材料力学性能期试卷和答案
材料力学性能考试题与答案
07 秋材料力学性能一、填空：（每空1分,总分25分）1. 材料硬度的测定方法有、和。
2. 在材料力学行为的研究中，经常采用三种典型的试样进行研究，即、和。
3.平均应力越高，疲劳寿命。
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则遵循断裂准则；塑性材料切口根部裂纹形成准则遵循断裂准则；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则为。
8．蠕变断裂全过程大致由、和三个阶段组成。
9．磨损目前比较常用的分类方法是按磨损的失效机制分为、和腐蚀磨损等。
10．深层剥落一般发生在表面强化材料的区域。
11．诱发材料脆断的三大因素分别是、和。
二、选择：（每题1分，总分15分）（）1. 下列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，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 b) 150HRA3000／l0／30c) 150HRC30／3000／10 d) 150HBSl0／3000／30（）4.对同一种材料，δ5比δ10a) 大 b) 小 c) 相同 d) 不确定（）5. 下列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c) 退货态下的软钢 d) 陶瓷（）6.下列哪种材料适合作为机床床身材料a) 45钢 b) 40Cr钢 c) 35CrMo钢 d) 灰铸铁（）7. 下列哪种断裂模式的外加应力与裂纹面垂直，因而它是最危险的一种断裂方式。
a) 撕开型 b) 张开型 c) 滑开型 d) 复合型（）8. 下列哪副图是金属材料沿晶断裂的典型断口形貌a) b) c) d) （）9. 下列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) 升高温度 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) ΔK th c) K IC d) CF（）12．σm=0 ， R=-1 表示下列哪种循环应力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．为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施a)引入表面拉应力 b) 引入表面压应力c) 引入内部压应力 d) 引入内部拉应力（）14．工程上产生疲劳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) 不一定（）15．下列曲线中哪种为脆性材料的应力-应变曲线a) b) c) d)三、判断：（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。
材料力学性能考试题
一、名词解释Ak：冲击吸收功，表示冲击试样变形及断裂消耗的功。
KIC：断裂韧度，表示在平面应变条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
KⅠ：应力场强度因子，表示裂纹尖端应力场的强弱。
△Kth：疲劳裂纹扩展门槛值，表示材料阻止疲劳裂纹开始扩展的性能。
NSR：静拉伸缺口敏感度，金属材料的缺口敏感性指标，缺口试样的抗拉强度σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值。
ψ：断面收缩率，是试样拉断后，颈缩处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，反映了材料局部变形的能力。
σ-1：疲劳极限，试样经无限次循环也不发生疲劳断裂，将对应的应力称为σ-1。
σ0.2：屈服强度，对于无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形（0.2%）时的应力，作为该钢的屈服强度。
στt：持久强度极限，材料在规定温度（t）下，达到规定的持续时间（τ）而不发生断裂的最大应力。
σtε:蠕变极限，在规定温度（t）下，使试样在规定时间内产生的稳态蠕变速率（ε）不超过规定值的最大应力。
σtδ/τ：蠕变极限，在规定温度（t）下和规定的试验时间（τ）内，使试样产生的蠕变总伸长率（δ）不超过规定值的最大应力。
E：弹性模量，表征材料对弹性变形的抗力。
σs：屈服点，呈现屈服现象的金属材料拉伸时，试样在外力不增加仍能继续伸长时的应力。
σbc：抗压强度，试样压至破坏过程中的最大应力。
δ：断后伸长率，是试样拉断后标距的长度与原始标距的百分比。
G：切变模量，在弹性范围内，切应力与切应变之比称为G。
σbc：抗压强度，试样压至破坏过程中的最大应力。
σbb：抗弯强度，指材料抵抗弯曲不断裂的能力。
GI：裂纹扩展力，表征裂纹扩展单位长度所需的力。
σp：比例极限，应力与应变成直线关系的最大应力。
σe：弹性极限，由弹性变形过渡到弹性塑性变形的应力。
弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
(完整版)材料性能学考卷及答案
3、说明K I和K IC的异同。
对比K IC和K C的区别，说明K I和K IC中的I的含义。
（6分）
K Ic代表的是材料的断裂力学性能指标，是临界应力场强度因子，取决于材料的成分、组织结构等内在因素。
K I是力学参量，表示裂纹尖端应力场强度的大小，取决于外加应力、尺寸和裂纹类型，与材料无关。
（3分）
K Ic称为平面应变的断裂韧性，K c为平面应力的断裂韧性。
对于同一材料而言，K Ic<K c，平面应变状态更危险，通常以前者衡
量材料的断裂韧性。
K
IC 中的I代表平面应变，K
I
的I表示I型裂纹。
2
2
22
2)1(23
12
13
12
3)
121121()112112(21
1
12)1
12112(1231)1
21121(112R w w w w w
w R
w w n n n n n n n n w w R n n w w -=⨯=-=+-=+-=+--=-=+--=分）
五、证明题（共8分）
一入射光以较小的入射角内i 和折射角r 穿过一透明玻璃板。
证明透过后的光强系数为（1-R ）2。
设玻璃对光的衰减不变。
设空气为介质1，透明玻璃为介质2，光进入到玻璃之前的能量为W1,进入到玻璃之后光的能量为W2，再次进入到空气中后的能量为W3，则透过后的光强系数应为w3/w1（2分）。
则有
（1分） （1分） （1分） （1分） （1分） （1分）。
《材料力学性能A》试卷参考答案-A卷 - 南昌航空大学
》试卷参考答案及评分标准——B卷《材料力学性能B》试卷参考答案及评分标准一、填空题（每个空格1分，共20分）1、弹性变形不均匀屈服塑性变形均匀塑性变形不均匀集中塑性变形2、金属原子本性晶格类型（或晶体结构）3、应变硬化指数（n）4、解理台阶河流花样舌状花样5、塑性6、没有产生附加强化7、降低（或减小、下降）高（或大）8、腐蚀磨损断裂9、瞬断区10、扩散蠕变二、选择题（每小题3分，共30分）1、d，2、a,d3、b4、c5、b6、d7、c8、b9、a10、b三、名词解释（每小题4分，共20分）1、包申格效应金属材料预先经过少量塑性变形（残余应变约1%~4%），卸载后再同方向加载，则规定残余伸长应力增加（2分）；反向加载，则规定残余伸长应力降低（2分），这种现象称为包申格效应。
2、缺口效应在静载荷作用下，试件的缺口截面上应力状态发生变化，出现“缺口效应”。
缺口效应包括两个方面内容：①引起应力集中，使缺口试样由原来的单向应力状态变成两向应力状态（薄板，平面应力状态），或者三向应力状态（厚板，平面应变状态）（2分）；②缺口使塑性材料的强度提高，但塑性降低，增加金属的脆性趋向（2分）。
3、应力强度因子IK 金属材料中裂纹尖端附近各点的应力分量取决于强度因子I K （2分），I K 的大小直接影响应力场的大小，反映出应力场的强弱程度（2分），称之为应力场强度因子。
4、金属疲劳金属部件在变动应力和应变长期作用下（2分），由于累积损伤而引起的断裂现象称为疲劳（2分）。
5、氢脆由于氢和应力的共同作用（2分）而导致金属材料产生脆断（2分）的现象称为氢脆。
四、简答题（每小题5分，共20分）1、韧性断裂之前金属材料出现明显的宏观塑性变形，韧性断裂是一个缓慢的撕裂过程，裂纹扩展过程中通过塑性变形不断消耗能量。
断裂面一般平行于最大切应力，并与主应力成45度角。
断口呈纤维状、灰暗色（3分）。
脆性断裂之前基本上不发生塑性变形，是一个突然发生的断裂过程。
材料力学性能考试试题4及答案
材料力学性能试题一、名词解释（共20分,每小题4分）缺口效应；解理台阶；冷脆转变；热疲劳；咬合磨损;1、一直径为10mm，标距长为50mm的标准拉伸试样，在拉力P=10kN时，测得其标距伸长为50.80mm。
求拉力P=32kN时，试样受到的条件应力、条件应变及真应力、真应变。
（14分）该试样在拉力达到55.42kN时，开始发生明显的塑性变形；在拉力达到67.76kN后试样断裂，测得断后的拉伸试样的标距为57.6mm，最小处截面直径为8.32mm；求该材料的屈服极限①、断裂极限如延伸率和断面收缩率。
（8分）2、某大型构件中心有长为4mm的原始裂纹，该构件在频率为50Hz, OMAX=-MN=85MPa 的周期循环应力下工作，已知该裂纹的扩展速率为：d a /dN= C(A K几其中：n=3, C=2.4 X10"16,且知Y*n 2g=32mm,问该构件在此循环应力下能安全工作多长时间？1 说明冲击韧性测试原理和测试的基本步骤，测试的力学性能指标 说明它由哪几个阶段部分组成？三、简述题（共24分,每小题12 分）A K 的物理意义并2 •何谓J 积分的守恒性？在应用J 积分处理裂纹扩展问题时有何特点?已知某材料的0-1为600Mpa , Ob 为800Mpa ，作出其疲劳图并在图中标出其应力循 环的安全工作区，求其应力循环对称系数为 r 时的0 ,并在疲劳图上标出其相应的O max 、Omin 、O m 、O ，该材料在 Onax =720Mpa , o min =220Mpa 的循环应力下工作，问是否安全？四、作图题（共14分）材料力学性能一、名词解释（共25分,每小题5分）尺寸效应；脆性断裂；形变硬化；平面应力；咼温蠕变；1、一直径为8mm,标距长为40mm的拉伸试样，在拉力P=18.9kN时，测得其标距伸长为41.754mm。
求试样此时的条件应力、条件应变及真应力、真应变。
该试样在拉力达到24.96kN时，开始发生明显的塑性变形；在拉力达到36.36kN后试样断裂，测得断后的拉伸试样的标距为47.6mm，最小截面直径为5.42mm；求其屈服极限OS、断裂极限Ob、延伸率和断面收缩率2、一大型板件中心有一宽度为4.8mm 的穿透裂纹，其材料的S=760MPa，K ic=102MPa.M1/2;板件受650Mpa的单向工作应力，问：(1) 该裂纹尖端的塑性屈服区尺寸(2) 该裂纹尖端的应力场强度因子的大小(3) 该板件是否能安全工作(4) 该板带有此裂纹安全工作所能承受的最大应力三、简述题（共14分）1 •疲劳裂纹扩展分哪三阶段？各阶段在断口上有何特征表现?四、作图题（共16分）某材料的①为1020Mpa,其（y i为820Mpa，任选作出一种疲劳图，在图中标明在任意的r 条件下的cr及Cmax, Omin, Om, ca,并标明该疲劳图的应力循环安全工作区。
1材料的力学性能(答案)
第一章材料的力学性能一、选择题1、fsd表示( B )A、钢筋抗压强度设计值；B、钢筋抗拉强度设计值；C、钢筋抗拉强度标准值2、C30混凝土中的“ 30”表示(A )A、混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,k 30MP a .?B、混凝土的轴心抗压强度标准值fck 30MP a .?C、混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk 30MP a3、混凝土的强度等级以(A )表示A、混凝土的立方体抗压强度标准值fcu，k;B、混凝土的轴心抗压强度标准值fck;C、混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk4、测定混凝土的立方体抗压强度标准值fcu ,k，采用的标准试件为( A )A、150mm 150mm 150mm ；B、450mm 150mm 150mm ；450mm 450mm 450mmC、5、测定混凝土的轴心抗压强度时,试件涂油和不涂油相比，( B ) 的测定值大。
A、涂油；B不涂油;C、一样大6、钢筋混凝土构件的混凝土的强度等级不应低于( A ) 。
A、C20；B、C25；C、C307、钢筋混凝土构件中的最大的粘结力出现在( A ) 。
A、离端头较近处；B、靠近钢筋尾部；C、钢筋的中间的部位8、预应力混凝土构件所采用的混凝土的强度等级不应低于( C) 。
A、C20；B、C30；C、C40二、问答题1、检验钢筋的质量主要有哪几项指标？答：对软钢有屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯性能。
对硬钢有极限强度、伸长率、冷弯性能。
2、什么是钢筋的屈强比？它反映了什么问题？答：屈强比为钢筋的屈服强度与极限强度的比值。
它反映结构可靠性的潜力及材料的利用率。
3、如何确定混凝土的立方体抗压强度标准值？它与试块尺寸的关系如何？答：按标准方法制作、养护的边长为150mm勺立方体在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。
试件尺寸越小，抗压强度值越高。
4、为什么要有混凝土棱柱体抗压强度这个力学指标？它与混凝土立方体抗压强度有什么关系？答：钢筋混凝土受压构件中棱柱体多于立方体，所以棱柱体抗压强度比立方体抗压强度能更好地反映受压构件中混凝土的实际强度。
材料力学性能参考答案
材料⼒学性能参考答案填空：1．影响材料弹性模数的因素有键合⽅式和原⼦结构、晶体结构、化学成分、微观组织、温度、加载条件和负荷持续时间等。
2．提供材料弹性⽐功的途径有⼆，提⾼材料的弹性极限，或降低弹性模量。
3．退⽕态和⾼温回⽕态的⾦属都有包申格效应，因此包申格效应是具有的普遍现象。
4．⾦属材料常见的塑性变形机理为晶体的滑移和孪⽣两种。
5．多晶体⾦属材料由于各晶粒位向不同和晶界的存在，其塑性变形更加复杂，主要有各晶粒变形的不同时性和不均匀性及各晶粒变形的相互协调性的特点。
6．影响⾦属材料屈服强度的因素主要有晶体结构、晶界与亚结构、溶质元素、第⼆相、温度等。
7．产⽣超塑性的条件是（1）超细晶粒；（2）合适的条件，变形温度≥0.4Tm，应变速率ε≤ 10－3s－1 ；（3）应变速率敏感指数较⾼0.3≤m≤1 。
8．材料的断裂过程⼤都包括裂纹的形成与扩展两个阶段，根据断裂过程材料的宏观塑性变形过程，可以将断裂分为韧性断裂与脆性断裂；按照晶体材料断裂时裂纹扩展的途径，分为穿晶断裂和沿晶断裂；按照微观断裂机理分为剪切断裂和解理断裂；按作⽤⼒的性质可分为正断和切断。
9.包申格效应：⾦属材料经过预先加载产⽣少量的塑性变形,⽽后再同向加载,规定残余伸长应⼒增加；卸载时降低的的现象。
10．剪切断裂的两种主要形式为滑断（纯剪切断裂）和微孔聚集性断裂。
11．解理断⼝的基本微观特征为解理台阶、河流花样和⾆状花样。
12．韧性断裂的断⼝⼀般呈杯锥状，由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成。
13．韧度是衡量材料韧性⼤⼩的⼒学性能指标，其中⼜分为静⼒韧度、断裂韧度和冲击韧度。
14. 材料在受到三向等拉伸应⼒作⽤时压⼒状态最硬，其最⼤切应⼒分量分量为零，材料最易发⽣脆性断裂，适⽤于揭⽰塑性较好的⾦属材料的脆性倾向。
单向拉伸时，正应⼒分量较⼤，切应⼒分量较⼩，应⼒状态较硬。
⼀般⽤于塑性变形抗⼒与切断抗⼒较低的所谓塑性材料试验；弯曲、扭转时应⼒状态较软，材料易产⽣塑性变形，适⽤于在单向拉伸时容易发⽣脆断⽽不能充分反映其塑性性能的所谓脆性材料；材料的硬度试验属于三向压缩状态，应⼒状态⾮常软，可在各种材料上进⾏。
材料力学性能与分析考核试卷
B.屈服段结束后，材料会进入断裂阶段
C.在弹性段内，材料应力与应变成正比
D.在弹性段结束后，应力会随着应变的增加而减小
13.以下哪个因素会影响材料的冲击韧性？（）
A.温度
B.材料的弹性模量
C.材料的疲劳强度
D.材料的硬度
14.以下哪个不是材料力学性能的基本测试方法？（）
A.钛合金
B.铝合金
C.高强度钢
D.玻璃
20.以下哪些情况下可能会导致材料发生疲劳裂纹扩展？（）
A.低于疲劳极限的应力
B.高于疲劳极限的应力
C.存在应力集中
D.长时间受到交变应力作用
（以上为试卷多选题部分，符合题目要求的内容已全部输出。）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共2题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.在弹性范围内，所有材料都遵循胡克定律，即应力与应变成正比。（）
2.屈服强度越高，材料的塑性越好。（）
3.疲劳破坏的应力水平通常低于材料的屈服强度。（）
4.塑性好的材料在断裂前可以承受较大的永久变形。（√）
5.材料的弹性模量与温度无关。（×）
A.拉伸试验
B.压缩试验
C.弯曲试验
D.磨损试验
15.以下哪个不是影响材料屈服强度的因素？（）
A.材料的化学成分
B.材料的微观结构
C.温度
D.材料的密度
16.关于弹性模量，以下哪个描述是正确的？（）
A.弹性模量越大，材料的弹性越好
B.弹性模量越小，材料的弹性越好
C.弹性模量与材料的塑性无关
D.弹性模量与材料的硬度成正比
B.屈服强度
C.延伸率
材料力学考试试题及答案
材料力学考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，下列哪一项不是材料的基本力学性能？A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度2. 材料在拉伸过程中，若应力超过屈服点后继续增加，材料将进入：A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段3. 材料的弹性模量E表示的是：A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的弹性程度D. 材料的屈服强度4. 根据材料力学理论，下列哪一项不是材料的疲劳破坏特点？A. 疲劳破坏是局部的B. 疲劳破坏是突然的C. 疲劳破坏是可预测的D. 疲劳破坏是累积的5. 在材料力学中，下列哪一项不是材料的失效模式？A. 屈服B. 断裂C. 腐蚀D. 疲劳6. 材料的屈服强度和抗拉强度之间的关系是：A. 屈服强度总是大于抗拉强度B. 屈服强度总是小于抗拉强度C. 屈服强度等于抗拉强度D. 两者之间没有固定关系7. 材料的疲劳寿命与下列哪一项无关？A. 应力水平B. 材料的微观结构C. 环境温度D. 材料的密度8. 材料的冲击韧性通常用下列哪一项来表示？A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 硬度D. 冲击吸收能量9. 材料的疲劳寿命与加载频率的关系是：A. 正相关B. 负相关C. 无关D. 先正相关后负相关10. 在材料力学中，下列哪一项不是材料的应力-应变曲线的特点？A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 塑性阶段D. 线性阶段二、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述材料的弹性模量和屈服强度的区别和联系。
2. 材料的疲劳破坏与静载下的破坏有何不同？三、计算题（每题15分，共30分）1. 已知一材料的弹性模量E=200 GPa，泊松比ν=0.3。
若材料受到拉伸力F=10 kN，试计算材料的应变ε和应力σ。
2. 某材料的疲劳寿命S-N曲线已知，当应力水平为σ=200 MPa时，疲劳寿命N=1000次。
若应力水平降低到150 MPa，根据Basis Goodman关系，计算新的疲劳寿命。
钢筋混凝土材料的力学性能试题及答案
钢筋混凝土材料的力学性能试题及答案第一章钢筋混凝土的材料力学性能一、填空题：1、《混凝土规范》规定以强度作为混凝土强度等级指标。
2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是。
3、混凝土的强度等级是按划分的，共分为级。
4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常称它们为和。
5、钢筋按其外形可分为、两大类。
6、HPB235、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为。
7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为时的应力作为名义屈服点，称为。
8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有、、、等四项。
9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有、、等三项。
10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因为、、。
11、钢筋与混凝土之间的粘结力是由、、组成的。
其中最大。
12、混凝土的极限压应变cu ε包括和两部分，部分越大，表明变形能力越，越好。
13、钢筋冷加工的方法有、、三种。
14、有明显屈服点的钢筋采用强度作为钢筋强度的标准值。
15、钢筋的屈强比是指，反映。
二、判断题：1、规范中，混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。
（）2、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。
（）3、采用边长为100mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为0.95。
（）4、采用边长为200mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为1.05。
（）5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。
（）6、对任何类型钢筋，其抗压强度设计值y y f f '=。
（）7、钢筋应在焊接前冷拉。
（）8、混凝土的收缩和徐变对钢筋混凝土结构都是有害的。
（）9、冷拉后的钢筋不可以作受压钢筋。
（）10、钢材的含C量越大，钢材的强度越高，因此在建筑结构选钢材时，应选用含C 量较高的钢筋。
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中原工学院
2009～2010学年第1学期
材科专业材料的力学性能课程期末试卷标准答案（即评分标准）
一、填空（每空1分，共10分）
1、晶粒大小和亚结构，溶质元素，第二相。
2、磨粒磨损；腐蚀磨损。
3、温度，应变速率。
4、洛氏硬度、维氏硬度、维氏显微硬度、努氏硬度、肖氏硬度、莫氏硬度、里氏硬度、巴氏硬度等（答对任何三种均可）。
二、判断题（在正确的前面划“ ”，错误的前面划“×”；每题1分，共10分）
1、（×）；
2、（×）；
3、（×）；
4、（×）；
5、（×）
6、（×）；
7、（×）；
8、（×）；
9、（×）；10、（×）
三、选择题：（每题1分，共10分）
1、C；
2、C；
3、A；
4、A；
5、B ；
6、D；
7、A；
8、C；
9、A；10、C。
四、名词解释：（每题5分，共20分）
1、形变强化与滞弹性
材料在应力作用下进入塑性变形阶段后，随着变形量的增大，形变应力不断提高的现象称为形变强化。
它是材料阻止继续塑性变形的一种力学性能。
（2.5分）在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象，称为滞弹性。
滞弹性应变量与材料成分、组织及实验条件有关。
（2.5分）
2、应力腐蚀断裂与应力腐蚀门槛值
金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的低应力脆断现象，称为应力腐蚀断裂。
它是在应力和化学介质的联合作用下，按特有机理产生的断裂。
（2.5分）
将试样在特定化学介质中不发生应力腐蚀断裂的最大应力场强度因子称为应力腐蚀门槛值，以K
ISCC
表示。
（2.5分）
3、变动载荷与过载损伤区
变动载荷是引起疲劳破坏的外力，它是指栽荷大小，甚至方向均随时间变化的载荷。
（2.5分）
过载损伤界与疲劳曲线高应力区直线段之间的影线区，称为过载损伤区。
（2.5分）
4、临界裂纹尺寸与裂纹尖端张开位移
裂纹失稳扩展的临界状态所对应的裂纹尺寸称为临界裂纹尺寸，记为
c
a。
（2.5分）五、简答题：（每题7.5分，共30分）
1、简述韧性断裂，画出中强度钢光滑圆柱拉伸试样室温的宏观韧性断口示意图，并标注各区名称。
答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量。
典型的韧性断裂宏观断口呈杯锥形，由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成。
（2.5分）
（1、画图2分，标注3分）（2、画图2.5分）
2、简述σ
-1
和ΔK
th
的异同点，并画出疲劳裂纹扩展速率曲线。
答：相同：表征材料无限寿命疲劳性能（2分）
不同：σ
-1
(疲劳强度)代表的是光滑试样的无限寿命疲劳强度，适用于传统的疲
劳强度设计和校核（1.5分）；ΔK
th
(疲劳裂纹扩展门槛值)代表的是裂纹试样的无限寿命疲劳性能，适于裂纹件的设计和疲劳强度校核。
（1.5分）（画图2.5分）
3、简述缺口的两个效应，并画出厚板缺口拉伸时弹性状态下的应力分布图。
答：缺口的第一个效应是引起应力集中，并改变了缺口前方的应力状态．使缺口试样或机件中所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或三向应力状态。
（2.5分）缺口使塑性材料强度增高，塑性降低，这是缺口的第二个效应。
（2.5分）
（画图2.5分）
A卷
本试卷答案共2页，此页为第1页
本试卷答案共2页，此页为第2页
本试卷共 3 页，此页为 B 卷第 1 页 （注：参加重修考试者请在重修标识框内打钩）
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本试卷共 3 页，此页为 B 卷第 2 页
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中原工学院
2009～2010学年第1学期
材科专业材料的力学性能课程期末试卷标准答案（即评分标准）
一、填空（每空1分，共10分）
1、外加应力；长度。
2、断裂、屈服、不均匀集中塑性变形。
3、断面收缩率；最大应力下非比例伸长率；断后伸长率。
4、张开型(Ⅰ型)裂纹扩展、撕开型(Ⅲ型)裂纹扩展。
二、判断题：（在正确的前面划“∨”，错误的前面划“×”；每题1分，共10分）
1、（×）；
2、（∨）；
3、（∨）；
4、（×）；
5、（∨）
6、（∨）；
7、（×）；
8、（×）；
9、（×）；10、（×）
三、选择题：（每题1分，共10分）
1、C；
2、A ；
3、A；
4、B ；
5、A ；
6、B；
7、C ；
8、A；
9、C ；10、A 。
四、名词解释：（每题5分，共20分）
1、规定非比例伸长应力与弹性极限
答：规定非比例伸长应力，即试验时非比例伸长达到原始标距长度规定的百分比时的应力，表示此应力的符号附以角注说明。
（2.5分）弹性极限是材料由弹性变形过渡到弹—塑性变形时的应力，应力超过弹性极限以后材料便开始产生塑性变形。
（2.5分）2、韧性断裂与裂纹尖端张开位移
韧性断裂是材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。
（2.5分）裂纹体受载后，在裂纹尖端沿垂直裂纹方向所产生的位移，称为裂纹尖端张开位移。
（2.5分）
3、变动载荷与疲劳强度
变动载荷是指载荷大小，甚至方向随时间变化的裁荷。
（2.5分）
疲劳强度为在指定疲劳寿命下，材料能承受的上限循环应力，疲劳强度是保证4、静力韧度与疲劳裂纹扩展速率
答：通常将静拉伸的σ-ε曲线下包围的面积减去试样断裂前吸收的弹性能定义为静力韧度，它是派生的力学性能指标。
（2.5分）
疲劳裂纹扩展速率指的是疲劳裂纹亚稳扩展阶段的速率．该阶段是疲劳过程第Ⅱ阶段，是材料整个疲劳寿命的主要组成部分。
（2.5分）
五、简答题：（每题7.5分，共30分）
1、简述韧性断裂和脆性断裂，并画出典型宏观韧性断口示意图，并标注各区名称。
答：韧性断裂：①明显宏观塑性变形；②裂纹扩展过程较慢；③断口常呈暗灰色、纤维状。
④塑性较好的金属材料及高分子材料易发生韧断。
（2.5分）
脆性断裂：①无明显宏观塑性变形；②突然发生，快速断裂；③断口宏观上比较齐平光亮，常呈放射状或结晶状。
④淬火钢、灰铸铁、玻璃等易发生脆断。
（2.5分）
（画图1分，标注1.5分）
2、描述典型疲劳断口的特征，画出典型疲劳断口示意图，并标注各区名称。
典型疲劳断口具有3个特征区：疲劳源、疲劳裂纹扩展区、瞬断区（3分）。
（画图1.5分，标注3分）
3、简述缺口的三个效应是什么。
答：(1)缺口造成应力应变集中，这是缺口的第一个效应(2.5分)。
(2)缺口改变了缺口前方的应力状态，使平板中材料所受的应力由原来的单向拉伸改变为两向或三向拉伸，这是缺口的第二个效应(2.5分)。
(3)缺口使塑性材料得到“强化”，这是缺
B卷
疲劳源
疲劳裂纹扩展区
瞬断区
本试卷答案共2页，此页为第1页
本试卷答案共 2 页，此页为第 2 页。