2008-2009工程材料力学性能试题B

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1、2008～2009学年第一学期期末考试试题答案及评分标准《材料力学性能》（B卷共8页）（考试时间：2009年1月13日）一、填空题（每空0.5分，共24分）1）在材料的完整弹性变形中，加载的应力-应变曲线与卸载曲线完全重合；而对不完整的弹性变形，存在着弹性后效、弹性滞后、包辛格效应等弹性变形时加载线与卸载线不重合的现象。2）材料的断裂按断裂机理分可分为微孔聚集型断裂，解理断裂和沿晶断裂；按断裂前塑性变形大小分可分为延性断裂和脆性断裂。微孔聚集型断裂的微观特征是韧窝；解理断裂的微观特征主要有解理台阶和河

2、流和舌状花样；沿晶断裂的微观特征为石状断口和冰糖块状断口。3）单向拉伸条件下的应力状态系数为0.5；扭转和单向压缩下的应力状态系数分别为0.8和2.0。应力状态系数越大，材料越容易产生延性(塑性)断裂。4）测定材料硬度的方法主要有压入法、回跳法和刻划法；其中压入硬度法又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、和努氏硬度等。5)根据裂纹体所受载荷与裂纹间的关系，可将裂纹分为张开型裂纹、滑开型裂纹和撕开型裂纹等三种类型；其中张开型裂纹是实际工程构件中最危险的一种形式。6）对循环载荷，常用最大应力、最小应力、平

3、均应力、应力半幅和应力比等五个参量进行描述。7）材料的环境敏感断裂，可按材料或零件受力的性质划分为应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳断裂、腐蚀磨损和微动腐蚀等形式。在应力腐蚀断裂中材料与介质的组合特定的；在腐蚀疲劳断裂中材料会在任何介质中出现。8）材料长期在高温条件下时，在恒应力下发生的塑性变形现象称作蠕变。9）按照磨损机理，磨损包括粘着磨损，磨粒磨损，疲劳磨损，腐蚀磨损，微动磨损和冲蚀磨损等六种基本类型。10）根据维度，纳米材料可分原子团簇、纳米微粒等0维纳米材料，纳米线等1维纳米材料，纳米薄膜等2维纳米材料，

4、及纳米块体等3维纳米材料。二、说明下列力学性能指标的意义（每小题1分，共10分）1）：比例极限p2）：弹性极限e3）：抗拉强度b4）：抗弯强度bb5）HBW：压头为硬质合金球时的布氏硬度6）αKV：V型缺口试样的冲击韧性7）：应力比为R下的疲劳极限R8）：应力腐蚀破裂的临界应力SCCT9）：给定温度T下，规定试验时间t内产生一定的蠕变伸长率δ的蠕变极限/tT10）：给定温度T下，规定试验时间t内发生断裂的持久极限t三、单项选择题（每小题1分，共12分）1）拉伸试样的直径一定，标距越长

5、则测出的延伸率会（B）。a)越大；b)越小；c)不变；d)无规律可循2）下述断口哪一种是延性断口（D）。a)穿晶断口；b)沿晶断口；c)河流花样；d)韧窝断口3）在单向拉伸、扭转与单向压缩实验中，应力状态系数的变化规律是（C）。a)单向拉伸＞扭转＞单向压缩；b)单向拉伸＞单向压缩＞扭转；c)单向压缩＞扭转＞单向拉伸；d)扭转＞单向拉伸＞单向压缩4）从化学键的角度看，一价键材料的硬度变化规律是（A）。a)离子键＞金属键＞氢键；b)离子键＞氢键＞金属键；c)氢键＞金属键＞离子键；d)金属键＞离子键＞氢键5

6、）与维氏硬度值可以互相比较的是（A）。a)布氏硬度；b)洛氏硬度；c)莫氏硬度；d)肖氏硬度6）在缺口试样的冲击实验中，缺口越尖锐，试样的冲击韧性（B）。a)越大；b)越小；c)不变；d)无规律7）双原子模型计算出的材料理论断裂强度比实际值高出1~3个数量级，是因为（C）。a)模型不正确；b)近似计算太粗太多；c)实际材料有缺陷；d)实际材料无缺陷8）材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加而（A）。a)减小；b)增大；c)不变；d)无规律9）在研究低周疲劳时，常通过控制（B）的方式进行。a)应力

7、；b)应变；c)时间；d)频率10）KISCC表示材料的（C）。a)断裂韧性；b)冲击韧性；c)应力腐蚀破裂门槛值；d)应力场强度因子11）在高温高压下，氢与钢中的碳发生反应生成甲烷气体，从而导致钢的塑性降低，这种现象叫做（B）。a)氢化物脆性；b)氢蚀；c)白点；d)氢致滞后断裂12）应力松弛是指高温服役的零件或材料在保持不变的条件下，其中的自行降低的现象。（B）a)应力、应变；b)应变、应力；c)温度、应变；d)温度、应力四、简答题（每小题4分，共24分）1）简述洛氏硬度试验方法的原理、计算方法和

8、优缺点。0答：洛氏硬度试验方法的原理是以一定的压力（600N、1000N、1500N）将顶角为120的金''''刚石圆锥体压头或直径为1/16~1/2的钢球压入试样表面，以残留于表面的压痕深度e来表示材料的硬度。（1分）洛氏硬度的计算方法为：（1）对以金刚石圆锥体为压头、总试验力为1500N的C标尺，有HRC=100-e/0.002；（2）对以钢球为压头、总试验力为600N和1000N的A和B标尺，有HRA(B)=130-e/0.002。（1分）洛氏硬度