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1、无机材料物理性能考试要点及答案 无机材料物理性能考试要点及答案 1. 略 2. 在工程力学中探讨无机材料的弹性变形的时候,常涉及到一个重要的定律-虎克定律,它表示了应力、应变之间的线性关系。对一各向同性体来说,假如它只在x 方向受到拉伸应力,写出在这个方向上应力、应变的关系。 答:E x x = 3. 什么是材料的弹性变形、塑性变形?简洁说明晶体材料产生塑性变形的缘由(机理)。 答:(1)材料的弹性变形是指材料在受力作用下发生形变,清除应力后又能复原原状。塑性变形就是变形后不能复原到原状态。(2)塑性变形机理:在剪应力作用下引起位错运动,导致晶体晶格的滑移,产生塑性变形。 4. 说明Griff
2、ith 微裂纹理论,并说明其重要意义。已知晶格常数a 、裂纹长度C 、弹性模量E 、断裂表面能,如何求理论结合强度、临界断裂应力? 答:实际材料总是存在很多细小的裂纹或缺陷,在外力作用下这些裂纹或缺陷会产生应力集中现象,当应力大到肯定程度,裂纹起先扩展而导致材料断裂,即物体内储存的弹性应变能降低大于或等于由于裂开形成两个新表面所须要的表面能,就会造成裂纹的扩展,反之,则裂纹不会扩展。重要意义:建立工作应力、裂纹长度和材料性能常数之间的关系,并说明了脆性材料强度远低于其理论强度的现象。 5. 材料强度的本质是什么?裂纹扩展的动力和阻力是什么?由此可以看出,影响无机材料强度的主要参数有哪三个? 答
3、:材料强度的本质是内部质点间的结合力;裂纹扩展的动力是由裂纹扩展单位面积所降低的弹性应变能。三个参数是 C :裂纹大小、:断裂表面能、E :弹性模量。 6. 什么是材料的断裂韧性KIC ?假设有一材料,为了确保其运用的平安性,从断裂强度理论动身,那么其应力场强度因子KI 与断裂韧性KIC 之间应满意何种关系? 答:K IC 是反映材料具有反抗裂纹扩展的实力;K I K IC 7. 举出两种增加无机材料强度(或韧性)的方法,并简洁说明其中的缘由。 答:1弥散增韧:在基体中加入具有肯定尺寸的微细粉体,可以汲取弹性应变能的释放量,从而增加断裂表面能,变更韧性。 2相变增韧:在外界应力的作用下产生压应力,并在相变体积膨胀过程中消耗裂纹扩展能量,从而起到增韧作用。 8. 杜隆-珀替定律(元素的热容定律)和柯普定律(化合物的热容定律)是描述晶态固体的两个重要的阅历定律,分别说明这两个定律。 答:杜隆-珀替定律(:恒定条件下元素的原子热容为25 J/Kmol 柯普定律:化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。 9. 写出温度为T 时的物体的热容表达式。 答:)K /J (T Q C T t ? ?= a E th =c E 2c =