材料力学性能考试题与答案.docx

07秋材料力学性能

得分一、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

。

得分

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 ／ 30b)150HRA3000／ l0 ／

30

c)150HRC30／3000／10 d) 150HBSl0 ／3000／ 30

（）4. 对同一种材料，δ5比δ10

a)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)K c) K

IC

d) CF

th

（）12．σ m=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)

得分

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。

（）2.比例极限、弹性极限与屈服强度都是表征材料对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计算公式，在压缩试验中基

本上都能应用。

（）4.根据扭转试样的断口特征，不能判断断裂的性质和引起断裂的原因。

（）5.评价陶瓷材料的强度一般用抗弯强度。

（）6. K IC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”的流向去寻找断裂源。

（）8.Griffith强度理论指出，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，切口敏感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感度低,低强度高塑性材料的切口敏感度高 , 而脆性材料完全切口敏感的。

（）13. 金属只有在特定介质中才能发生腐蚀疲劳。

（）14. 陶瓷材料的弹性模量比金属材料的高，且对气孔敏感。（）15. 适量的微裂纹存在于陶瓷材料中将降低热震损伤性。

得分

四、名词解释：（每题 3 分，总分 15 分）

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—应变曲线解释连续塑性变形强化工程应力－应变曲线的变化趋势，并说明如何根据应力—应变曲线确定材料的屈服强度（ 5 分）

2.试用位错增殖理论解释多晶体金属产生明显物理屈服的现象（5 分）

3．简述Kth 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）

得分

六、计算：（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 12001300 1400 1500

若按屈服强度计算的安全系数=，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。若=时，上述材料是否满足要求（10分）