材料力学性能课后习题-

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1、材料力学性能课后习题第一章1•解释下列名词①滞弹性：金属材料在弹性范闱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，i般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最人弹性变形功表示。③循环韧性：金屈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包屮格效应：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

2、吸收塑性变形功和断裂功的能力。⑦加工硕化：金屈材料在再结晶温度以下蜩性变形时，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，使金屈的强度和硬度升高，塑性和韧性降低的现象。⑧解理断裂：解理断裂是在正应力达到一定的数值后沿一定的晶体学平面产生的晶体学断裂。2•解释下列力学性能指标的意义（1）E（弹性模量）；（2）op（规定非比例伸长应力）、oe（弹性极限）、os（屈服强度）、00.2（规定残余仲长率0.2%的应力）；（3）ob（抗拉强度）；（4）n（加工硕化指数）；（5）6（断后伸长率）、屮（断面收缩率）3•金属的弹性模量取

3、决于什么？为什么说他是一个对结构不敏感的力学性能？取决于金属原了本性和晶格类型。因为合金化、热处理、冷塑性变形对弹性模量的影响较小。4•常用的标准试样冇5倍和10倍，共延伸率分別用65和"0表示，说明为什么65>610o答：对于韧性金属材料，它的塑性变形戢大丁•均匀塑性变形戢，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，在未装满时己变形到最人位置，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，发现弹簧弓形越來越小，即产生了塑性变形，而且塑性变形量越來越大。试分析这两种故障的木质及改变措施。答：（1

4、）未装满载时已变形到故大位置：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捉高材料的弹性极限（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。因为灰铸铁循坏韧性大，也是很好的消振材料，所以常用它做机床和动力机器的底座、支架，以达到机器稳定运转的H的。刚性好不容易变形加工工艺朱造型好易成型抗压性好耐濟损好成本低7•什么是包申格

5、效应？如何解禅？它冇什么实际童义？答：（1）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彖，称为包申格效应。（2）理论解释：首先，在原先加载变形时，位错源在滑移而上产生的位错遇到障碍，塞积后便产生了背应力，背应力反作用于位错源，当背应力足够大吋，可使位错源停止开动。预变形吋位错运动的方向和背应力方向相反，而当反向加载时位错运动方向和背应力方向一致，背应力帮助位错运动，塑性变形容易了，于是，经过预变形再反向加载，共屈服强度就降低了。（3）实际童义：在工程应用上，首先，材

6、料加工成里工艺需要考虑包申楼效应。例如,大型精油输气管道管线的UOE制造工艺：U阶段是将原始板材冲压弯曲成U形，O阶段是将U形板材径向压缩成O形，再进行周边焊接，最后将管子内径进行扩展，达到给定人小，叩E阶段。按UOE工艺制造的管子，希望材料具有非常小的或者儿乎没有包申格效应，以免管子成型后强度的损失。其次，包申格效应大的材料，内应力大。例如，铁素体+马氏体的双相钢对氢脆就比较敏感，而普通低碳钢或低合金高强度钢对氢脆不敏感，这是因为双相钢中铁索体周用有高密度位错和内应力,氢原子与长程内应力交互作用导致氢脆。包申格效应和材料的疲劳强度也

7、冇密切关系。8•产生颈缩的应力条件是什么？要抑制颈缩的发生冇哪些方法？答：当加工硕化速率等于该处的真应力时就开始颈缩。措施：提高加工硕化指数。10•试用位错理论解释：粗晶粒不仅屈服强度低，断裂塑性野地；而细晶粒不仅使材料的屈服强度提高，断裂塑性也提高。答：主要是因为晶粒细化Z后，与粗晶粒相比，晶粒取向更为均匀，从而避免了过早出现应力集屮引起的开裂，提高了韧性。11•韧性断口由几部分组成？英形成过程如何？答：由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成。微孔在变形带内形核、长大和聚合,当其与裂纹连接时,裂纹使向前扩展了一段距离,这样的过程重复进

8、行就形成锯齿形的纤维区。纤维区中裂纹扩展答到临界尺寸后就快速扩展而形成放射区。试样拉伸的最后阶段形成杯状或锥状的剪切唇。第二章1•解释下列名词（1）应力状态软性系数：材料最大切应力与最大正应力的比值。（2）布氏硬度：用钢