【正文】 一般情況下很難做到比例加載，但滿足幾個(gè)條件可實(shí)現(xiàn)比例加載。Ⅱ兩個(gè)屈服準(zhǔn)則相同的情況在屈服軌跡上兩個(gè)屈服準(zhǔn)則相交的點(diǎn)表示此時(shí)兩個(gè)屈服準(zhǔn)則相同，有六個(gè)點(diǎn)，四個(gè)單向應(yīng)力狀態(tài)，兩個(gè)軸對(duì)稱應(yīng)力狀態(tài)。Tresca屈服準(zhǔn)則可以表述為：在一定的變形條件下，當(dāng)受力體內(nèi)的一點(diǎn)的最大切應(yīng)力ηmax它具有如下 特點(diǎn)：①對(duì)數(shù)應(yīng)變有可加性，而相對(duì)應(yīng)變?yōu)椴豢杉討?yīng)變；②對(duì)數(shù)應(yīng)變?yōu)榭杀葢?yīng)變，相對(duì)應(yīng)變?yōu)椴豢杀葢?yīng)變；③相對(duì)應(yīng)變不能表示變形的實(shí)際情況，而且變形程度愈大，誤差也愈大。s1；15)位移速度：。+αxy(直角∠CPA減小時(shí)，θxy取正號(hào)，增大時(shí)取負(fù)號(hào))；5)切應(yīng)變：定義γxy800℃左右時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體和鐵素體兩相組織，塑性就明顯下降。FeFeS的熔點(diǎn)為具體地說，材料的晶粒必須超細(xì)化和等軸化，并在在成形期間保持穩(wěn)定。？影響動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的主要因素有哪些？動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是在熱塑性變形過程中發(fā)生的再結(jié)晶。？產(chǎn)生加工硬化的原因是什么？加工硬化對(duì)塑性加工生產(chǎn)有何利弊？ 加工硬化隨著金屬變形程度的增加，其強(qiáng)度、硬度增加，而塑性、韌性降低的現(xiàn)象。晶粒之間的連續(xù)性決定，還要求每個(gè)晶粒進(jìn)行多系滑移；每個(gè)晶粒至少要求有②擠壓是在大截面坯料的后端施加一定的壓力，將金屬坯料通過一定形狀和尺寸的模孔使其產(chǎn)生塑性變形，以獲得符合?？捉孛嫘螤畹男〗孛媾髁匣蛄慵乃苄猿尚畏椒?。圖5答：（1）證明1）在AC邊界上：2）在AO邊界上：3）根據(jù)變形情況：4）按屈服準(zhǔn)則：5）沿族的一條滑移（OFEB）為常數(shù)（2）設(shè)AO的長度為L，則變形抗力為：6．模壁光滑平面正擠壓的剛性塊變形模型如圖6所示，試計(jì)算其單位擠壓力的上限解P，設(shè)材料的最大切應(yīng)力為常數(shù)K。（3）同異點(diǎn)：在有兩個(gè)主應(yīng)力相等的應(yīng)力狀態(tài)下，兩者是一致的。2．在結(jié)構(gòu)超塑性的力學(xué)特性中，m值的物理意義是什么？答：為應(yīng)變速率敏感性系數(shù)，是表示超塑性特征的一個(gè)極重要的指標(biāo)，當(dāng)m值越大，塑性越好。（）2．塑性變形時(shí)，工具表面的粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響小于工件表面的粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響。17．平面應(yīng)變時(shí)，其平均正應(yīng)力sm等于　中間主應(yīng)力s2。解：（1）切取基元體，標(biāo)注正應(yīng)力及摩擦力(5分)（2）建立平衡微分方程（5分）由 得（3）列塑性條件（5分）由有 解得：（4）考慮邊界條件（5分）時(shí)，因而，于是第三篇：《金屬塑性成形原理》習(xí)題（2）答案《金屬塑性成形原理》習(xí)題（2）答案一、填空題：，則單元內(nèi)任一點(diǎn)外的應(yīng)變可表示為＝。這是因?yàn)閴簯?yīng)力 晶間變形；壓應(yīng)力有利于 晶體中由于塑性變形引起的各種微觀破壞；三向壓應(yīng)力能 由于變形不均所引起的附加應(yīng)力。Ａ、熱脆性；Ｂ、冷脆性；Ｃ、蘭脆性；　B應(yīng)力，能充分發(fā)揮材料的塑性。沿負(fù)的徑向的靜力平衡方程為：展開并略去高階微量，可得 由于是拉應(yīng)力，是壓應(yīng)力，故，得近似塑性條件為 聯(lián)解得：式中的為的積分中值，=S 當(dāng)R=R0時(shí)，得：最后得拉深力為：考試試卷（B）標(biāo)準(zhǔn)答案 題號(hào) 一 二 三 四 五 六 總分 總分人 分?jǐn)?shù) 一、填空題（每空2分，共40分）得分 評(píng)卷人 1．液態(tài)金屬本身的流動(dòng)能力主要由液態(tài)金屬的 成分、溫度 和 雜質(zhì)含量 等決定。（√）。2固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力叫材料的 塑性。Z X Y 2．圓板坯拉深為圓筒件 , 如圖所示。（）。鑄件中的成分偏析按范圍大小可分為 和 兩大類。(6分)5． 試用一點(diǎn)的應(yīng)力莫爾園判斷該點(diǎn)受力后是出于彈性狀態(tài)還是塑性狀態(tài)。(x)6．液態(tài)金屬導(dǎo)熱系數(shù)越小，其相應(yīng)的充型能力就越好；與此相同，鑄型的導(dǎo)熱系數(shù)越小，越有利于液態(tài)金屬的充型。10．金屬塑性加工就是在外力作用下使金屬產(chǎn)生 塑性變形 加工方法。正常偏析存在使鑄件的性能不均勻，在隨后的加工中難以消除。4類：強(qiáng)成分過冷生核劑通過增加生核率和晶粒數(shù)量，降低生長速度而使組織細(xì)化。過冷對(duì)晶體的生長方式的影響：當(dāng)稍有成分過冷時(shí)為胞狀生長，隨著成分過冷的增大，晶體由胞狀晶變?yōu)橹鶢罹?、柱狀樹枝晶和自由樹枝晶，無成分過冷時(shí)，以平面方式或樹枝晶方式生長。安全共格或部分共格的界面就可以成為異質(zhì)形核的基底，完全不共格的界面就不能成為異質(zhì)形核的基底。cos1807500180。表面張力與附加壓力的關(guān)系有拉普拉斯方程描述：DP徑。液態(tài)合金的流動(dòng)性和充型能力有何不同？如何提高液態(tài)金屬的充型能力？答：液態(tài)金屬本身的流動(dòng)能力稱為“流動(dòng)性”，是由液態(tài)金屬的成分、溫度、雜質(zhì)含量等決定的，而與外界因素?zé)o關(guān)。180。闡述影響晶體生長的因素。晶體的生長方式除受成分過冷影響外，還受熱過冷的影響。1試分析影響鑄件宏觀凝固組織的因素，列舉獲得細(xì)等軸的常用方法。（2）逆偏析：即k（4）帶狀偏析：它總是和凝固的固液界面相平行。11．塑性反映了材料產(chǎn)生塑性變形的能力，可以用 最大變形程度 來表示。(√)(√)，與熔點(diǎn)有共同性，難熔化合物的粘度較高，而熔點(diǎn)較低的共晶成分合金其粘度較熔點(diǎn)較高的非共晶成分合金的低。(8分)四、綜合題（40分）1．假設(shè)液體在凝固時(shí)均質(zhì)形核，所形成的臨界晶核分別是半徑為r* 的球形和邊長為a*正方體形狀：（8分）①分別求臨界晶核半徑r*、臨界晶核邊長a*、臨界晶核形成功△G*之表達(dá)式。塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料叫做。（），對(duì)于超塑性金屬m =。假設(shè)板厚為 t , 圓板坯為理想剛塑性材料，材料的真實(shí)應(yīng)力為S，不計(jì)接觸面上的摩擦 ,且忽略凹模口處的彎曲效應(yīng) , 試用主應(yīng)力法證明圖示瞬間的拉深力為：a)拉深示意圖 b)單元體 重慶工學(xué)院考試試卷（B）題號(hào) 一 二 三 四 五 六 總分 總分人 分?jǐn)?shù) 一、填空題（每空1分，共 30 分）得分 評(píng)卷人 液態(tài)金屬或合金中一般存在 相（或結(jié)構(gòu)）起伏、濃度 起伏和 能量 起伏，其中在一定過冷度下，臨界核心由 相（或結(jié)構(gòu)）起伏提供，臨界生核功由 能量 起伏提供。二、判斷題（對(duì)打√，錯(cuò)打，每題1分，共 18 分）得分 評(píng)卷人 液態(tài)金屬的流動(dòng)性越強(qiáng)，其充型能力越好。（）、石墨、礦物油都是液體潤滑劑。2．液態(tài)金屬或合金凝固的驅(qū)動(dòng)力由 過冷度 提供。Ａ、拉應(yīng)力；Ｂ、壓應(yīng)力；Ｃ、拉應(yīng)力與壓應(yīng)力；，其平均正應(yīng)力sｍB中間主應(yīng)力s２。答案：一、提高材料的成分和組織的均勻性 二、合理選擇變形溫度和變形速度 三、選擇三向受壓較強(qiáng)的變形形式 四、減少變形的不均勻性 六、計(jì)算題(每題10分，共20分)得分 評(píng)卷人 4 2 3 2 6 1 3 1 5 ，其屈服應(yīng)力為100N/mm2，某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為 = 求其主應(yīng)力，并將其各應(yīng)力分量畫在如圖所示的應(yīng)力單 元圖中，并判斷該點(diǎn)處于什么狀態(tài)（彈性/塑性）。南昌大學(xué)2009～2010學(xué)年第一學(xué)期期末考試試卷 得分 評(píng)閱人 6． 名詞解釋(每小題5分，共15分) 3．靜態(tài)再結(jié)晶 7． 簡答題(10分)得分 評(píng)閱人 多晶體的塑性變形有哪些方式？ 8． 計(jì)算題(20分)得分 評(píng)閱人 已知物體中某點(diǎn)的應(yīng)力張量為，試將其分解為應(yīng)力球張量和應(yīng)力偏張量，并求應(yīng)力偏張量的第一不變量。：在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形而不破壞其完整性的能力。18．鋼材中磷使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性降低。（）3．靜水壓力的增加，對(duì)提高材料的塑性沒有影響。3．何謂冷變形、熱變形和溫變形？答：冷變形：在再結(jié)晶溫度以下（通常是指室溫）的變形。對(duì)于塑性金屬材料，密席斯準(zhǔn)則更接近于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖6解：首先，可根據(jù)動(dòng)可容條件建立變形區(qū)的速端圖，如圖7所示：圖7設(shè)沖頭的下移速度為。分正擠壓、反擠壓和復(fù)合擠壓；適于(低塑性的)型材、管材和零件。5個(gè)獨(dú)立的滑移系啟動(dòng)才能保證。加工硬化的成因與位錯(cuò)的交互作用有關(guān)。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和靜態(tài)再結(jié)晶基本一樣，也會(huì)是通過形核與長大來完成，其機(jī)理也是大角度晶界(或亞晶界)想高位錯(cuò)密度區(qū)域的遷移。②相變超塑性要求具有相變或同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。985℃)。另外多相組織中的脆性相也會(huì)使其塑性大為降低。xz ③應(yīng)力張量不變量：已知一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài) ④主應(yīng)力：在某一斜微分面上的全應(yīng)力S和正應(yīng)力ζ重合，而切應(yīng)力η=0，這種切應(yīng)力為yx應(yīng)變偏張量εij對(duì)數(shù)應(yīng)變可以看做是由相對(duì)線應(yīng)變?nèi)?duì)數(shù)得到的。達(dá)到某一值時(shí)，該點(diǎn)就進(jìn)入塑性狀體。Ⅲ兩個(gè)屈服準(zhǔn)則差別最大的情況:在屈服軌跡上連個(gè)屈服準(zhǔn)則對(duì)應(yīng)距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的情況，此時(shí)二者相差最大，也是六個(gè)點(diǎn)，四個(gè)平面應(yīng)力狀態(tài)(也可是平面應(yīng)變狀態(tài))，兩個(gè)純切應(yīng)力狀態(tài)，相差為可參看第三章第五節(jié)中全量理論的部分內(nèi)容。在滿足簡單加載的的條件下，這種積分才成立。Mises屈服準(zhǔn)則則考慮了中間應(yīng)力的影響，使用方便。min帶數(shù)值最大、最小的主應(yīng)力；C與變形條件下的材料性質(zhì)有關(guān)而與應(yīng)力狀態(tài)無關(guān)的常數(shù)，它可通過單向均勻拉伸試驗(yàn)求的。？它與相對(duì)線應(yīng)變有何關(guān)系？ 對(duì)數(shù)應(yīng)變能真實(shí)地反映變形的積累過程，所以也稱真實(shí)應(yīng)變，簡稱真應(yīng)變。表示，其單位為=αyx如碳鋼在高溫時(shí)為奧氏體單相組織，故塑性好，而在1190℃，而？什么是相變超塑性？ ①細(xì)晶超塑性它是在一定的恒溫下，在應(yīng)變速率和晶粒度都滿足要求的條件下所呈現(xiàn)的超塑性。需要更大的變形量上面已經(jīng)提到了。這種不均勻性減小了，內(nèi)應(yīng)力的分布較均勻，因而金屬斷裂前能承受的塑性變形量就更大。2）各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性。分縱軋、橫軋、斜軋；用于生產(chǎn)型材、板材和管材。按密席斯屈服準(zhǔn)則所寫的近似塑性條件為：聯(lián)解后得：當(dāng)時(shí)，最后得：（3）接觸表面上的單位流動(dòng)壓力為：=544MP（4）總變形抗力:=1708T4．圖4所示的一平?jīng)_頭在外力作用下壓入兩邊為斜面的剛塑性體中，接觸表面上的摩擦力忽略不計(jì)，其接觸面上的單位壓力為q，自由表面AH、BE與X軸的夾角為，求：（1）證明接觸面上的單位應(yīng)力q=K（2++2）；（2）假定沖頭的寬度為2b，求單位厚度的變形抗力P；圖4解：（1）證明1）在AH邊界上有：故，屈服準(zhǔn)則：得：2）在AO邊界上：根據(jù)變形情況：按屈服準(zhǔn)則：沿族的一條滑移（OA1A2A3A4）為常數(shù)（2）單位厚度的變形抗力：5．圖5所示的一尖角為2j的沖頭在外力作用下插入具有相同角度的缺口的剛塑性體中，接觸表面上的摩擦力忽略不計(jì)，其接觸面上的單位壓力為p，自由表面ABC與X軸的夾角為d，求：（1）證明接觸面上的單位應(yīng)力p=2K（1+j+d）；（2）假定沖頭的寬度為2b，求變形抗力P。（2）常用屈服準(zhǔn)則：密席斯屈服準(zhǔn)則與屈雷斯加屈服準(zhǔn)則。（）17．在塑料變形時(shí)金屬材料塑性好，變形抗力就低，例如：不銹鋼（）四、名詞解釋1．上限法的基本原理是什么？答：按運(yùn)動(dòng)學(xué)許可速度場來確定變形載荷的近似解，這一變形載荷它總是大于真實(shí)載荷，即高估的近似值，故稱上限解。Ａ、纖維組織；　　　　Ｂ、變形織構(gòu)；　　　　　　　?。谩⒘骶€；三、判斷題1．按密席斯屈服準(zhǔn)則所得到的最大摩擦系數(shù)μ=。16．應(yīng)力狀態(tài)中的　　壓　應(yīng)力，能充分發(fā)揮材料的塑性。解：（7分）(8分)(5分)(15分)解：（10分）彈性狀態(tài)（5分）(20分)圖示圓柱坯料在平行砧板間鐓粗，設(shè)砧板與坯料間的摩擦力為，試用主應(yīng)力法求鐓粗變形力P。，數(shù)值越大，則金屬塑性越高。通過定向凝固，同時(shí)凝固，控制澆注條件，應(yīng)用冒口、補(bǔ)貼和冷鐵以及加壓補(bǔ)縮等措施可以減小或消除縮孔或縮松。Ａ、理想彈性材料；Ｂ、理想剛塑性材料；Ｃ、塑性材料；。假設(shè)板厚為 t , 圓板坯為理想剛塑性材料，材料的真實(shí)應(yīng)力為S，不計(jì)接觸面上的摩擦 ,且忽略凹?？谔幍膹澢?yīng) , 試用主應(yīng)力法證明圖示瞬間的拉深力為：a)拉深示意圖 b)單元體 解：在工件的凸緣部分取一扇形基元體，如圖所示。（√）。2材料經(jīng)過連續(xù)兩次拉伸變形，第一次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)閑１＝，第二次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)閑２＝，則總的真實(shí)應(yīng)變e＝　。{提示：σ315σ2+60σ54=0可分解為：（σ9）（σ26σ+6）=0）}。（）6．合金元素使鋼的塑性增加，變形拉力下降。鑄造合金從澆注溫度冷卻到室溫一般要經(jīng)歷 、和 三個(gè)收縮階段。（4分）3．分析氫在形成冷裂紋中的作用，簡述氫致裂紋的特征和機(jī)理（6分）4． 簡述細(xì)晶超塑性的應(yīng)力狀態(tài)方程中m的物理意義。(x)5．在非均質(zhì)生核中，外來固相凹面襯底的生核能力比凸面襯底弱。9．鑄件凝固方式有 逐層凝固、體積凝固、中間凝固，其中 逐層 凝固方式容易產(chǎn)生集中性縮孔，一般采用 同時(shí) 凝固原則可以消除；體積 凝固方式易產(chǎn)生分散性縮松，采用 順序 凝固原則可以消除此缺陷。宏觀偏析：（1）正常偏析：當(dāng)合金溶質(zhì)分配系數(shù)k1時(shí)相反。3類: 如分類時(shí)所述。1影響成分過冷的因素有哪些？哪些是屬于可控制的工藝因素？成分過冷對(duì)晶體的生長方式有何影響？晶體的生長方式只受成分過冷的影響么？影響成分過冷的因素有G、v、DL、m、k0、C0，可控制的工藝因素為DL。當(dāng)界面兩側(cè)夾雜和晶核的原子排列方式相似，原子間距離相近，或在一定范圍內(nèi)成比例，就可以實(shí)現(xiàn)界面共格相應(yīng)。180。界面張力與兩個(gè)表面張力之間的關(guān)系為：σAB=σA+σB –wAB，其中σA、σB分別是A、B兩物體的表面張力，wAB為兩個(gè)單位面積界面向外做的功。液態(tài)金屬的充型性能是一種基本性能。184。晶核生長的方式由固液界面前方的溫度剃度GL決定，當(dāng)GL0時(shí)，晶體生長以平面方式生長；如果GL用Chvorinov公式計(jì)算凝固時(shí)間時(shí)，誤差來源于哪幾個(gè)方面？半徑相同的圓柱和球體哪個(gè)誤差大？大鑄型和小鑄型哪個(gè)誤差大？金屬型和砂型哪個(gè)誤差大？用Chvorinov公式計(jì)算凝固時(shí)間時(shí)，誤差來源于鑄件的形狀、鑄件結(jié)構(gòu)、熱物理參數(shù)澆注條件等方面。1影響成分過冷的因素有哪些？它對(duì)材質(zhì)或成型產(chǎn)品（鑄件）的質(zhì)量有何影響？影響成分過冷范圍的因素有：成分過冷的條件 GLvDLk0DLk0v成分過冷的范圍為 △＝mLC0(1－k0)－GL，上式中，mL、C0、k0為不變量，所以影響成分過冷范圍