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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 可编辑版 07 秋材料力学性能得分一、填空：（每空 1 分, 总分 25 分）和；1. 材料硬度的测定方法有、2. 在材料力学行为的讨论中, 常常采纳三种典型的试样进行讨论,即、和 ,；3. 平均应力越高,疲惫寿命；4. 材料在扭转作用下 , 在圆杆横截面上无正应力而只有中心处切应力为 ,表面处；5. 脆性断裂的两种方式为和6. 脆性材料切口根部裂纹形成准就遵循断裂准就；塑性材料切口根部裂纹形成准就遵循 断裂准就；7. 外力与裂纹面的取向关系不同,断裂模式不同,张开型中外加拉应力与断裂面,而在滑开型中两者的取向关系就为；、和8蠕变断裂全过程大致
2、由三个阶段组成；9 磨 损 目 前 比 较 常 用 的 分 类 方 法 是 按 磨 损 的 失 效 机 制 分 Word 完善格式名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可编辑版为、和腐蚀磨损等；、区域；10深层剥落一般发生在表面强化材料的和11诱发材料脆断的三大因素分别是；得分 二、挑选：（每题 1 分,总分 15 分）（）1. 以下哪项不是陶瓷材料的优点a）耐高温 b 耐腐蚀 c 耐磨损 d 塑性好（）2. 对于脆性材料,其抗压强度一般比抗拉强度a 高 b 低 c 相等 d 不确定（）3. 用 10mm直径淬火钢球,
3、加压 3000kg,保持 30s,测得的布氏硬度值为 150 的正确表示应为a 150HBW10 3000 30 30 b 150HRA3000 l0 c 150HRC30300010 d 150HBSl0 300030 （）4. 对同一种材料, 5比 10a 大 b 小 c 相同 d 不确定（）5. 以下哪种材料用显微硬度方法测定其硬度；a 淬火钢件 b 灰铸铁铸件Word 完善格式名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可编辑版 c 退货态下的软钢 d 陶瓷（）6. 以下哪种材料适合作为机床床身材料a 45 钢 b
4、40Cr 钢 c 35CrMo 钢 d 灰铸铁（）7. 以下哪种断裂模式的外加应力与裂纹面垂直,因而它是最危急的一种断裂方式；a 撕开型 b 张开型 c 滑开型 d 复合型（）8. 以下哪副图是金属材料沿晶断裂的典型断口形貌 a b c d （）9. 以下哪种材料中的弹性模量最高a 氧化铝 b 钢 c 铝 d 铜（）10. 韧性材料在什么样的条件下可能变成脆性材料a 增大缺口半径 b 增大加载速度c 上升温度 d 减小晶粒尺寸（）11应力腐蚀门槛值正确的符号为a K ISCC b Kth c K IC d CF （）12 m=0 , R=-1 表示以下哪种循环应力Word 完善格式名师归纳总结
5、 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可编辑版a 交变对称循环 b交变不对称循环c 脉动循环 d 波动循环（）13为提高材料的疲惫寿命可实行如下措施a 引入表面拉应力 b c 引入内部压应力 d 引入表面压应力 引入内部拉应力（）14工程上产生疲惫断裂时的应力水平一般都比条件屈服强度a 高 b 低 c 一样 d 不肯定（）15以下曲线中哪种为脆性材料的应力- 应变曲线a b c d得分 三、判定：（每题 1 分,总分 15 分）（）1. 材料的力学行为与材料的力学性能是同一概念；（）2. 比例极限、弹性极限与屈服强度都是表征材料对
6、微量塑性变形的抗力,它们之间没有质的差异而只有量的差别；（）3. 压缩可以看作是反向拉伸；因此,拉伸试验时所定义的各个力学性能指标和相应的运算公式,在压缩试验中基本上都能应用；Word 完善格式名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可编辑版（）4. 依据扭转试样的断口特点,不能判定断裂的性质和引起断裂的缘由；（）5. 评判陶瓷材料的强度一般用抗弯强度；（）6. KIC 为平面应力状态下的断裂韧性（）7. 解理断裂中,“ 河流” 的流向与裂纹扩展方向相反,故可从“ 河流” 的流向去查找断裂源；（）8. Griffith强
7、度理论指出,含裂纹板材的实际断裂强度与裂纹半长的平方根成正比；（）9. 金属材料的切口强度不是材料常数,切口敏锐度系数也不是材料常数；（）10. 塑性材料在平面应力的切口根部裂纹形成应力大于平面应变状态下的；（）11. 硬度越高,材料的耐磨性能越好；（）12. 高强度材料的切口敏锐度低 , 低强度高塑性材料的切口敏锐度高 , 而脆性材料完全切口敏锐的；（）13. 金属只有在特定介质中才能发生腐蚀疲惫；（）14. 陶瓷材料的弹性模量比金属材料的高,且对气孔敏锐；（）15. 适量的微裂纹存在于陶瓷材料中将降低热震损耗性；得分 四、名词说明：（每题 3 分,总分 15 分）Word 完善格式名师归纳
8、总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可编辑版1. 低温脆性2. 应力腐蚀断裂3. 形变强化4应力强度因子5抗热震性得分 五、简答：（总分 20 分）1. 试画出连续塑性变形强化材料的应力应变曲线 . 说明连续塑性变形强化工程应力应变曲线的变化趋势,应变曲线确定材料的屈服强度？（5 分）Word 完善格式并说明如何依据应力名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可编辑版2. 试用位错增殖理论说明多晶体金属产生明显物理亏服的现象？（5 分）3简述 Kth
9、及其工程实际意义 . （5 分）4简述蠕变中的强化与软化过程（5 分）Word 完善格式名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可编辑版得分 六、运算：（10 分）已知一构件的工作应力 =800 , 裂纹长度 =4,应力场强度因子 = , 钢材 随 增加而下降, 其变化如下表所示：1100 1200 1300 1400 1500 108.50 85.25 69.75 54.25 46.50 如按屈服强度运算的安全系数=1.4 ,试找出既保证材料强度储备又不发生脆性断裂的钢材强度；如=1.7 时,上述材料是否满意要求.（1
10、0 分）材料 2007 年“ 材料力学性能” 试卷 一、填空题1压入法,回跳法,刻画法 2光滑试样,切口试样,带裂纹试样 3越低 4切应力,零,最大 5穿晶断裂,沿晶断裂 6正应力,正应变Word 完善格式A 标准答案及评分标准名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可编辑版 7垂直,平行 8减速蠕变阶段,恒速蠕变阶段,加速蠕变阶段 9黏着磨损,磨料磨损（微动磨损,冲蚀磨损,接触疲惫磨损也可）10过渡区 11切口,低温,高速加载 二、挑选题1-5 d a d a d 6-10 d b c a b 11-15 a a b
11、b a 三、判定题1-5 X X 6-10 X X X X 11-15 X X 四、名词说明 1、低温脆性：一些具有体心立方晶格的金属,当温度降低到某一温度时,由于塑性降低 到零而变为脆性状态,这种现象称为低温脆性；2、应力腐蚀断裂：材料在静应力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性断裂；3、形变强化：绝大多数金属材料在室温下屈服后,要使塑性变形连续进行,必需不断增大应力,所以在真应力- 真应变曲线上表现为流变应力不断上升；这种现象称为形变强化；4、应力强度因子：反映了裂纹尖端区域应力场的强度,故称为应力强度因子；（它综 合反映了外加应力裂纹长度对裂纹尖端应力场强度的影响；）5、抗热震性：材料承担温度
12、骤变而不破坏的才能称为材料的抗热震性；五、简答题 1、答：连续塑性变形强化材料的应力应变曲线如右图所示（2 分）；b 屈服强度：工程上通常以产生 0.2%的残留变形时的应力记为屈服强度；（2 分；文字回 答或做图均可） （2 分）工程应力应变曲线呈先升后降的趋势,这与工程应力的定义有关,并不代表材料的本 性；详细说明为：当拉伸应力超过弹性极限时,便在试件标据内 的最弱部位产生塑性变形,并使该部位的材料发生变形强化,从而增大材料进一步塑性变形的抗力,这时,只有提高应力,才能在次弱部位产生塑性变形,材料立即有在此处强化,因此,在曲线上表现为随应变的增大,应力也在连续的上升,始终到b 点,到达 b
13、点后,材料的变形强化已不能补偿由于横截面积的减小而引起的承载才能的下降,因而在曲线上表现为下降；（3 分）2、答：金属材料塑性应变速率 与可动位错密度 、位错运动速率 及柏氏矢量的关系式为 b . 由于变形前的材料中可动位错很少,为了适应肯定的宏观变形速率的要求,必需增大位错运动速率；而位错运动速率又取决于应力的大小,其关系式为/0m. 于是,要增大位错运动速率,就必需有较高的外应力,就显现了上屈服点；（3 分）接着发生塑性变形,位错大量增殖,Word 完善格式增大,为适应原先的形变速率,位错运名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - -
14、 - - - 可编辑版动速率必定大大降低,相应的应力也就突然降低,显现了屈服降落现象；（2 分）3、答： Kth 是疲惫裂纹不扩展的 K 临界值,称为疲惫裂纹扩展门槛值,即： K Kth 时,裂纹不扩展； K Kth ,裂纹开头扩展, 表示材料阻挡疲惫裂纹开头扩展的性能,也是材料的力学性能指标,其值越大,阻挡疲惫裂纹开头扩展的阻力就越大,材料性能 就越好；（3 分） K Y a 1/2 Kth ,依据该式,如已知裂纹件的裂纹尺寸 a 和 材料的疲惫门槛值 Kth ,就可求得该件无限疲惫寿命的承载才能；如已知裂纹件的工作（2 分）载荷 和 Kth ,即可求得裂纹的答应尺寸；4、答：蠕变过程中位错
15、因受到各种障碍的阻滞产生塞积现象,滑移便不能连续进行；只有施加更大的外力才能引起位错重新运动和连续变形,这就是强化；（ 2 分）但蠕变式在恒应力下进行的,位错可借助于热激活来克服某些障碍,使得变形不断产生,这就是软化；（2 分）在整个蠕变过程中,材料的强化和软化过程是一起发生的；（1 分）六、运算题答：（ 1）保证材料强度储备的判据为： = 0. 2/n （2 分）所以 0. 2=n n当 n=1.4 时, 0. 21.4 800=1120（MPa）（1 分）当 n=1.7 时, 0. 21.7 800=1360（MPa）（1 分）（ 2）保证材料不发生脆性断裂的判据为： K =2 a 1/2=2 800 （ 2 10-3 ）KK C（2 分）1/2 =71.55 （MPam 1/2 ）（2 分）（ 3）依据上述两个判据确定满意要求的钢材为：当 n=1.4 时,0.2=1200（ MPa）、KC=85.25 （MPam 1/2）的钢材；（1 分）当 n=1.7 时,无满意要求的钢材；（ 1 分）Word 完善格式名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页