与其基体分离,咬合吸附于另一摩擦面上,导致该摩擦面的物质颗粒损失所形成的磨损。 二、计算题(共42分,第1题22分,第2题20分) 1、一直径为10mm ,标距长为50mm 的标准拉伸试样,在拉力P=10kN 时,测 得其标距伸长为50.80mm 。求拉力P=32kN 时,试样受到的条件应力、条件应变及真应力、真应变。(14分) 该试样在拉力达到55.42kN 时,开始发生明显的塑性变形;在拉力达到67.76kN 后试样断裂,测得断后的拉伸试样的标距为57.6mm ,最小处截面直径为8.32mm ;求该材料的屈服极限σs 、断裂极限σb 、延伸率和断面收缩率。(8分) 解: d 0 =10.0mm, L 0 = 50mm, P 1=10kN 时L 1 = 50.80mm ;P 2=32kN 因P 1、P 2均远小于材料的屈服拉力55.42kN ,试样处于弹性变形阶段,据虎克 得 分 评分人

材料力学性能课后标准答案(时海芳任鑫)

第一章 1.解释下列名词①滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。②弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。③循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。④包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。⑤塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。⑥韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 脆性:指金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力 ⑦加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时,由于晶粒发生滑移, 出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,使金属的强度和硬度升高,塑性和韧性降低的现象。⑧解理断裂:解理断裂是在正应力作用产生的一种穿晶断裂,即断裂面沿一定的晶面(即解理面)分离。 2.解释下列力学性能指标的意义弹性模量);(2)ζ p(规定非比例伸长应力)、ζ e(弹性极限)、ζ s(屈服强度)、ζ 0.2(屈服强度);(3)ζ b (抗拉强度);(4)n(加工硬化指数); (5)δ (断后伸长率)、ψ (断面收缩率) 4.常用的标准试样有5 倍和10倍,其延伸率分别用δ 5 和δ 10 表示,说明为什么δ 5>δ 10。答:对于韧性金属材料,它的塑性变形量大于均匀塑性变形量,所以对于它的式样的比例,尺寸越短,它的断后伸长率越大。 5.某汽车弹簧,在未装满时已变形到最大位置,卸载后可完全恢复到原来状态;另一汽车弹簧,使用一段时间后,发现弹簧弓形越来越小,即产生了塑性变形,而且塑性变形量越来越大。试分析这两种故障的本质及改变措施。答:(1)未装满载时已变形到最大位置:弹簧弹性极限不够导致弹性比功小;(2)使用一段时间后,发现弹簧弓形越来越小,即产生了塑性变形,这是构件材料的弹性比功不足引起的故障,可以通过热处理或合金化提高材料的弹性极限(或屈服极限),或者更换屈服强度更高的材料。 6.今有45、40Cr、35CrMo 钢和灰铸铁几种材料,应选择哪种材料作为机床机身?为什么?答:应选择灰铸铁。因为灰铸铁循环韧性大,也是很好的消

完整word版材料力学性能试题集

判断 1. 由内力引起的内力集度称为应力。 ( X ) 2. 当应变为一个单位时,弹性模量即等于弹性应力,即弹性模量是产生 的应 力。( V ) 3. 工程上弹性模量被称为材料的刚度,表征金属材料对弹性变形的抗力,其值越大,则在相 同应力 条件下产生的弹性变形就越大。 ( X ) 4. 弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。 ( V ) 5. 滑移面和滑移方向的组合称为滑移系,滑移系越少金属的塑性越好。 6. 高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。 ( X ) 7. 固溶强化的效果是溶质原子与位错交互作用及溶质浓度的函数, 因而它不受单相固溶合金 (或多项合金中的基体相)中溶质量所限制。 ( X ) 8. 随着绕过质点的位错数量增加,留下的位错环增多,相当于质点的间距减小,流变应力就 增大。 ( V ) 9. 层错能低的材料应变硬度程度小。 ( X ) 10. 磨损、腐蚀和断裂是机件的三种主要失效形式,其中以腐蚀的危害最大。 11. 韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色,颗粒状。 ( X ) 12. 脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直,断口平齐而光亮,长呈放射状或结晶状。 ( V ) 13. 决定材料强度的最基本因素是原子间接合力,原子间结合力越高,则弹性模量、熔点就 越小。 ( X ) 14. 脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断,塑性变形量几乎为零。 ( V ) 15. 脆性金属材料在压缩时除产生一定的压缩变形外,常沿与轴线呈 45°方向产生断裂具有 切断特征。( V ) 16. 弯曲试验主要测定非脆性或低塑性材料的抗弯强度。 ( X 17. 可根据断口宏观特征,来判断承受扭矩而断裂的机件性能。 18. 缺口截面上的应力分布是均匀的。 ( X ) 19. 硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能。 ( V ) 20. 于降低温度不同,提高应变速率将使金属材料的变脆倾向增大。 21. 低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。 ( X ) 22. 体心立方金属及其合金存在低温脆性。 ( V ) 23. 无论第二相分布于晶界上还是独立在基体中,当其尺寸增大时均使材料韧性下降,韧脆 转变温 度升高。 ( V ) 24. 细化晶粒的合金元素因提高强度和塑性使断裂韧度 K IC 下降。( X ) 25. 残余奥氏体是一种韧性第二相,分布于马氏体中,可以松弛裂纹尖端的应力峰,增大裂 纹扩展的阻力,提高断裂韧度 K IC 。( V ) 26. —般大多数结构钢的断裂韧度 K ic 都随温度降低而升高。(X ) 27. 金属材料的抗拉强度越大,其疲劳极限也越大。 ( V ) 28. 宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的形成、长大及连接而成的。 ( V ) 29. 材料的疲劳强度仅与材料成分、组织结构及夹杂物有关,而不受载荷条件、工作环境及 表面处 理条件的影响。 ( X ) 30. 应力腐蚀断裂并是金属在应力作用下的机械破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的叠 加所造 成的。 ( X ) 31. 氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色,颗粒状。 ( V ) 32. 含碳量较低且硫、磷含量较高的钢,氢脆敏感性低。 ( X ) 100%弹性变形所需 X)

材料力学性能-第2版课后习题答案

第一章单向静拉伸力学性能 1、解释下列名词。 1弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2.滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。3.循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。 5.解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。6.塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。 韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9.解理面:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。

沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。 11.韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性:理想的弹性体是不存在的,多数工程材料弹性变形时,可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等 2、 说明下列力学性能指标的意义。 答:E 弹性模量 G 切变模量 r σ规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指数 【P15】 3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素?为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标? 答:主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小,但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了,原子的本性和晶格类型未发生改变,故弹性模量对组织不敏感。【P4】 4、 试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别?为什么? 5、 决定金属屈服强度的因素有哪些?【P12】 答:内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。 外在因素:温度、应变速率和应力状态。 6、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险?【P21】 答:韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断地消耗能量;而脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因而危害性很大。 7、 剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂,为什么断裂性质完全不同?【P23】 答:剪切断裂是在切应力作用下沿滑移面分离而造成的滑移面分离,一般是韧性断裂,而解理断裂是在正应力作用以极快的速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,解理断裂通常是脆性断裂。 8、 何谓拉伸断口三要素?影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些? 答:宏观断口呈杯锥形,由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成,即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置,因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。 9、 论述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路,推导格雷菲斯方程,并指出该理论的局限性。【P32】 答: 2 12?? ? ??=a E s c πγσ,只适用于脆性固体,也就是只适用于那些裂纹尖端塑性变形可以忽略的情况。 第二章 金属在其他静载荷下的力学性能 一、解释下列名词: (1)应力状态软性系数—— 材料或工件所承受的最大切应力τmax 和最大正应力σmax 比值,即: () 32131max max 5.02σσσσσστα+--== 【新书P39 旧书P46】 (2)缺口效应—— 绝大多数机件的横截面都不是均匀而无变化的光滑体,往往存在截面的急剧变化,如键槽、油孔、轴肩、螺纹、退刀槽及焊缝等,这种截面变化的部分可视为“缺口”,由于缺口的存在,在载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化,产生所谓的缺口效应。【P44 P53】 (3)缺口敏感度——缺口试样的抗拉强度σbn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb 的比值,称为缺口敏感度,即: 【P47 P55 】 (4)布氏硬度——用钢球或硬质合金球作为压头,采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。【P49 P58】 (5)洛氏硬度——采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头,以测量压痕深度所表示的硬度【P51 P60】。

材料力学性能 2013试卷A

河南理工大学 2013~2014 学年第 1 学期 《材料力学性能》试卷 A 1、氢脆: 2、应力腐蚀: 3、蠕变: 4、疲劳失效: 5、塑性: 1、机械零件三种主要失效形式有 、 和 。 2、拉伸试验可以判断材料呈宏观 还是 以及塑性的大小、 对 和 的抗力以及 能力的大小等。 3、工程上弹性模量被称为材料的 ,表征金属材料对 的抗力。 4. 应力强度因子K 1是衡量裂纹顶端应力场强烈程度的函数,决定于 、 和 。 5、最常见的磨损分类是按磨损机理来分类,即 、 、 、 和 等。 6 、 和 是产生应力腐蚀开裂的三个条件。 7、硬度是表征材料软硬程度的一种性能。随试验方法的不同,其物理意义不同。常用的硬度测量方法有 、 和 等。 8、光滑拉伸试样断面收缩率大于 为脆断;小于 为韧断。 1、1. 影响屈服强度的外在因素是( )。 a . 金属的本性及晶格类型。 b. 晶粒大小。c. 溶质元素。d. 应力状态。 2. 循环应力的脉动循环,σm =σa ,R =0, 如图( )所示。 3、在交变载荷作用下,晶粒尺寸越大,材料的疲劳寿命( )。 a 、越大 b 、越小 c 、不变 d 、变化不确定 4、金属材料经冷变形后,会使材料的硬度、强度升高,塑性降低,这种现象称为( )。 a 、自然硬化 b 、人工硬化 c 、细晶硬化 d 、加工硬化。 5、在高温下,金属材料的强度会( )。 a 、提高 b 、降低 c 、不变 d 、变化不确定 6、裂纹扩展的能量判据为:( ) a 、K I ≥K IC b 、K C >K IC c 、G I ≥ G IC d 、K IC ≥ G IC 一、名词解释(共15分,每小题3分)

相关文档
相关文档 最新文档