材控结课试题 材料性能

材控 00级《材料力学性能》结课考查试题

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一、 填空题(1×17分)

1. 材料的主要力学性能指标包括( 硬度 )、( 塑性 )、( 强度 )和( 韧性 );其中( 塑性 )和(韧性 )是两个最重要的力学性能指标。

2. 材料的塑性指标主要包括( 延伸率 )和( 断面收缩率 );韧性指标主要包括(断裂韧性 )和( 冲击韧性 )。

3. 除滑移和孪生外,( 扭折 )和(晶界蠕变 )也是金属塑性变形的两个重要机制。

4. 在均匀拉伸塑性变形阶段,工程应力比真应力( 小 ),工程应变比真应变( 大 )。

5. 裂纹体的三种变形模式分别为( I 型或张开 )型、( II 型或滑开型 )型和( III 型或撕开型 )型。

二、 简述题(每题6分,共36分)

1. 与以位错滑移为主导机制的塑性变形比较,通常在哪三种情况下,金属会通过孪生切变发生塑性变形?

答:滑移系少、温度很低、形变速度极快,此三种情况下常孪生变形。

2. 简述形变强化容量的概念,并解释形变强化对均匀塑性变形的影响。

答:对塑性材料,其塑性指标可分为均匀变形部分δb 和集中变形部分δu 。δb 代表金属材料产生最大均匀塑性变形的能力,δb 还表征利用形变强化金属材料的可能性大小,因此又称为形变强化容量。

金属的塑性变形与形变强化是产生均匀变形的先决条件,哪里有变形哪里有强化。当变形达到后,由于形变强化跟不上变形的发展,于是从均匀变形转为集中变形,导致形成颈缩。

3.写出应力状态软性系数的表达式,并简述其物理意义。

答:应力状态软性系数:应力状态系数α表示材料塑性变形的难易程度。材料在各种应力状态下,其最大切应力和最大正应力之间的比值为应力状态软性系数a, a 值越大,材料产生塑性变形的趋势越大,这种应力状态称为软应力状态,反之a 值越小,材料产生塑性变形的趋势越小,越易脆性断裂。 公式:)

(32131Max Max --21σσυσσσστα+== 3. 简述应力强度因子1K 的物理意义,并写出至少一种应力强度因子1K 表达式。 答:应力强度因子,是表征材料断裂的重要参量,是表征外力作用下弹性物体裂纹尖端附近应力场强度的一个参量。

含中心穿透裂纹的有限宽板 )s e c (1W a a K ππσ=

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