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材料力学作业

材料力学作业
材料力学作业

一、试作出图示各杆的轴力图。

二、图示结构中,1、2两杆的横截面直径分别为mm 10和mm 20,试求两杆的应力。设两根横梁皆为刚体。

三、桁架的尺寸及受力如图所示,若

kN 300=F ,AB

杆的横截面面积

2mm 6000=A ,

试求AB

杆的应力。

()

a

四、在图示简易吊车中,BC 为钢杆,

AB

为木杆。木杆

AB

的横截面面积

21cm 100=A ,

许用应力[]MPa 71=σ;钢杆BC 的横截面面积2

2cm 6=A ,许用应力[]MPa 1602=σ。试求许可吊重[]F 。

五、在低碳钢拉伸实验用的力与变形曲线及应力应变曲线中分别标出p F 、s F 、b F 和p σ、s σ、b σ,并回答在εσ

-曲线中的p σ、s σ、b σ是否是构件中的真实应力,如果不是请另绘出强化阶段与颈

缩阶段真实应力曲线的大致形状。

六、像矿山升降机钢缆这类很长的拉杆,应考虑其自重的影响。设材料单位体积的重量为γ,许用应力为

[]σ。钢缆下端所受拉力为F ,且钢缆截面不变。试求钢缆的允许长度及其总伸长。钢缆横

截面面积为A 。

B

七、图示结构中,AB 为刚体,杆1、杆2、杆3的材料和横截面面积均相同,在杆AB 的中点C 作用铅垂方向的载荷F

,试计算

C 点的水平位移和铅垂位移。已知:

kN 20=F ,

2321mm 100====A A A A ,mm 1000=l ,GPa 200=E 。

八、设横梁

ABCD

为刚体。横截面面积为

2mm 36.76的钢索绕过无摩擦的滑轮。设

kN 20=P ,试求钢索内的应力和C

九、图示结构中,AB 为刚体,1、2杆的抗拉(压)刚度均为EA 。试求两杆的轴力。

十、图示杆系的两杆同为钢杆,GPa

200=E

,C 061105.12-?=α

。两杆的横截面面

积同为2cm 10=A 。若AC 杆的温度降低C 200

,而AB 杆的温度不变,试计算两杆的轴力。

十一、图示支架中的三根杆件材料相同,杆1的横截面面积为2

mm 200,杆2的横截面面积为

2mm 300,杆3的横截面面积为2mm 400。若kN 30=P ,试求各杆内的应力。

一、冲床的最大冲力为kN 400,被剪钢板的剪切极限应力MPa 3600

,冲头材料的

[]MPa 440=σ,试求在最大冲力作用下所能冲剪的圆孔的最小直径min d 和板的最大厚度max t 。

二、在厚度mm 5=t 的钢板上,冲出一个形状如图所示的孔,钢板剪切时的剪切极限应力

MPa 3000=τ,求冲床所需的冲力。

三、图示螺钉在拉力F 作用下。已知材料的剪切许用应力[]τ和拉伸许用应力[]σ之间的关系为:

[][]στ6.0=,试求螺钉直径d 与钉头高度h 的合理比值。

四、试作出图示各轴的扭矩图。

m

KN ?单位:()

a

(

b m/m

KN ?:沿轴长均匀分布,单位m

五、直径mm 50=D 的圆轴,受到扭矩m kN 15.2?=T 的作用,试求在距离轴心mm 10处

的切应力,并求该轴横截面上的最大切应力。

六、设圆轴横截面上的扭矩为T ,试求四分之一截面上内力系的合力的大小、方向及作用点。

七、T 为圆杆横截面上的扭矩,试画出截面上与T 对应的切应力分布图。

八、阶梯圆轴如图所示。已知:mm 501

=d ,mm 752=d ,m 5.01=l ,m 75.02=l ,

kNm 2.1=C M ,kNm 8.1=B M 。求:

(1)、该轴的扭转角;(2)、最大单位长度扭转角。GPa 80=G 。

九、由厚度mm 8=t 的钢板卷制成的圆筒,平均直径为mm 200=D 。接缝处用铆钉铆接。

若铆钉直径mm 20=d

,许用切应力[]MPa 60=τ,许用挤压应力[]MPa 160=σ,筒的两端

受扭转力偶矩m kN 30?=e M 作用,试求铆钉的间距s 。

一、求图示图形形心的位置。

二、计算半圆形对形心轴C y 的惯性矩。

三、求图示各图形阴影部分对y轴的惯性矩。

a

b

四、求图示平面图形对y、z轴的惯性矩。

五、试确定图示平面图形的形心主惯性轴的位置,并求形心主惯性矩。

一、试求图示各梁中截面1-1、2-2、3-3上的剪力和弯矩,这些截面无限接近于截面C或截面D。

设F、q、a均为已知。

二、试利用内力方程作出图示各梁的剪力图与弯矩图,并指出max

Q

F 与

max

M

三、桥式起重机大梁上的小车的每个轮子对大梁的压力均为F ,试问小车在什么位置时梁内的弯矩为最大?其最大弯矩等于多少?最大弯矩的作用截面在何处?设小车的轮距为d ,大梁的跨度为l 。

()

a

k N/m

10()

b

四、试利用微分关系作出图示各杆的剪力图和弯矩图。

()

a

k N/m

10()

b ()

c (

d

五、已知简支梁的弯矩图如图所示,试作该梁的剪力图和载荷图。

六、简支梁的剪力图如图所示,已知梁上没有集中力偶作用,试作该梁的弯矩图和载荷图。

七、试作出图示平面刚架的内力图(N 、Q F 、M )。

一、把直径

mm

1=d 的钢丝绕在直径

m

2=D 的轮缘上,已知材料的弹性模量

GPa

200=E ,试求钢丝内的最大弯曲正应力。

二、简支梁受均布载荷如图所示。若分别采用横截面面积相等的实心和空心圆截面,且

mm 401=D ,6.0/22=D d 。试分别计算它们的最大弯曲正应力,并问空心截面比实心截面的

最大弯曲正应力减少了百分之几。

kN/m 2=q

2

三、铸铁梁的载荷及横截面尺寸如图所示。许用拉应力

[]MPa 40=t σ,许用压应力

[]M P a 160=c σ。试按正应力强度条件校核该梁的强度。若载荷不变,但将T 形梁倒置,即成为⊥

形,是否合理?何故?

四、由三根木条胶合而成的悬臂梁截面尺寸如图所示,跨度m 1=l

。若胶合面上的许用切应力

[]MPa 34.01=τ,木材的许用弯曲正应力[]MPa 10=σ,许用切应力[]MPa 1=τ,试求许可载荷[]F 。 A

kN

五、试计算图示矩形截面简支梁的1—1截面上A 点的切应力及该截面上的最大切应力。

六、起重机下的梁由两根工字钢组成,起重机自重kN 501=W ,起重量kN 102=W 。许用应力

[]MPa 160=σ,[]MPa 100=τ。若不考虑梁的自重,试按正应力强度条件选定工字钢型号,

然后再按切应力强度条件进行校核。 七、试判断图示各截面的切应力流的方向和弯曲中心的大致位置。设剪力Q F 铅垂向下。

m 42

W 1W m

10m

1m

1

八、图示为一用钢板加固的木梁。已知木材的弹性模量GPa 101=E ,钢的弹性模量

GPa 2102=E ,若木梁与钢板不能相互滑动,试求木材与钢板中的最大正应力。

(此题为选做题)

一、写出图示各梁的定解条件。图c 中BC 杆的抗拉刚度为EA ,图d 中弹性支座B 处弹簧的刚度为()m N k 。梁的抗弯刚度均为常量。

200

5

C

q

b

二、用积分法求图示简支梁的挠曲线方程,端截面转角A θ和B θ,跨度中点的挠度,设EI 为常数。

三、用叠加法求图示简支梁端截面转角A θ和B θ,跨度中点的挠度,设EI 为常数。

四、用叠加法求图示外伸梁外伸端的挠度和转角,设EI 为常量。qa F =。

q

C

q

五、用叠加法求图示悬臂梁自由端A 截面的挠度和转角,梁的抗弯刚度为EI

六、图示组合梁,由梁AC 与CB 并用铰链C 连接而成,其所受载荷如图所示。试用叠加法求D 截

面的挠度D f 和C 截面的转角。已知两段梁的抗弯刚度均为EI

七、一端固定的板条截面尺寸为mm 6mm 2?,将它弯成半圆形。求力偶矩e M 及最大正应力max

σ的数值。设GPa 200=E 。试问这种情况下,能否用W

M =

σ计算应力?能否用

EI

M

x v =22d d 计

算变形?何故?

A

q

八、重量为F 的直梁放置在水平刚性平面上,若受力后未提起的部分保持与平面密合,试求提起部分的长度。

一、在图示应力状态中,试用解析法和图解法求出指定截面上的应力及其主应力并画主单元体(应力单位为MPa )。

二、受力某点两平面上的应力如图示,求其主应力。应力单位为MPa 。

三、在通过一点的两个平面上,应力如图所示,单位为MPa 。试分别用解析法和图解法求其主应力的数值及主平面的位置,并绘制主单元体。

3

F

A a

l

四、试求图示应力状态的主应力及最大切应力。应力单位为MPa 。

五、受载荷系统I 作用时,某点的应力状态如图()a 所示;受载荷系统II 作用时,该点的应力状

态如图

()b 所示。试求构件在这两组载荷共同作用下(设仍在线弹性范围内)该点的应力状态(用单

元体表示),并求出其主应力及最大切应力。

六、悬臂梁右边部分作用有未知的分布力()x q ,现测得距自由端l 处的中性层上A 点与轴线成0

45方

向的线应变4104.2-?=αε(045=α)

。材料的弹性模量GPa 210=E ,泊松比28.0=μ,mm 30=b ,mm 60=h 。试求分布力()x q 的合力大小及方向。

()

a b

h

b

材料力学作业(二)

材料力学作业(二) -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

2 材料力学作业(二) 一、是非判断题 1、圆杆受扭时,杆内各点处于纯剪切状态。 ( 错 ) 2、圆杆扭转变形实质上是剪切变形。 ( 错 ) 3、非圆截面杆不能应用圆截面杆扭转切应力公式,是因为非圆截面杆扭转时“平截面假设”不能成立。 ( 对 ) 4、材料相同的圆杆,他们的剪切强度条件和扭转强度条件中,许用应力的意义相同,数值相等。 ( 错 ) 5、受扭杆件的扭矩,仅与杆件受到的转矩(外力偶矩)有关,而与杆件的材料及其横截面的大小、形状无关。 ( 对 ) 二、选择题 1、内、外径之比为α的空心圆轴,扭转时轴内的最大切应力为τ,这时横截面上内边缘的切应力为( B )。 A τ; B ατ; C 零; D (1- 4α)τ 2、实心圆轴扭转时,不发生屈服的极限扭矩为T ,若将其横截面面积增加一倍,则极限扭矩为( C )。 0 B 20T 0 D 40T 3、阶梯圆轴的最大切应力发生在( D )。 A 扭矩最大的截面; B 直径最小的截面; C 单位长度扭转角最大的截面; D 不能确定。 4、空心圆轴的外径为D ,内径为d, α=d /D ,其抗扭截面系数为( D )。 A ()3 1 16p D W πα=- B ()3 2 1 16p D W πα=- C ()3 3 1 16p D W πα=- D ()3 4 1 16p D W πα=- 5、扭转切应力公式n P p M I τρ=适用于( D )杆件。 A 任意杆件; B 任意实心杆件; C 任意材料的圆截面; D 线弹性材料的圆截面。 6、若将受扭实心圆轴的直径增加一倍,则其刚度是原来的( D )。 A 2倍; B 4倍; C 8倍; D 16倍。

材料力学第五版课后习题答案

7-4[习题7-3] 一拉杆由两段沿n m -面胶合而成。由于实用的原因,图中的α角限于060~0范围内。作为“假定计算” ,对胶合缝作强度计算时,可以把其上的正应力和切应力分别与相应的许用应力比较。现设胶合缝的许用切应力][τ为许用拉应力][σ的4/3,且这一拉杆的强度由胶合缝强度控制。为了使杆能承受最大的荷载F ,试问α角的值应取多 大? 解:A F x =σ;0=y σ;0=x τ ατασσσσσα2s i n 2c o s 2 2 x y x y x --+ += ][22cos 12cos 22σα ασα≤+=+= A F A F A F ][22cos 1σα≤+A F ,][cos 2σα≤A F ασ2cos ][A F ≤,α σ2 max,cos ][A F N = ατασστα2c o s 2s i n 2 x y x +-= ][ 3][2sin στατα=≤= F ,σ][5.1A F ≤ ,σ][5.1max,A F T = 由切应力

强度条件控制最大荷载。由图中可以看出,当0 60=α时,杆能承受最大荷载,该荷载为: A F ][732.1max σ= 7-6[习题7-7] 试用应力圆的几何关系求图示悬臂梁距离自由端为m 72.0的截面上,在顶面以下mm 40的一点处的最大及最小主应力,并求最大主应力与x 轴之间的夹角。 解:(1)求计算点的正应力与切应力 MPa mm mm mm N bh My I My z 55.1016080401072.01012124 363=??????===σ MPa mm mm mm N b I QS z z 88.0801608012 160)4080(1010433 3*-=???????-== τ (2)写出坐标面应力 X (10.55,-0.88) Y (0,0.88) (3) 作应力圆求最大与最小主应力, 并求最大主应力与x 轴的夹角 作应力圆如图所示。从图中按 比例尺量得: MPa 66.101=σ MPa 06.03-=σ 0075.4=α 7-7[习题7-8] 各单元体面上的应力如图所示。试利用应力圆的几何关系求: (1)指定截面上的应力; (2)主应力的数值; (3)在单元体上绘出主平面的位置及主应力的方向。

哈工大材料力学性能大作业-铁碳马氏体的强化机制

铁碳马氏体的强化机制 摘要:钢中铁碳马氏体的最主要特性是高强度、高硬度,其硬度随碳含量的增加而升高。马氏体的强化机制是多种强化机制共同作用的结果。主要的强化机制包括:相变强化、固溶强化、时效强化、形变强化和综合强化等。本文介绍了铁碳马氏体及其金相组织和力学特性,着重深入分析马氏体的强化机制。 关键词:铁碳马氏体强化机制 1.马氏体的概念,组织及力学特性 1.1马氏体的概念 马氏体,也有称为麻田散铁,是纯金属或合金从某一固相转变成另一固相时的产物;在转变过程中,原子不扩散,化学成分不改变,但晶格发生变化,同时新旧相间维持一定的位向关系并且具有切变共格的特征。 马氏体最先在淬火钢中发现,是由奥氏体转变成的,是碳在α铁中的过饱和固溶体。以德国冶金学家阿道夫·马登斯(A.Martens)的名字命名;现在马氏体型相变的产物统称为“马氏体”。马氏体的开始和终止温度,分别称为M始点和M终点;钢中的马氏体在显微镜下常呈针状,并伴有未经转变的奥氏体(残留奥氏体);钢中的马氏体的硬度随碳量增加而增高;高碳钢的马氏体的硬度高而脆,而低碳钢的马氏体具有较高的韧性。 1.3马氏体的力学特性 铁碳马氏体最主要的性质就是高硬度、高强度,其硬度随碳含量的增加而增加。但是当碳含量达到6%时,淬火钢的硬度达到最大值,这是因为碳含量进一步提高,虽然马氏体的硬度会提高但是由于残余奥氏体量的增加,使钢的硬度反而下降。 2.铁碳马氏体的晶体学特性和金相形貌 钢经马氏体转变形成的产物。绝大多数工业用钢中马氏体属于铁碳马氏体,是碳在体心立方结构铁中的过饱和固溶体。 铁碳合金的奥氏体具有很宽的碳含量范围,所形成的马氏体在晶体学特性、亚结构和金相形貌方面差别很大。可以把铁碳马氏体按碳含量分为5个组别(见表)【1】。

材料力学B作业

第一章绪论 一、选择题 1、构件的强度是指_________,刚度是指_________,稳定性是指_________。 A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力 B. 在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力 C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 2、根据均匀性假设,可认为构件的________在各点处相同。 A. 应力 B. 应变 C. 材料的弹性常数 D. 位移 3、下列结论中正确的是________ 。 A. 内力是应力的代数和 B. 应力是内力的平均值 C. 应力是内力的集度 D. 内力必大于应力 4、下列说法中,正确的是________ 。 A. 内力随外力的改变而改变。 B. 内力与外力无关。 C. 内力在任意截面上都均匀分布。 D. 内力在各截面上是不变的。 5、图示两单元体虚线表示其受力后的变形情况,两单元体的切应变γ分别为________ 。 A. α,α B. 0,α C. 0,-2α D. α,2α 二、计算题 1、如图所示,在杆件的斜截面m-m上,任一点A处的应力p=120 MPa,其方位角θ=20°,试求 该点处的正应力与切应力。 2、已知杆内截面上的内力主矢为F R与主矩M如图所示,且均位于x-y 平面内。试问杆件截面上

存在哪种内力分量,并确定其大小。图中之C 点为截面形心。 3、板件ABCD 的变形如图中虚线A’B’C’D’所示。试求棱边AB 与AD 的平均正应变以及A 点处直角BAD 的切应变。

第二章拉伸与压缩 一、选择题和填空题 1、轴向拉伸杆件如图所示,关于应力分布正确答案是_________。 A 1-1、2-2 面上应力皆均匀分布; B1-1 面上应力非均匀分布,2-2 面上应力均匀分布; C 1-1 面上应力均匀分布,2-2 面上应力非均匀分布; D 1-1、2-2 面上应力皆非均匀分布。 2、图示阶梯杆AD受三个集中力作用,设AB、BC、CD段的横截 面积分别为3A、2A、A,则三段的横截面上。 A 轴力和应力都相等 B 轴力不等,应力相等 C 轴力相等,应力不等 D 轴力和应力都不等 3、在低碳钢拉伸曲线中,其变形破坏全过程可分为4 个变形阶段,它们依次是、 、、。 4、标距为50mm 的标准试件,直径为10mm,拉断后测得伸长后的标距为67mm,颈缩处最小直 径为6.4mm ,则材料的伸长率(延伸率)= ,断面收缩率= ,这种材料是(A、塑性材料B、脆性材料)。 F 5、若板与铆钉为同一材料,且已知许用挤压应力 [bs]与许用剪切应力相同。板厚为t,为了充分提 高材料的利用率,则铆钉的直径d应该 为。 F 6、矩形截面木拉杆连接如图所示。已知:拉力F,尺 寸a,b,h,l ,则接头处的切应力,挤压应力。 bs F F l l 7、低碳钢圆试件轴向拉伸破坏时,是由应力引起的破坏;铸铁圆试件轴向拉伸破坏时,是由应力引起的破坏。 8、低碳钢的塑性指标是和。 9、低碳钢拉伸经过冷作硬化后,以下4 种指标中哪种得到提高? A. 强度极限 B. 比例极限 C. 断面收缩率 D. 伸长率(延伸率) 10、按照拉压杆的强度条件,构件危险截面上的工作应力不应超过材料的_________。 A.极限应力B.许用应力C.屈服应力D.强度极限

材料力学课后习题答案

8-1 试求图示各杆的轴力,并指出轴力的最大值。 (1) 用截面法求内力,取1-1、2-2截面; (2) 取1-1 (3) 取2-2 (4) 轴力最大值: (b) (1) 求固定端的约束反力; (2) 取1-1 (3) 取2-2截面的右段; (4) 轴力最大值: (c) (1) 用截面法求内力,取1-1、2-2、 3-3截面; (2) 取1-1 (3) 取2-2截面的左段; (4) 取3-3截面的右段; (c) (d) N 1 F R F N 1 F R F N 2 F N 1 N 2

(5) 轴力最大值: (d) (1) 用截面法求内力,取1-1、2-2截面; (2) 取1-1 (2) 取2-2 (5) 轴力最大值: 8-2 试画出8-1所示各杆的轴力图。 解:(a) (b) (c) (d) 8-5 段的直径分别为d 1=20 mm 和d 2=30 mm F 2之值。 解:(1) (2) 求1-1、2-2截面的正应力,利用正应力相同; 8-6 题8-5图所示圆截面杆,已知载荷F 1=200 kN ,F 2=100 kN ,AB 段的直径d 1=40 mm ,如欲 使AB 与BC 段横截面上的正应力相同,试求BC 段的直径。 解:(1) 用截面法求出1-1、2-2截面的轴力; (2) 求1-1、2-2截面的正应力,利用正应力相同; 8-7 图示木杆,承受轴向载荷F =10 kN 作用,杆的横截面面积A =1000 mm 2 ,粘接面的方位角 θ= 450,试计算该截面上的正应力与切应力,并画出应力的方向。 F N 3 F N 1 F N 2

材料力学上机大作业(哈工大)

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 材料力学上机报告 课程名称:材料力学 设计题目:二向应力状态分析 院系:XXXXXX 班级:XXXXXX 设计者:XXXXXX 学号:XXXXXX 设计时间:2013.06.18 哈尔滨工业大学

二向应力状态分析 一:课题要求 1.输入:任意一点的应力状态:(σx、σy、τxy);某截面方位角α 2.输出:输入点的主应力(σ1、σ2、σ3),方位角α斜截面上的应力σ α、τα。 及主方向角α 3.画出应力圆示意图。 4.程序运行时为界面显示形式。 二:程序框图 三:所编程序 x=str2double(get(handles.edit1,'string')); y=str2double(get(handles.edit2,'string')); xy=str2double(get(handles.edit3,'string'));

M=str2double(get(handles.edit4,'string')); %将窗口输入值分别赋给x,y,xy,M b=sqrt((x/2-y/2)^2+xy^2);x1=(x+y)/2+b;x3=(x+y)/2-b; x2=0; if x1<0 x2=x1; x1=0; end t=(x1-x3)/2; M=M*pi/180; b1=(x+y)/2+(x-y)*cos(2*M)/2-xy*sin(2*M); b2=(x-y)*sin(2*M)/2+xy*cos(2*M); b3=90*atan((-2*xy)/(x+y))/pi;%计算输出的主切应力大小、方向和截面上的应力并赋值set(handles.edit5,'string',x1); set(handles.edit6,'string',x2); set(handles.edit7,'string',x3); set(handles.edit9,'string',t); set(handles.edit10,'string',b3); set(handles.edit11,'string',b1); set(handles.edit12,'string',b2);%在输出窗口显示主切应力大小、方向和截面上应力 b4=sqrt(b.^2+t.^2); v1=(x+y)/2-b4:0.001:(x+y)/2+b4; b11=sqrt(b4.^2-(v1-(x+y)/2).^2);b12=-sqrt(b4.^2-(v1-(x+y)/2).^2); %绘制应力圆上的点 axes(handles.axes1); %选择应力圆的输出地址 plot(v1,b11,v1,b12);grid on%绘制应力圆 以上程序为在matlab中使用GUI编程时的主代码,界面代码请见m文件。四:运行过程、结果和应力圆 在matlab中打开m文件,按F5使程序运行,显示窗口如下: 左侧为输入窗口,中间为相应的主切应力和斜截面应力的输出窗口,右侧为二向

材料力学答案

第一章 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(ζP)或屈服强度(ζS)增加;反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)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微穿晶断裂,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。可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。 解理断裂是典型的脆性断裂的代表,微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。 5.影响屈服强度的因素 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 (一)影响屈服强度的内因素 1.金属本性和晶格类型(结合键、晶体结构) 单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力,其值与位错运动所受到的阻力(晶格阻力--派拉力、位错运动交互作用产生的阻力)决定。 派拉力: 位错交互作用力

(a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数,L是位错间距。) 2.晶粒大小和亚结构 晶粒小→晶界多(阻碍位错运动)→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏观塑性变形。 晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目,减小晶粒内位错塞积群的长度,使屈服强度降低(细晶强化)。 屈服强度与晶粒大小的关系: 霍尔-派奇(Hall-Petch) ζs= ζi+kyd-1/2 3.溶质元素 加入溶质原子→(间隙或置换型)固溶体→(溶质原子与溶剂原子半径不一样)产生晶格畸变→产生畸变应力场→与位错应力场交互运动→使位错受阻→提高屈服强度(固溶强化)。 4.第二相(弥散强化,沉淀强化) 不可变形第二相 提高位错线张力→绕过第二相→留下位错环→两质点间距变小→流变应力增大。 不可变形第二相 位错切过(产生界面能),使之与机体一起产生变形,提高了屈服强度。 弥散强化: 第二相质点弥散分布在基体中起到的强化作用。 沉淀强化: 第二相质点经过固溶后沉淀析出起到的强化作用。 (二)影响屈服强度的外因素 1.温度 一般的规律是温度升高,屈服强度降低。 原因:派拉力属于短程力,对温度十分敏感。 2.应变速率 应变速率大,强度增加。

材料力学作业

材料力学作业 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

材料力学作业 绪论 一、名词解释 1.强度:构件应有足够的抵抗破坏的能力。 2.刚度:构件应有足够的抵抗变形的能力。 3.稳定性:构件应有足够的保持原有平衡形态的能力。 4.变形:在外力作用下,构件形状和尺寸的改变。 5.杆件:空间一个方向的尺寸远大于其他两个方向的尺寸,这种弹性体称为杆或杆件。 6.板或壳:空间一个方向的尺寸远小于其他两个方向的尺寸,且另两个尺寸比较接近,这种 弹性体称为板或壳。 7.块体:空间三个方向具有相同量级的尺度,这种弹性体称为块体。 二、简答题 1.答:根据空间三个方向的几何特性,弹性体大致可分为:杆件;板或壳;块体。 2.答:单杆 3.答:材料力学的任务就是在满足强度、刚度和稳定性的要求下,为设计既经济又安全的构 件,提供必要的理论基础和计算方法。 4.答:均匀性假设;连续性假设;各项同性假设。 5.答:轴向拉伸或轴向压缩;剪切;扭转;弯曲。 6.答:杆件长度方向为纵向,与纵向垂直的方向为横向。

7.答:就杆件外形来分,杆件可分为直杆、曲杆和折杆;就横截面来分,杆件又可分为等截面杆和变截面杆等;实心杆、薄壁杆等。 8.答:若构件横截面尺寸不大或形状不合理,或材料选用不当,将不能满足强度、刚度、稳 定性。如果加大横截面尺寸或选用优质材料,这虽满足了安全要求,却多使用了材料,并增加了成本,造成浪费。因此,在设计时,满足强度、刚度和稳定性的要求下,为设计既经济又安全的构件,提供必要的理论基础和计算方法。 第一章 轴向拉伸和压缩 一、名词解释 1.内力:物体内部某一部分与另一部分间相互作用的力称为内力。 2.轴力:杆件任意横截面上的内力,作用线与杆的轴线重合,即垂直于横截面并通过其形 心。这种内力称为轴力。 3.应力:△A 上分布内力的合力为F ?。因而得到点的应力0lim A F p A ?→?=?。反映内力在点的分 布密度的程度。 4.应变:单位长度的伸长来衡量杆件的变形程度为应变。 5.正应力:作用线垂直于横截面的应力称为正应力。 6.切应力:作用线位于横截面内的应力称为剪应力或切应力。 7.伸长率:试样拉断后,试样长度由原来的l 变为1l ,用百分比表示的比值 8.断面收缩率:原始横截面面积为A 的试样,拉断后缩颈处的最小截面面积变为1A ,用百分 比表示的比值 9.许用应力:极限应力的若干分之一。用[]σ表示。 10.轴向拉伸:杆产生沿轴线方向的伸长,这种形式称为轴向拉伸。 11.冷作硬化:把试样拉到超过屈服极限的点,然后逐渐卸除拉力,在短期内再次加载,则 应力和应变大致上沿卸载时的斜直线变化。在第二次加载时,其比例极限(亦即弹性阶段)得到了提高,但塑性变形和伸长率却有所降低,这种现象称为冷作硬化。

材料力学作业

第一章 绪论 1. 试求图示结构m-m 和n-n 两截面上的内力,并指出AB 和BC 两杆的变形属于何类基本变形。 2. 拉伸试样上A ,B 两点的距离l 称为标距。受拉力作用后,用变形仪量出两点距离的增量 为mm l 2 105-?=?。若l 的原长为l =100mm ,试求A 与B 两点间的平均应变m ε。 第二章 轴向拉伸和压缩与剪切 一、选择题 1.等直杆受力如图,其横截面面积A=100 2mm ,则横截面mk上的正应力为 ( )。 (A)50MPa(压应力); (B)40MPa(压应力); (C)90MPa(压应力); (D)90MPa(拉应力)。 2.低碳钢拉伸经过冷作硬化后,以下四种指标中哪种得到提高( ): (A)强度极限; (B)比例极限; (C)断面收缩率; (D)伸长率(延 伸率 )。 3.图示等直杆,杆长为3a ,材料的抗拉刚度为EA ,受力如图。杆中点横截面的铅垂位移为( )。 (A)0;(B)Pa/(EA); (C)2 Pa/(EA);(D)3 Pa/(EA)。 4.图示铆钉联接,铆钉的挤压应力 bs σ是( )。 (A )2P/(2 d π); (B )P/2dt; (C)P/2bt; (D)4p/(2 d π)。 5.铆钉受力如图,其压力的计算有( ) (A )bs σ=p/(td);(B)bs σ=p/(dt/2); (C)bs σ=p/(πdt/2);(D)bs σ=p/(πdt/4)。 6.图示A 和B 的直径都为d,则两面三刀者中最大剪应力为( ) (A)4bp/( 2d απ); (B)4(α b +) P/(2 d απ); (C)4(a b +) P/(2 b d π); (D)4αP/(2 b d π). 7.图示两木杆(I 和 II )连接接头,承受轴向拉力作用,错误的是( ). (A )1-1 截面偏心受拉; (B )2-2为受剪 面; (C )3-3为挤压面; (D )4-4为挤压面。 二、填空题

材料力学重修课大作业

一、概念性题型 1.据均匀性假设,可认为构件的下列各量中的某个量在各点处都相同: (A ) 应力; (B )应变; (C ) 材料的弹性常数; (D )位移; 正确答案是 。 2.根据各向同性假设,可认为构件的下列各量中的某一种量在各方向都相同: (A) 应力; (B ) 应变; (C )材料的弹性常数; (D ) 位移; 正确答案是 。 3.关于确定截面内力的截面法的适用范围,有下列四种说法: (A) 仅适用于等截面直杆; (B) 仅适用于直杆承受基本变形; (C) 适用于不论基本变形还是组合变形,但限于直杆的横截面; (D) 适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况; 正确答案是 。 4.判断下列结论的正确性: (A ) 杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和; (B ) 杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值; (C ) 应力是内力的集度; (D ) 内力必大于应力; 正确答案是 。 5.甲、乙两杆,几何尺寸相同,轴向拉力P 相同,材料不同,它们的应力和变形有四种可能: (A ) 应力σ和变形l ?相同; (B ) 应力σ不同和变形l ?相同; (C ) 应力σ相同和变形l ?不同; (D ) 应力σ不同和变形l ?不同; 正确答案是 。 6.关于下列结论: 1) 应变分为线应变和角应变 ; 2) 应变为无量纲量; 3) 若物体的各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零; 4) 若物体内各点的应变均为零,则物体无位移; 现有四种答案:(A )1、2对;(B )3、4对; (C )1、2、3对; (D )全对; 正确答案是 。 7.等截面直杆受轴向拉力P 作用而产生弹性伸长,已知杆长为l ,截面积为A ,材料弹性模量为E ,泊松比为ν,拉 伸理论告诉我们,影响该杆横截面上应力的因素是: (A )E 、ν、P ; (B )l 、A 、P ; (C )l 、A 、E 、ν、P ; (D ) A 、P ; 正确答案是 。 8.低碳钢试件拉伸时,其横截面上的应力公式 A N =σ; (A ) 只适用于σp σ≤;(B) 只适用于θσσ≤;(C ) 只适用于s σσ≤; (D ) 在试件拉断前都适用; 正确答案是 。 9.当低碳钢试件的试验应力s σσ=时,试件将: (A ) 完全失去承载能力;(B ) 破断; (C ) 发生局部颈缩现象;(D ) 产生很大的塑性变形;正确答案是 。 10.伸长率(延伸率)公式 ()?-=l l 1δ100% 中 1l 指的是什么? (A ) 断裂时试件的长度; (B ) 断裂后试件的长度; (C ) 断裂时试验段的长度; (D ) 断裂后试验段的长度; 正确答案是 。 11.低碳钢拉伸经过冷作硬化后,以下四种指标中哪种得到提高: (A ) 强度极限; (B ) 比例极限; (C ) 断面收缩率; (D ) 伸长率; 正确答案是 。 12.脆性材料具有以下哪种力学性质: (A ) 试件拉伸过程中出现屈服现象; (B ) 压缩强度极限比拉伸强度极限大得多; (C ) 抗冲击性能比塑性材料好; (D ) 若构件因开孔造成应力集中现象,对强度无明显影响; 正确答案是 。

材料力学课后习题答案

8-1 试求图示各杆的轴力,并指出轴力的最大值。 解:(a) (1) 用截面法求内力,取1-1、2-2截面; (2) 取1-1截面的左段; 110 0 x N N F F F F F =-==∑ (3) 取2-2截面的右段; (a (b) (c (d

220 0 0x N N F F F =-==∑ (4) 轴力最大值: max N F F = (b) (1) 求固定端的约束反力; 0 20 x R R F F F F F F =-+-==∑ (2) 取1-1截面的左段; 110 0 x N N F F F F F =-==∑ (3) 取2-2截面的右段; 1 1 2

220 0 x N R N R F F F F F F =--==-=-∑ (4) 轴力最大值: max N F F = (c) (1) 用截面法求内力,取1-1、2-2、3-3截面; (2) 取1-1截面的左段; 110 20 2 x N N F F F kN =+==-∑ (3) 取2-2截面的左段; 220 230 1 x N N F F F kN =-+==∑ (4) 取3-3截面的右段; 1 1

330 30 3 x N N F F F kN =-==∑ (5) 轴力最大值: max 3 N F kN = (d) (1) 用截面法求内力,取1-1、2-2截面; (2) 取1-1截面的右段; 110 210 1 x N N F F F kN =--==∑ (2) 取2-2截面的右段; 3 1 2

220 10 1 x N N F F F kN =--==-∑ (5) 轴力最大值: max 1 N F kN = 8-2 试画出8-1所示各杆的轴力图。 解:(a) (b) (c) F

工程力学大作业1(答案)

大作业(一) 一、填空题 1、杆件变形的基本形式有(轴向拉伸和压缩)、(剪切)、(扭转)和(弯曲) 2、材料力学所研究的问题是构件的(强度)、(刚度)和(稳定性)。 3、脆性材料的抗压能力远比抗拉能力(强)。 4、同一种材料,在弹性变形范围内,横向应变ε/和纵向应变ε之间有如下关系:(ε/= -με) 5、(弹性模量E )是反映材料抵抗弹性变形能力的指标。 6、(屈服点σs )和(抗拉强度σb )是反映材料强度的两个指标 7、(伸长率δ)和(断面收缩率ψ)是反映材料塑性的指标,一般把(δ>5%)的材料称为塑性材料,把(δ<5%)的材料称为脆性材料。 8、应力集中的程度可以用(应力集中因数K )来衡量 9、(脆性材料)对应力集中十分敏感,设计时必须考虑应力集中的影响 10、挤压面是外力的作用面,与外力(垂直),挤压面为半圆弧面时,可将构件的直径截面视为(挤压面) 11、如图所示,铆接头的连接板厚度t=d ,则铆钉剪应力τ= ( 2 2d P πτ= ) ,挤压应力σbs =( td P bs 2=σ )。 P/2 P/2 二、选择题 1、构成构件的材料是可变形固体,材料力学中对可变形固体的基本假设不包括(C ) A 、均匀连续性 B 、各向同性假设 C 、平面假设 D 、小变形假设 2、下列力学性能指标中,(B )是强度指标 A 、弹性模量E B 、屈服强度s σ C 、伸长率δ D 、许用应力σ 3、下列力学性能指标中,(C )是反映塑性的指标 A 、比例极限p σ B 、抗拉强度b σ C 、断面收缩率ψ D 、安全系数n 4、下列构件中,( C )不属于轴向拉伸或轴向压缩 A 、 B 、 C 、 D 、

材料力学习题册-参考答案(1-9章)

第一章绪论 一、选择题 1.根据均匀性假设,可认为构件的(C)在各处相同。 A.应力 B.应变 C.材料的弹性系数 D.位移 2.构件的强度是指(C),刚度是指(A),稳定性是指(B)。 A.在外力作用下构件抵抗变形的能力 B.在外力作用下构件保持原有平衡状态的能力 C.在外力作用下构件抵抗强度破坏的能力 3.单元体变形后的形状如下图虚线所示,则A点剪应变依次为图(a) (A),图(b) (C),图(c) (B)。 A.0 B.r2 C.r D.1.5r 4.下列结论中( C )是正确的。 A.内力是应力的代数和; B.应力是内力的平均值; C.应力是内力的集度; D.内力必大于应力; 5. 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力,它们的应力 是否相等(B)。 A.不相等; B.相等; C.不能确定; 6.为把变形固体抽象为力学模型,材料力学课程对变形固体作出一些假设,其中均匀性假设是指(C)。 A. 认为组成固体的物质不留空隙地充满了固体的体积; B. 认为沿任何方向固体的力学性能都是相同的; C. 认为在固体内到处都有相同的力学性能; D. 认为固体内到处的应力都是相同的。 二、填空题 1.材料力学对变形固体的基本假设是连续性假设,均匀性假设,各向同性假设。

2.材料力学的任务是满足强度,刚度,稳定性的要求下,为设计经济安全的构件提供必要的理论基础和计算方法。 3.外力按其作用的方式可以分为表面力和体积力,按载荷随时间的变化情况可以分为静载荷和动载荷。 4.度量一点处变形程度的两个基本量是(正)应变ε和切应变γ。 三、判断题 1.因为构件是变形固体,在研究构件平衡时,应按变形后的尺寸进行计算。(×)2.外力就是构件所承受的载荷。(×)3.用截面法求内力时,可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。(√)4.应力是横截面上的平均内力。(×)5.杆件的基本变形只是拉(压)、剪、扭和弯四种,如果还有另一种变形,必定是这四种变形的某种组合。(√)6.材料力学只限于研究等截面杆。(×)四、计算题 1.图示三角形薄板因受外力作用而变形,角点B垂直向上的位移为0.03mm,但AB和BC 仍保持为直线。试求沿OB的平均应变,并求AB、BC两边在B点的角度改变。 解:由线应变的定义可知,沿OB的平均应变为 =(OB'-OB)/OB=0.03/120=2.5× 由角应变的定义可知,在B点的角应变为 =-∠A C=-2(arctan) =-2(arctan)=2.5×rad

材料力学作业

材料力学作业 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

2-4 木架受力如图所示,已知两立柱横截面均为100m m ×100mm 的正方形。试求:(1)绘左、右立柱的轴力图;(2)求左、右立柱上、中、下三段内横截面上的正应力。 解:(1)求立柱各节点的受 力 为了求出ACEG 立柱(左立柱)和BDFH 立柱(右立柱)中的内力和应力,首先对各杆受力进行分析如下图2-4a 所示,并求出数值。 取AB 为研究对象,由 平衡 方程 ∑=0)(F m A , 0211=?'-?B F F ① ∑=0 Y , 01=-'+'F F F B A ② 联合①和②解得,

KN F F B A 5='='。 又由牛顿第三定律得,KN F F A A 5='=,KN F F B B 5='=。 同理可得,KN F F C C 9='=,KN F F D D 3='=;KN F F E E 4='=,KN F F F F 12='=。 (2)绘左、右立柱的轴力图 取左立柱(ACEG 立柱)为研究对象。采用截面法,画受力图如图2-4b 所示, 求得 )(5KN F N A AC -=-=; )(1495KN F F N C A CE -=--=--=;)(10495KN F F F N E C A EG -=+--=+--=。 同理又取右立柱(BDFH 立柱)为研究对象。采用截面法求得 )(5KN F N B BD -=-=; )(235KN F F N D B BD -=+-=+-=; )(141235KN F F F N F D B FH -=-+-=-+-=。 画轴力图如图左立柱所示和如图右立柱所示。 (3)求左、 右立 柱上、中、下三段内横 截面上的正应力 由轴向拉压正计算公式A N = σ应力 得, 左立柱上、中、 下正应力:

材料力学大作业-组合截面几何性质计算

Harbin Institute of Technology 材料力学电算大作业 课程名称:材料力学 设计题目:组合截面几何性质计算 作者院系: 作者班级: 作者姓名: 作者学号: 指导教师: 完成时间:

一、软件主要功能 X4,X5,X6分别是n1个圆形截面,n2个圆环形截面,n3个矩形截面的形心位置X与面积的乘积 Y4,Y5,Y6分别是n1个圆形截面,n2个圆环形截面,n3个矩形截面的形心位置Y与面积的乘积 Xc,Yc是总截面的形心坐标 Ix1,Ix2,Ix3分别是n1个圆形截面,n2个圆环形截面,n3个矩形截面对通过形心且与x轴平行的轴的惯性矩 Iy1,Iy2,Iy3分别是n1个圆形截面,n2个圆环形截面,n3个矩形截面对通过形心且与y轴平行的轴的惯性矩 Ixy1,Ixy2,Ixy3分别是n1个圆形截面,n2个圆环形截面,n3个矩形截面对通过形心且与x,y轴平行的两轴的惯性积 a是通过形心的主轴与x轴的夹角 Imax,Imin分别是截面对形心主轴的主惯性矩 软件截图: 二、程序源代码 Dim n1 As Double Dim d1(10) As Double Dim X1(10) As Double Dim Y1(10) As Double Dim n2 As Double Dim d2(10) As Double

Dim d3(10) As Double Dim X2(10) As Double Dim Y2(10) As Double Dim n3 As Double Dim h(10) As Double Dim d(10) As Double Dim X3(10) As Double Dim Y3(10) As Double Dim S1 As Double, S2 As Double, S3 As Double Dim X4 As Double, Y4 As Double, X5 As Double, Y5 As Double, X6 As Double, Y6 As Double Dim Xc As Double, Yc As Double Dim Ix1 As Double, Iy1 As Double, Ix2 As Double, Iy2 As Double, Ix3 As Double, Iy3 As Double, Imax As Double, Imin As Double Dim Ixy1 As Double, Ixy2 As Double, Ixy3 As Double Dim a As Double Private Sub Text1_Change() n1 = Val(Text1.Text) For i = 1 To n1 d1(i) = Val(InputBox("输入第" & (i) & "个圆的直径")) X1(i) = Val(InputBox("输入第" & (i) & "个圆的圆心的x坐标值")) Y1(i) = Val(InputBox("输入第" & (i) & "个圆的圆心的y坐标值")) Next i For i = 1 To n1 S1 = S1 + 3.14159 * d1(i) * d1(i) / 4 X4 = X4 + X1(i) * 3.14159 * d1(i) * d1(i) / 4 Y4 = Y4 + Y1(i) * 3.14159 * d1(i) * d1(i) / 4 Next i End Sub Private Sub Text2_Change() n2 = Val(Text2.Text) For i = 1 To n2 d2(i) = Val(InputBox("输入第" & (i) & "个圆环的外径")) d3(i) = Val(InputBox("输入第" & (i) & "个圆环的内径")) X2(i) = Val(InputBox("输入第" & (i) & "个圆的圆心的x坐标值")) Y2(i) = Val(InputBox("输入第" & (i) & "个圆的圆心的y坐标值")) Next i For i = 1 To n2 S2 = S2 + 3.14159 * (d2(i) * d2(i) - d3(i) * d3(i)) / 4 X5 = X5 + X2(i) * 3.14159 * (d2(i) * d2(i) - d3(i) * d3(i)) / 4 Y5 = Y5 + Y2(i) * 3.14159 * (d2(i) * d2(i) - d3(i) * d3(i)) / 4 Next i End Sub Private Sub Text3_Change()

材料力学作业(三)

材料力学作业(三) 一、选择题(如果题目有5个备选答案,选出2~5个正确答案,有4个备选答案选出一个正确答案。) 1、纯弯曲梁段各横截面上的内力是( D )。 A.M和F S B.F S 和F N C.M和F N D. 只有M 2、什么梁可不先求支座反力,而直接计算内力( B )。 A.简支梁B.悬臂梁C.外伸梁D.静定梁3、在集中力P作用处C点,有( A、B )。 A.F S 图发生突变 B.M图出现拐折 C.P F SC = D.F SC 不确定 E.P F F SC SC = -右 左 4、悬臂梁的弯矩图如图所示,则梁的F S图形状为( D )。 A.矩形 B.三角形 C.梯形 D.零线(即各横截面上剪力均为零) 题4图题5图 5、简支梁的弯矩图如图所示,则梁的受力情况为( B )。 A.在AB段和CD段受有均布荷载作用 B.在BC段受有均布荷载作用 C.在B、C两点受有等值反向的集中力P作用 D.在B、C两点受有向下的P力作用 二、填空题 1、梁是(弯曲)变形为主的构件。 2、在弯矩图的拐折处,梁上必对应(集中力)作用。

3、右端固定的悬臂梁的F S图如图所示。若无力偶荷载作用则梁中的 M max ( 12KN/m )。 题3图题4图 4、简支梁的剪力图如图所示。则梁上均布荷载q = ( 2KN/m ),方向(向下),梁上的集中荷载P =( 9KN ),方向(向上)。 5、若梁中某段内各截面M = 0,则该段内各截面的剪力为( 0 )。

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材料力学讲解作业

作下图所示梁的剪力图和弯矩图。 2m 1m 1m m 1kN 2kN 2kN 2kN A B C D 梁分三段,AB 、BC 为空荷载段,CD 段为均布荷载段,均布荷载q=2kN/2m=1kN/m 。 A , B ,D 三处剪力有突变,说明有集中力作用,在A 截面有向上集中力2kN ,在B 截面有向下集中力2kN ,在D 截面有向上集中力2kN 。荷载图如图 (b)。 根据荷载图作弯矩图,如图 (c)所示。 如下图所示机构中,1,2两杆的横截面直径分别为cm d 101= ,cm d 202= ,P=10kN 。横梁ABC ,CD 视为刚体。求两杆内的应力。 p D C B A 1 22m 2m 1.5m 1m 1m

CD 杆的D 支座不受力,CD 杆内也不受力,所以p 可视为作用于ABC 杆的C 端。取ABC 为受力体,受力图如图(b)所示。 MPa MPa A N MPa MPa A N kN N kN N 7.6310204 103203.12710 1041010202101622226 23111=????== =????====--πσπσ,

如图所示的阶梯形圆轴,直径分别为cm d 41=,cm d 72=。轮上三个皮带轮,输入功率为kW N 171=,kW N 132=,kW N 303=。轴的转速为n=200r/min ,材料的许用剪应力[τ]=60MPa 。试校核其强度。 1 计算各轮处的扭转外力偶矩。 m kN m kN m m kN m kN n N m m kN m kN n N m ?=??=?=??=?=??==433.1200 30 55.9621 .02001355.9255.9812.02001755.9155 .9321 (c) (b) kN m 3 1 图3

材料力学性能课后习题答案

材料力学性能课后答案(整理版) 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决定金属屈服强度的因素有哪些? 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。 2、试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险? 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。 3、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? 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。 4、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。5、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。

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