1 / 11
文档名称:

第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能.pdf

格式:pdf   大小:1,114KB   页数:11页
下载后只包含 1 个 PDF 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能.pdf

上传人:1781111**** 2024/5/11 文件大小:1.09 MB

下载得到文件列表

第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能.pdf

相关文档

文档介绍

文档介绍:该【第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能 】是由【1781111****】上传分享,文档一共【11】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..解释下列名词:(1)弹性比功(2)滞弹性(3)循环韧性(4)包申格效应(5)解理面(6)解理台阶(7)穿晶断裂(8)沿晶断裂(9)刚度(10)强度(11)塑性(12)韧性(13):(1)E(2)J、0、0;(3)o(4)n⑸6、九、:脆性材料与塑性材料的应力-应变曲线有何区别高塑性与低塑性材料的应力--、强度、-应变曲线两种情况下如何根据应力-、工程应力-应变曲线和真实应力-,测得其延伸率S“与85均为25%,、40Cr、35CrMo钢和灰铸铁儿种材料,,金属及其合金与fee金属及其合金屈服行为不同的原因:..,,滑移面相交产生微裂纹的柯垂耳机理对fee金属而言在能量是不利的。?,E二2X10'MPd,ao^XlO^m,试求其理论断裂强度0H。,推导格雷菲斯方程,并指出该理论的局限性。,且心二3Xl(Tcin,试求脆性断裂时的断裂应力。(设。~2X10Wa)=2X10uN/m:,丫尸8N/m。试计算在的拉应力作用下,-Petch关系式和解理断裂表达式讨论晶粒尺寸细化在强韧化中的作用。,发觉在人体重作用下弹性挠度过大。若欲在不增加梯子总量的情况下减少挠度,试问下列方法是否可行(1)采用时效铝合金,提高材料强度;(2)改用镁合金代替铝合金(EfX10WP=;E=7X1010N/m%P=);(3)重新设计,改变铝合金型材的截面形状尺寸。。(,其试验数据如下();:..48d/mm(1)0八Ob、SSkE、(2)屮b、赧、Eb、Ez(3)n和k(4)绘制条件应力-应变曲线和真实应力-应变曲线(未修正)、&,而抗压强度分布为2600MP&和2000MPa,试解释产主这么大的差别的原因A14和SiC纤维的抗拉强度分布为2100MPa和8300MPa,,若材料的基体塑性相同,,在为装满载时已变形到最大位置,缺载后可完全恢复到原来状态;另一汽车弹簧,使用一段时间后,发现弹簧弓形越来越小,即产生了塑性变形,而且塑性变形量越来越大。试分析这两种故障的本质及改变措施。。汽车车身或底盘约占汽车总重量的60%。底盘的主要尺寸是按比刚度来确定的,铝合金的比刚度比钢(低合金高强度钢)大,为什么汽车车身一般用钢而不用铝合金,除了生产成本之外,还有什么必须考虑的重要因素第二章扭转、:(1)。右(2)。時(3);(4)T;(5)HRC;(6)HRB:(7)HV;、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范围。(单向拉伸、扭转、弯曲、压缩和剪切试验)。:..45°,而压缩试验时正好相反10?,。13.:今有45,35CrMo钢和灰口铸铁,应采用哪种材料做机床床身,,其试样直径d二30mm,原标距长度h=45mm.=在压缩试验时,当0试样承受到485KN压力时发生破坏,试验后长度h二40mm。试求其抗压强度和相对收缩率。,在确定需多大冲剪力时应采用材料的哪种力学性能指标,,比例极限和屈服强度的意义、区别与测定方法。。°C回火,其宏观正断抗力5为3236MPa,屈服抗力T=745MPa,试问它在三向拉伸(SFSF+S,S=),单向拉伸、扭转、三向压缩(SFSF,s3S尸-S)下各发生何种形式破坏(泊松比u二),欲评定材料在静载条件下的力学行为,给定测试方法有单向拉伸、单向压缩、弯曲、扭转和硬度五种,试对给定的材料选定一种或两种最佳的测试方法。材料:低碳钢、灰铸铁、高碳工具钢(经淬火低温回火)、结构陶瓷、热塑性材料。24.:..高强度塑性材料的切口敬感度大,而脆性材料是完全切口敏感的第三章冲击韧性及低温脆性解释下列名词:(1)冲击韧度;(2)冲击吸收功;(3)低温脆性;(4)韧脆转变温度;:(1)AA和A;(2)FATTso;(3)NDT;(4)FTE;(5)FTPK、,问哪些材料要开缺口哪些材料不要开缺口W18Cr4V,Crl2MoV,3Cr2W8V,40CrNiMo,30CrMnSi,20CrMnTi,,而面心立方金属一般没有低温脆性5.]。缺口冲击韧性为什么被裂纹材料常规性能的五大指标之一,怎样正确理解冲击韧性的功能:(d)它是控制工艺的性能指标;(b)它是服役性能的指标;(C)两者兼有之,但要具体分析。。。。,请举出每一组中哪种试验方法测得的饥较高为什么(1)拉伸和扭转;(2)缺口静弯曲和缺口冲击弯曲;(3),。。15..-.,如何理解冲击韧性的物理意义冲击韧性值在工程中有什么实用价值:..某种材料的冲击韧性值的应用必须十分谨慎,,为什么裂纹会在距缺口一定距离的试样内部萌生,,-T曲线,tk可以用多种特征温度来定义,试列举其中主要的三种定义,对大型工件为什么宜进行落锤试验和FAD等分析。、及其变化规律。第四章断裂力学与断裂韧性31、试写出在单轴应力、平面应力和平面应变条件下的虎克定律。2、有一各向同性平板放在x-y平面内,仅受到x-y平面内的载荷作用,问此时平板的厚度是否会因受力而改变在何种条件下厚度不会改变,是平面应力状态还是平面应变状态3、什么是平面应力状态,什么是平面应变状态为什么平面应变情况下最容易脆断4、解释下列名词:(1)低应力脆断;(2)张开型裂纹;(3)应力场和应变场;(4)应力强度因子K】;(5)小范围屈服;(6)塑性区;(7)有效屈服应力;(8)有效裂纹长度;(9)裂纹扩展K判据;(10)裂纹扩展能量释放率G;(11)裂纹扩展G判据;(12)J积分;(13)裂纹扩展J判据;(14)C0D;(15)COD判据;(16)韧带。5、说明下列断裂韧度指标的意义及其相互关系:(1)Kg和心(2)Gic;(3)J;(4)8ICC6、试述低应力脆断的原因及防止方法。7、为什么研究裂纹扩展的力学条件时不用应力判据而用其他判据8、试述应力场强度因子的意义及典型裂纹&的表达式9、试述K判据的意义及用途。10、试述裂纹尖端塑性区产生的原因及其影响因素。11、试述塑性区对趾的影响及K:的修正方法和结果。:..使用Griffith模型推导&和G判据。13、简述J积分的意义及其表达式。14、简述COD的意义及其表达式。13、试试Kic的测试原理及其对试样的基本要求。16、试述be与材料强度、塑性之间的关系。17、试述Kic和AKV的异同及其相互之间的关系。18、试述影响Kic的冶金因素。19、有一大型板件,材料的1/2,探伤发现有20mm长的横向穿透裂纹,若在平均轴向拉应力900MP&下工作,试计算Ki及塑性区宽度Ro,并判断该件是否安全20、有一轴件平均轴向工作应力150MP&,使用中发生横向疲劳脆性正断,断口分析表明有25mm深的表面半椭圆疲劳区,根据裂纹a/c可以确定二1,测试材料的o二720MP&,试估算材料的断裂韧度Kic是多少21、有一构件制造时,出现表面半椭圆裂纹,若沪1mm,在工作应力o二lOOOMPd下工作,应该选什么材料的o与Kic配合比较合适构件材料经不同热处理后,其o和Kg的变化列于下表。OMPa11001200130014001500Kg/&,断裂韧性心为132MPa?厚度分布为100mm和260mm的两块很宽的合金钢板,如果板都受500MP&的拉应力作用,并设板内部有长为46mm的中心穿透裂纹,试问此两板内裂纹是否都扩展24.—块无限大板,远处的应力为350MPa,板中心有一长为5/刃cm的穿透裂纹,材料的屈服强度为500MPa,求(&)裂纹顶端处的应力强度因子,(b)裂纹顶端处的塑性区尺寸。(c)讨论上述情况下塑性区修正的有效性。,直径,当作用的应力为700MP&时,物体发生断裂事故,求:(a)材料的断裂韧性是多少(假设满足平面应变条件。)(b)若用这种材料制成一块厚度2,裂纹半长d二的板作断裂韧性试验,问测得的断裂韧性值是否有效(设材料的屈服强度为llOOMPao)(c)测得有效K】-20°C时的G:=X10_Wm,G值随温度成比例地CH减小,每下降10°C,降低XlOWm,如果这块板上有长度为10mm的裂纹,问在:..COc是多少(E=2X10Wm2,u二),它们有哪些相似的地方为什么有这种定性的变化关系在工程应用上断裂韧性是否可以完全代替冲击韧性,还是两者有互补作用,,所用试样的尺寸为b二30mm,w二60mm,S二240mm预制疲劳裂纹(包括机械缺口)的深度a二32mm,P5二56KN,P远二,试计算条件断裂韧性并检查&值是否有效(材料o二1340MPG。,设计应力水平的提高、高强度材料的应用、焊接工艺的普遍采用以及服役条件的严酷化,试说明在传统强度设计的基础上,还应进行断裂力学设计的原因。,裂纹顶端形成塑性区是不可避免的,山此对线性弹性断裂力学分析带来哪些影响。反映在Kic试验测定上有何具体要求。=1400MPa,采用焊接工艺后可能有纵向表面裂纹(半椭圆)圧lmm,a/c=,现可以选用的两种材料分布有如下性能:A钢o二二74MPE亦;B钢o二2100MP&,际二47^卩曲亦。试从防止低应力断裂考虑,应选用哪种材料。(提示:参考有关半椭圆表面裂纹,而且还要考虑到塑性修正的应力场强度因子&表达式),试举例说明它在工程中的应用。,受到350NTa垂直作用于裂纹平面的应力作用。(1)如果材料的屈服强度是1400MP&,求塑性区尺寸和裂纹顶端有效应力场强度因子值;(2)如果材料的屈服强度为385MP&,求塑性区尺寸和裂纹顶端有效应力场强度因子值;(3)试比较和讨论上述两种悄况下,对应力场强度因子进行塑性修正的意义。&,CT试样W二,B二,a=,断裂发生时P=P^(对应P-VQ曲线)。(a)计算断裂时K?,(b)值是否为be值,(c)断裂时的塑性区尺寸。<金属的疲劳1、用哪儿个参数表示应力的循环特征2、疲劳寿命曲线如何测定如何定量地表示3、什么是低周疲劳、高周疲劳什么是应力疲劳、应变疲劳4、工程中如何定义疲劳极限如何测定5、循环应力比或平均应力对疲劳寿命和疲劳极限有何影响如何定量地表示应力:..、试述疲劳曲线(S-N)及疲劳极限的测试方法。7、试述疲劳图的意义、建立及用途。8、某结构钢布氏硬度为400,疲劳极限420MP&,在使用中承受应力峰值900MPa,谷值600MPa交变载荷作用,问能否安全使用到107cycles9、应力集中对疲劳寿命和疲劳极限有何影响疲劳切口敬感度如何评估<10、疲劳失效过程可分成哪儿个阶段并简述各阶段的机制。11、应变疲劳公式有儿种形式各有何优缺点如何根据拉伸性能估算应变疲劳曲线12、零件的疲劳寿命山哪两部分组成简述用应变疲劳数据估算疲劳裂纹形成的基本思想和过程,以及所需要的材料性能数据。13、疲劳裂纹扩展速率如何测定简述其过程和数据处理方法。14什么是裂纹扩展门槛值它有什么实用价值13、常用的疲劳裂纹扩展速率公式是Paris公式,有何优缺点16、如何降低裂纹扩展速率,以延长零件的裂纹扩展寿命17、如何理解材料的拉伸性能(弹性模量,强度,塑性)对疲劳裂纹扩展速率的影响18、提高零件的疲劳寿命有哪些方法试就每种方法各举一应用实例,并对这种方法具体分析,其在抑制疲劳裂纹的萌生中起有益作用,还是在阻碍疲劳裂纹扩展中有良好的效果19、说明材料在循环载荷下寿命预测的原理。¥20、比较疲劳裂纹扩展与临界裂纹扩展的异同。21、缺口零件的寿命分析一般与材料的低周疲劳特性有关,为什么22、疲劳断口和静拉伸断口有何不同在什么情况下可以预期疲劳断口在肉眼观察下和静拉伸断口相似如何从断口上判断载荷的大小和应力集中情况。23、试从疲劳破坏特点解释一下疲劳宏观规律(a)—般金属材料,无论何种处理状态,其疲劳极限0-产,总低于静载下的屈服强度。(b)为什么无缺口轴向疲劳极限一定比无缺口旋转弯曲疲劳极限低10%-25%试举儿个有影响的因素。(c)完全对称循环与不对称应力循环相比,为什么是最低的疲劳强度,而应力比R越大可承受的最大应力。込越高,或者在相同的0迳情况下,疲劳寿命越长:..解释下列名词(1)应力腐蚀(2)氢蚀(3)白点(4)氢化物致脆(5)。3....分析应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt与Ki关系曲线,并与疲劳裂纹扩展速率曲线进行比较。□.。,釆用40B钢调质成,抗拉强度为1200MP&,承受拉应力650MPao在使用中,曲于潮湿空气及雨淋的影响发生断裂事故。观察断口发现,裂纹从螺纹根部开始,有明显的沿晶断裂特征,随后是快速脆断部分。断口上有较多腐蚀产物,且有较多的二次裂纹。试分析该螺栓产生断裂的原因,并考虑防止这种断裂的措施。,包括合金钢、铝合金、钛合金,,。14.(:,(da/dt-K)中的三个阶段,,材料受应力作用发生破坏,?“第一类氢脆”、“第二类氢脆”、“可逆氢脆”、“不可逆氢脆”,:..:(1)等强温度(2)蠕变(3)应力松弛(4)稳态蠕变(5):(1)①(2)b;(3);(4)。,不仅有晶内沉淀,还有晶界沉淀。晶界沉淀相是一种硬质金属间化合物,,,和常温比较有何不同9?讨论稳态蠕变阶段的变形机制以及温度和应力的影响。,。