材料力學(xué)性能復(fù)習(xí)資料-免費閱讀
【正文】 b) 因n=，根據(jù)材料力學(xué)的設(shè)計依據(jù)，于是對給定的構(gòu)件工作應(yīng)力σ=800MPa，材料的屈服強度應(yīng)為＝1360MPa。 （5分） b) 在0℃下，KI＝ MPa*m1/2，σS=800MPa，所以有： =*104m= 在50℃下，KI＝ MPa*m1/2，σS=700MPa，所以有： =*104m= （5分） c) 由，可求出斷裂應(yīng)力為。試求：a）該構(gòu)件在哪個溫度點使用時是安全的？ b）該構(gòu)件在0℃和50℃時的塑性區(qū)大小R。 解：按照線彈性斷裂力學(xué)，σy=KI/(2pr）1/2，其應(yīng)力分布如下圖中的曲線DC；當(dāng)彈性應(yīng)力超過材料有的效屈服強度σS時，便產(chǎn)生塑性變形。 曲線上的最高點代表晶體的最大結(jié)合力，即理論斷裂強度。這種只在兩個方向上存在應(yīng)力的狀態(tài)稱為平面應(yīng)力。答：a) 測試原理：用一定的壓力P將直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入試樣表面，保持規(guī)定的時間后卸除壓力，于是在試件表面留下壓痕（壓痕的直徑和深度分別為d和h）。應(yīng)力松弛可看作是應(yīng)力不斷降低時的“多級”蠕變。 12）腐蝕疲勞和應(yīng)力疲勞相比有何不同？答：腐蝕疲勞和應(yīng)力疲勞相比，主要有以下不同點：（1）應(yīng)力腐蝕是在特定的材料與介質(zhì)組合下才發(fā)生的，而腐蝕疲勞卻沒有這個限制，它在任何介質(zhì)中均會出現(xiàn)。第一類氫脆是在負荷之前材料內(nèi)部已存在某種氫脆斷裂源。常溫下，變形機制以晶內(nèi)位錯滑移為主，若滑移受到阻礙，滑移便不能進行，必須在更大切應(yīng)力作用下才能使位錯重新開動和增值。即在應(yīng)力恒定的情況下，材料在應(yīng)力的持續(xù)作用下不斷地發(fā)生變形。于是增加材料的塑性，可提高材料的低周疲勞抗力。 微觀上，體心立方金屬中位錯運動的阻力對溫度變化非常敏感，位錯運動阻力隨溫度下降而增加，在低溫下，該材料處于脆性狀態(tài)。2）什么是低溫脆性？并闡述低溫脆性的物理本質(zhì)。 答：洛氏硬度試驗方法的原理是以一定的壓力（600N、1000N、1500N）將頂角為1200的金剛石圓錐體壓頭或直徑為1/鋼球壓入試樣表面，以殘留于表面的壓痕深度e來表示材料的硬度。 其實，這種情況你可以做一下一些比對試驗的，從而真實牢固地掌握一些基本的概念。如果試樣長度不同，雖然材料完全相同，但結(jié)果可能會有所不同。 a) 斷裂韌性； b) 疲勞裂紋擴展門檻值；c ) 應(yīng)力腐蝕破裂門檻值；d) 應(yīng)力場強度因子 11）在單向拉伸、扭轉(zhuǎn)與單向壓縮實驗中，應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)的變化規(guī)律是（ C ）。 a) 升高 ；b) 降低 ；c) 不變；d) 無規(guī)律可循 3）為使材料獲得較高的韌性，對材料的強度和塑性需要（ c ）的組合。 a) 高強度、低塑性 ；b) 高塑性、低強度 ；c) 中等強度、中等塑性；d) 低強度、低塑性 4）下述斷口哪一種是延性斷口（d ）。 a) 單向拉伸＞扭轉(zhuǎn)＞單向壓縮；b) 單向拉伸＞單向壓縮＞扭轉(zhuǎn)；c) 單向壓縮＞扭轉(zhuǎn)＞單向拉伸；d) 扭轉(zhuǎn)＞單向拉伸＞單向壓縮 12) 平面應(yīng)變條件下裂紋尖端的塑性區(qū)尺寸（ b ）平面應(yīng)力下的塑性區(qū)。如果試樣長度相差不多，一般沒有實質(zhì)性的差別。加載速度會對材料力學(xué)性能產(chǎn)生什么影響?加載速度的快慢就是生產(chǎn)加工中材料變形速度的快慢。 洛氏硬度的計算方法為：（1）對以金剛石圓錐體為壓頭、總試驗力為1500N的C標(biāo)尺，有HRC=100e/；（2）對以鋼球為壓頭、總試驗力為600N和1000N的A和B標(biāo)尺，有HRA(B)=130e/。 答：材料因溫度的降低由韌性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔?，沖擊吸收功明顯下降，斷裂機理由微孔聚集型變?yōu)榇┚Ы饫?，斷口特征由纖維狀變?yōu)榻Y(jié)晶狀的現(xiàn)象，稱為低溫脆性或冷脆。而面心立方金屬因滑移系較多，對溫度不敏感，故一般不顯示低溫脆性。7）敘述區(qū)分高強鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂與氫致滯后斷裂的方法。 （2）材料在高溫下的強度與載荷作用的時間有關(guān)了。 斷裂機制：高溫下，主要是沿晶斷裂，由于晶界滑動，在晶界的臺階（如經(jīng)第二相質(zhì)點或滑移帶的交截）處受阻而形成空洞，特別易產(chǎn)生在垂直于拉應(yīng)力方向的晶界上，空洞連接而發(fā)生斷裂。在應(yīng)力作用下裂紋迅速形成與擴展，因而隨著加載速度的增加，氫脆的敏感性增大，包括白點、氫蝕、氫化物致脆等。（2）對應(yīng)力腐蝕來說，有一臨界應(yīng)力強度因子KISCC ，這是材料固有的性能，當(dāng)外加應(yīng)力強度因子KIKISCC，材料不會發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋擴展。14）什么是低循環(huán)疲勞、高循環(huán)疲勞？什么是應(yīng)力疲勞、應(yīng)變疲勞？ 答：在很高的應(yīng)力下，在很少的循環(huán)次數(shù)后，試件即發(fā)生斷裂，并有較明顯的塑性變形。布氏硬度用單位壓痕表面積A上所承受的平均壓力表示。（2分） 對厚板，由于厚度方向變形的約束作用，使得ｚ方向不產(chǎn)生應(yīng)變，即ez=0，這種
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