力学性能思考题2011答案.pdf

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1、一、填空：1．影响材料弹性模数的因素有键合方式和原子结构、晶体结构、化学成分、微观组织、温度、加载条件和载荷持续时间等。2．提供材料弹性比功的途径有二，提高材料的弹性极限，或降低弹性模量。3．退火态和高温回火态的金属都有包申格效应，因此包申格效应是多晶体金属具有的普遍现象。4．金属材料常见的塑性变形机理为晶体的滑移和孪生两种。5．多晶体金属材料由于各晶粒位向不同和晶界的存在，其塑性变形更加复杂，主要有各晶粒变形的不同时性和不均匀性及各晶粒变形的相互协调的特点。6．影响金属材料屈服强度的因素主要有金属的本性和晶格类型、晶粒的大小和亚结构

2、、溶质元素、第二相、温度、应变速率、应力状态等。7．产生超塑性的条件是（1）超细晶粒；（2）一定的温度下的低变形速率；（3）应变速率敏感指数较高0.3≤m≤1。8．材料的断裂过程大都包括裂纹的形成与扩展两个阶段，根据断裂过程材料的宏观塑性变形过程，可以将断裂分为脆性断裂与韧性断裂；按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径，分为穿晶断裂和沿晶断裂；按照微观断裂机理分为剪切断裂和解理断裂；按作用力的性质可分为正断型断裂和切断性断裂。9.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量的塑性变形,卸载而后再同向加载,规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余

3、伸长应力降低的现象。10．按断裂机制分为纯剪切断裂、解理断裂和微孔聚集断裂。11．解理断口的基本微观特征为解理台阶、河流花样和舌状花样。12．韧性断裂的断口一般呈杯锥状，由纤维区、放射区和剪切唇区三个区域组成。13．韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标，其中又分为静力韧度、冲击韧度和断裂韧度。14.材料在受到三向等轴拉伸应力作用时压力状态最硬，其最大切应力分量为零，材料最易发生脆性断裂，适用于揭示塑性较好的金属材料的脆性倾向。α越小时，正应力分量较大，切应力分量较小，应力状态较硬。一般用于塑性变形抗力与切断抗力较低的所谓塑性材料试验；

4、α越大时应力状态较软，材料易产生塑性变形，适用于在单向拉伸时容易发生脆断而不能充分反映其塑性性能的所谓脆性材料；材料的硬度试验属于α大于2（三向压缩）状态，应力状态非常软，可在各种材料上进行。15.材料缺口敏感性除与材料本身性能、压力状态（加载方式）有关外，还与缺口的形状、大小、温度有关。16.硬度是衡量材料软硬程度的一种力学性能，按加载方式基本上可以分为划痕法、弹性回跳法和压入法三大类，在压入法中，根据加载速率的不同又分为动载荷压入法和静载荷压入法。17.国家标准规定冲击弯曲试验用标准试样分别为夏氏U型缺口试样和夏氏V型缺口试样，所

5、测得的冲击吸收功分别用AKU、AKV标记。18.影响材料低温脆性的因素有晶体结构、化学成分、显微组织、温度、加载速率、缺口尺寸和形状等。19.根据外加压力的类型及其与裂纹扩展面的取向关系，裂纹扩展的基本方式有张开型、撕开型和滑开型。20.疲劳破坏形式按应力状态分为弯曲疲劳、扭转疲劳、拉压疲劳及复合疲劳。按应力高低和断裂寿命分为高周疲劳和低周疲劳。21.典型的疲劳断口具有疲劳源、疲劳区、瞬断区三个特征区。22.疲劳条带是疲劳断口的微观特征，贝纹线是断口的宏观特征。23.金属材料的疲劳过程也是裂纹的萌生和扩展过程。24.材料疲劳抗力指标主

6、要有疲劳极限、抗过载能力、过载持久值及疲劳缺口敏感度等。25.材料的疲劳强度不仅与载荷条件有关，还受材料成分、组织、夹杂物、表面粗糙度、表面热处理状态等因素的影响。26.常用的接触疲劳试验机包括单面对滚式、双面对滚式、止推式三种。27.机件的失效形式主要有腐蚀、磨损、断裂三种。28.低碳钢的力伸长曲线包括弹性变形阶段、屈服变形、均匀塑性变形阶段、集中塑性变形阶段等四个阶段。29.理想弹性材料的特征为①应力和应变成线性关系、②应力和应变同相位、③应变是应力的单值函数。31.内耗又称为循环韧性或消振性。可用滞后环面积度量；32.应变硬化是

7、由塑性变形过程中的多系滑移和交滑移造成的。应变硬化指数与金属材料的层错能有关，层错能低者n值高。冷加工状态n值小。晶粒粗大材料n值高。33.扭转试验时与周线呈45º角方向的应力作用面上正应力最大。与周线平行或垂直方向的应力作用面切应力最大。34.弹性后效：加载或卸载时，应变落后于应力而和时间有关的，加载时，称其为“正弹性后效”，卸载时称其为“反弹性后效”。35.应力状态软性系数：试样在变形过程中，最大切应力和最大正应力的比值。36.微孔聚集型断裂是包括微孔形核、长大聚合直至断裂的过程。37.缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸的光滑试样的抗

8、拉强度的比值。称为“缺口敏感度”。38.材料在低应力作用下，抵抗裂纹失稳扩展的应力场强度因子，称为“断裂韧度”。39.金属材料在应力作用下，常见的三种失效形式过弹性变形以及过塑性变形和断裂。40．包申格应变是在给定应力下