安徽工业大学 工程材料力学性能复习提纲整理(1) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/2 7:08:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1.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%~2%),卸载后再同向加载,规定残余应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余应力降低(特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零)的现象,称为包申格效应。

2. 用低密度可动位错理论解释屈服现象产生的原因金属材料 3. 答:塑性变形的应变速率与可动位错密度、位错运动速率及柏氏矢量成正比 欲提高

v就需要有较高应力τ

这就是我们在实验中看到的上屈服

点。一旦塑性形变产生,位错大量增值,ρ增加,则位错运动速率下降,相应的应力也就突然降低,从而产生了屈服现象。(回答不完整,尤其是上屈服点产生的原因回答的不好)

3.塑性:材料受力,应力超过屈服点后,仍能继续变形而不发生断裂的性质。

强度:金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。 韧性:表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力

脆性:材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂

破坏的性质。

4. 韧性断裂与脆性断裂的区别,为什么脆性断裂最危险? 答:韧性断裂是材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断地消耗能量,韧性断裂的断裂面的断口呈纤维状,灰暗色。

脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本不发生塑性变形,没有明显征兆,因而危害性极大,脆性断裂面的断口平齐而光亮,常呈放射状或结晶状。

5. 试指出剪切断裂与解理断裂哪一个是穿晶断裂,哪一个是沿晶断裂?哪一个属于韧性断裂,哪一个属于脆性断裂?为什么? 答:都是穿晶断裂,剪切断裂是材料在切应力作用下沿滑移面发生滑移分离而造成的断裂,断裂面为穿晶型,在断裂前会发生明显的塑性变形,为韧性断裂;而解理断裂是材料在正应力作用下沿一定的晶体学平面产生的断裂,也为穿晶断裂,但断裂面前无明显的塑性变形,为脆性断裂。

6. 拉伸断口的三要素:纤维区、放射区、剪切唇

7. 理论断裂强度的推导过程是否存在问题?为什么?为什么理论断裂强度与实际的断裂强度在数值上有数量级的差别?

答:(1)虽然理论断裂强度与实际材料的断裂强度在数值上存在着数量级的差别,但是理论断裂强度的推导过程是没有问题的。这主要是因为实际材料中存在着裂纹导致实际材料的断裂强度比理论断裂强度低,在这样的前提假设条件下,格里菲斯提出了格里菲斯断裂纹体

理论,若制备出无缺陷、无裂纹的材料,那两者在数字上的差别是在误差范围之内。比如:制备的无缺陷的晶体实际断裂强度与理论断裂强度的数值相当。

E?S(2)理论断裂强度的表达式?m???a0????112格里菲斯公式表达式

2E?s?2?在形式上两者是?c???a?理论断裂强度公式和格里菲斯公式比较,

??相同的,但是裂纹半长a比原子间距a0要大上几个数量级,从而解释了材料的实际强度何以比理论强度低1-2个数量级。 8. 强度指标有那两个?塑性指标有那两个? 答:表征强度的主要指标是:屈服强度和抗拉强度。

表征塑性的主要指标是:断后伸长率和断面收缩率。 9. 解释形变强化的概念,并阐述其工程意义。

答:(1)拉伸试验中,材料完成屈服应变后,随后应变的增加发生的应力增大的现象,称为形变强化。材料的形变强化规律,可用Hollomon公式描述。S?Ken

(2)形变强化石金属材料的最重要的性质之一,其工程意义在于?:形变强化可使材料或零件具有抵抗偶然过载的能力,阻止塑性变形的继续发展,保证材料安全;?形变强化是工程上强化材料的重要手段,尤其对于不能进行热处理强化的材料,形变强化就成为提高其强度的非常重要的手段;?形变强化性能可以保证某些冷变形或冷拔线材和深冲成形等工艺的顺利进行。

10.缩颈: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