材料力学性能总思考题(1)

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1、第一章1什么是材料力学性能？有何意义？材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。2金属拉伸试验经历哪几个阶段？拉伸试验可以测定哪些力学性能？三个阶段：弹性变形阶段；塑性变形阶段；断裂可测定的性能：屈服强度，抗拉强度，断后伸长率，断面收缩率3拉伸曲线有何作用？拉伸曲线各段图形分别意味着什么？拉伸曲线可测定材料的屈服强度，抗拉强度，断后伸长率，断面收缩率等力学性能指标；4不同材料的拉伸曲线相同吗？为什么?不同；材料的组织结构不同，成分不同，所处温度、应力状态不同，拉伸曲线也不同。5材料的拉伸应力应变曲线发现了哪几个关键点？这几个关键点分别有何

2、意义？真实应力应变曲线关键点是颈缩点工程应力应变是屈服强度7弹性变形的实质是什么？金属晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反映。8弹性模量E的物理意义？E是一个特殊的力性指标，表现在哪里？材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量。E=ζ/ε。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。特殊表现：金属材

3、料的E是一个对组织不敏感的力学性能指标，温度、加载速率等外在因素对其影响不大，E主要决定于金属原子本性和晶格类型。9比例极限、弹性极限、屈服极限有何异同？比例极限：应力应变曲线符合线性关系的最高应力（应力与应变成正比关系的最大应力）；弹性极限：试样由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力；屈服极限：开始发生均匀塑性变形时的应力。10你学习了哪几个弹性指标？弹性极限、比例极限、弹性模量、弹性比功11弹性不完整性包括哪些方面？金属在弹性变形阶段存在微小的塑性变形，即弹塑性变形之间无绝对的分界点，包括弹性滞弹性及内耗、包辛格效应等。12什么是滞弹性？举例说明滞弹性的应用？滞弹性

4、：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。应用：精密传感元件选择滞弹性低的材料。13内耗、循环韧性、包申格效应？内耗：金属材料在在弹性区内加载交变载荷（振动）时吸收不可逆变形功的能力；循环韧性：金属材料在交变载荷（振动）下吸收不可逆变形功的能力；包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服极限）增加，反向加载，规定残余伸长应力（特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零）的现象。14什么是屈服强度？如何度量屈服强度？屈服强度ζs：开始产生塑性变形时的应力。对于屈服现象明

5、显的材料，以下屈服点对应的应力为屈服强度；对于屈服现象不明显的材料，以产生0.2%残余变形的应力为其屈服强度。15如何强化屈服强度？影响屈服强度的内在因素有：结合键、组织、结构、原子本性。从组织结构的影响来看，可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度，这就是：(1)固溶强化；(2)形变强化；(3)沉淀强化和弥散强化；(4)晶界和亚晶强化。影响屈服强度的外在因素有：温度、应变速率、应力状态。18真实应力应变曲线与工程应力应变曲线有何不同有何意义？关键点是哪个点？工程应力应变曲线上的应力和应变是用试样标距部分原始截面积原始标距长度来度量的，往往不能真实反映或度量应变；真实

6、应力应变曲线则代表瞬时的应力和应变，更为合理，可以叠加，可以不记中间加载历史，只需知道试样的初始长度和最终长度。工程＞真实。关键点是颈缩点，颈缩点前是均匀塑性变形，后是颈缩阶段，对应应力是抗拉强度。19什么是应变硬化指数n？有何特殊的物理意义？有何实际意义？应变硬化指数：材料开始屈服以后，继续变形时的应变硬化情况，决定了材料开始颈缩时的最大应力ζb；物理意义：反映了金属材料抵抗均匀塑性变形的能力，是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。n=ε=最大均匀变形量。实际意义：金属材料的n值较大，则加工成的机件在服役时承受偶然过载的能力也就较大，可以阻止机件某些薄弱部位继续塑性

7、变形，从而保证机件安全服役。n大的材料，冲压性能好，应变硬化效果突出。不能热处理强化的材料都可以用应变硬化方法强化。20什么是颈缩？颈缩条件、颈缩点意义？颈缩：是韧性金属材料在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象，它是应变硬化和截面减小共同作用的结果。颈缩条件：S=dS/dε当真实应力应变曲线上的某点的斜率（应变硬化速率）等于该点的真实应力时，缩颈产生；ε=n当金属材料的应变硬化指数等于最大真实均匀塑性变形量时，缩颈产生。颈缩点意义：缩颈点B是最大应力点，也是局部不均匀塑性变形开始点，21抗拉强度σb和实际意义。抗拉强度：ζb=Fb/A0，韧性金属