工程材料力学性能转升本课后答案

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1、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，i般用金属开始槊性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。2.滞弹性：金屈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犁性变形，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彖。5.解理刻面：这种人致以品粒人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

2、永久（塑性）变形的能力。韧性：指金属材料断裂询吸收教性变形功和断裂功的能力。7.解理台阶：当解理裂纹与螺熨位错相遇时，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

3、：具有-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2、说明下列力学性能指标的意义。答:E弹性模屋G切变模暈K规定残余伸长应力cr（）2屈服强珂,金属材料拉伸时最人应力下的总伸长率n应变硕化指数[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：主耍决定丁原子木性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的纽织形态和晶粒大小，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熨未发生改变，故弹性模量对组织不敬

4、感。【P4】6,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？V决定金属屈服强度的因素有哪些？【P12】答：内在因索：金属木性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元索、第二相。外在因索：温度、应变速率和应力状态。10'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，这种断裂冇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。11’剪切断裂与解理断裂都是穿晶断裂，为什么

5、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，而解理断裂址在正应力作用以极快的速率沿一定品体学平面产生的穿品断裂，解理断裂通常是脆性断裂。13'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索。上述断口三区域的形态、人小和相对位置，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。17'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]只适用于脆性固

6、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。25'材料成分：rs—有效表面能，主耍是艰性变形功，与有效滑移系数H和可动位错有关具冇fee结构的金属冇效滑移系和可动位错的数H都比较多，易于瞰性变形，不易脆断。凡加入合金元索引起滑移系减少、挛生、位错钉扎的都增加脆性；若合金中形成粗人笫二相也使脆性增加。杂质：聚集在晶界上的杂质会降低材料的塑性，发生脆断。温度：oi—-位错运动摩擦阻力。其值高，材料易于脆断。bee金属具冇低温脆断现象，

7、大I为oi随着温度的减低而急剧增加，同时在低温下，塑性变形一李生为主，也易于产生裂纹。故低温脆性大。品粒大小：d值

8、小位错塞积的数目少，而且品界多。故裂纹不易产生，也不易扩展。所以细晶组织有抗腕断性能。应力状态：减小切应力与正应力比值的应力状态都将増加金属的脆性加载速度：加载速度人，金属会发生韧脆转变。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）应力状态软性系数一材料或工件所承受的最大切应力Tg和最大正应力。喰比值，即：a==66r【新书P39旧书P46】%2b

9、-0.5（6+6）（2）缺口效应一一绝人多数机件的横截而都不是均匀而无变化的光滑体，往往存在截面的急剧变化，如键楙、汕孔、轴肩、螺纹、退刀楙及焊缝等，这种截而变化的部分可视为“缺口”，由于缺口的

10、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。【P44P