《材料力学》复习材料
材料力学考试复习资料
材料力学1. 材料与构件的许用应力值有关。
2. 切应力互等定理是由单元体静力平衡关系导出的。
3.弯曲梁的变形情况通过梁上的外载荷来衡量。
4.有集中力作用的位置处，其内力的情况为剪力阶跃，弯矩拐点。
5. 在材料力学的课程中，认为所有物体发生的变形都是小变形6. 危险截面是最大应力所在的截面。
7. 杆件受力如图所示，AB段直径为d1=30mm，BC 段直径为d2=10mm，CD段直径为d3=20mm。
杆件上的最大正应力为127.3MPa。
8. 一根两端铰支杆，其直径d=45mm，长度l=703mm，E=210GPa，σp=280MPa，λs=43.2。
直线公式σcr=461-2.568λ。
其临界压力为478kN。
9. 一个钢梁，一个铝梁，其尺寸、约束和载荷完全相同，则横截面上的应力分布相同，变形后轴线的形态不相同。
10. 当实心圆轴的直径增加1倍时，其抗扭强度增加到原来的8倍。
11. 材料力学中求内力的普遍方法是截面法。
12. 压杆在材料和横截面面积不变的情况下，采用D 横截面形状稳定性最好。
13. 图形对于其对称轴静矩和惯性矩均不为零。
14. 梁横截面上可能同时存在切应力和正应力。
15. 偏心拉伸（压缩），其实质就是拉压和弯曲的组合变形。
16. 存在均布载荷的梁段上弯矩图为抛物线。
17. 矩形的对角线的交点属于形心点。
18. 一圆轴用碳钢制作，校核其扭转角时，发现单位长度扭转角超过了许用值。
为保证此轴的扭转刚度，应增加轴的直径。
19. T形图形由1和2矩形图形组成，则T形图形关于x轴的惯性矩等于1矩形关于m轴的惯性矩与2矩形关于n轴的惯性矩的合。
20. 材料力学中关心的内力是物体由于外力作用而产生的内部力的改变量。
21.杯子中加入热水爆炸时，是外层玻璃先破裂的；单一载荷作用下的目标件，其上并不只存在一种应力。
22. 单位长度扭转角θ与扭矩、材料性质、截面几何性质有关。
23. 转角是横截面绕中性轴转过的角位移；转角是挠曲线的切线与轴向坐标轴间的夹角；转角是变形前后同一截面间的夹角24.单元体的形状可以改变；单元体上的应力分量应当足以确定任意方向面上的应力25. 可以有效改善梁的承载能力的方法是：加强铸铁梁的受拉伸一侧；将集中载荷改换为均布载荷；将简支梁两端的约束向中间移动。
材料力学复习
第一章 绪论1. 承载能力：强度：构件在外力作用下抵抗破坏的能力刚度：构件在外力作用下抵抗变形的能力稳定性：构件在外力作用下保持其原有平衡状态的能力2. 变形体的基本假设：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设3. 求内力的方法：截面法4. 杆件变形的基本形式：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲第二章 拉伸、压缩1． 轴力图必须会画：轴力N F 拉为正、压为负2． 横截面上应力：均匀分布 AF N =σ 3． 斜截面上既有正应力，又有切应力，且应力为均匀分布。
ασσα2cos =αστα2sin 21=σ为横截面上的应力。
横截面上的正应力为杆内正应力的最大值，而切应力为零。
与杆件成45°的斜截面上切应力达到最大值，而正应力不为零。
纵截面上的应力为零，因此在纵截面不会破坏。
4． 低碳钢、灰铸铁拉伸时的力学性能、压缩时的力学性能低碳钢拉伸在应力应变图：图的形状、四个极限、四个阶段、各阶段的特点、伸长率（脆性材料、塑性材料如何区分）5. 强度计算脆性材料、塑性材料的极限应力分别是 拉压时的强度条件：][max max σσ≤=AF N 强度条件可以解决三类问题：强度校核、确定许可载荷、确定截面尺寸 6．杆件轴向变形量的计算 EA l F l N =∆ EA ：抗拉压刚度 7. 剪切和挤压：剪切面，挤压面的判断第三章 扭转1．外力偶矩的计算公式： 2．扭矩图T 必须会画：扭矩正负的规定3．切应力互等定理、剪切胡克定律4．圆轴扭转横截面的应力分布规律：切应力的大小、作用线、方向的确定sb σσ,min /::)(9549r n kW P m N n P M ⋅=5．横截面上任一点切应力的求解公式：ρI ρT τP ρ=——点到圆心的距离6. 扭转时的强度条件：][max max ττ≤=tW T 7．实心圆截面、空心圆截面的极惯性矩、抗扭截面模量的计算公式 实心圆截面：极惯性矩432D πI p =，抗扭截面模量316D πW t = 空心圆截面：极惯性矩)1(3244αD πI P -=，抗扭截面模量)1(1643αD πW t -==， 8．圆轴扭转时扭转角：pI G l T =ϕ p I G ：抗扭刚度 第四章 弯曲内力1．纵向对称面、对称弯曲的概念2. 剪力图和弯矩图必须会画：剪力、弯矩正负的规定3．载荷集度、剪力和弯矩间的关系4. 平面曲杆的弯矩方程5．平面刚架的弯矩方程、弯矩图第五章 弯曲应力1. 纯弯曲、中性层、中性轴的概念2．弯曲时横截面上正应力的分布规律：正应力的大小、方向的确定3. 横截面上任一点正应力的计算公式：zI My =σ 4. 弯曲正应力的强度校核][max max σσ≤=zW M 或][max max max σI y M σz ≤= 对于抗拉压强度不同的材料，最大拉压应力都要校核5. 矩形截面、圆截面的惯性矩和抗弯截面模量的计算 矩形截面：惯性矩,1213bh I z =抗弯截面模量：261bh W z = 实心圆截面：惯性矩464D πI z =，抗弯截面模量：332D πW z = 空心圆截面：惯性矩)1(6444αD πI z -=，抗弯截面模量：)1(3243αD πW z -=， 第七章 应力和应变分析、强度理论1. 主应力、主平面、应力状态的概念及应力状态的分类2. 二向应力状态分析的解析法：应力正负的规定：正应力以拉应力为正，压应力为负；切应力对单元体内任意点的矩顺时针转向为正；α角以逆时针转向为正D d α=D d α=任意斜截面上的应力计算最大最小正应力的计算公式最大最小正应力平面位置的确定 最大切应力的计算公式主应力、主平面的确定3. 了解应力圆的做法，辅助判断主平面4. 广义胡克定律5．四种强度理论内容及适用范围第八章 组合变形1. 组合变形的判断2. 圆截面轴弯扭组合变形强度条件 第三强度理论：[]σσ≤+=WT M r 223 第四强度理论：[]σσ≤+=W T M r 22375.0 W ——抗弯截面模量323d W π=第九章 压杆稳定1. 压杆稳定校核的计算步骤（1）计算λ1和λ2（2）计算柔度λ，根据λ 选择公式计算临界应（压）力（3）根据稳定性条件，判断压杆的稳定性2. P 1σπλE = ba s 2σλ-= ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=--++=ατασστατασσσσσαα2cos 2sin 22sin 2cos 22xy y x xy y x y x 22min max 22xy y x y x τσσσσσσ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-±+=⎭⎬⎫y x xy σστα--=22tan 0231max σστ-=柔度i lμλ= AI i = I ——惯性矩 μ——长度系数；两端铰支μ=1；一端铰支，一段固定μ=0.7；两端固定μ=0.5； 一端固定，一端自由μ=23. 大柔度杆1λλ≥ 22cr λπσE = 中柔度杆12λλλ<≤ λσb a -=cr小柔度杆 2λλ< s cr σσ=4. 稳定校核条件st cr n n FF ≥= F ——工作压力 cr F =cr σ A 第十章 动载荷1. 冲击动荷因数冲击物做自由落体 冲击开始瞬间冲击物与被冲击物接触时的速度为 v水平冲击时 Δst 是冲击点的静变形。
材料力学复习资料
12材料力学一、填空1、图所示桁架中，水平杆看作刚性，三根竖杆长度相同，横截面积均为A ，材料相同，屈服极限为σy ．当三杆均处于弹性阶段时，各杆轴力之比为N 1: N 2: N 3=5:2:-1．当三杆中有一杆开始屈服时，荷载P 的值为(1.5σy A )．2、一等截面圆直杆，长度为l ，直径为d ，材料的弹性模量为E ，轴向受压力P ，在弹性范围内，其最大切应力为（2P /πd 2），受载后的长度为（l -4lP /πEd 2），受载后的直径为（ d +4μP /πEd ），杆件内的应变能为（2P 2l /πE d 2 ）。
3、外径 D = 55 mm ，内径 d = 45 mm 的钢管，两端铰支，材料为 Q235钢，承受轴向压力 F 。
则能使用欧拉公式时压杆的最小长度是（1.78m ），当压杆长度为上述最小长度的4/5时，压杆的临界应力为（188.5kN ）。
已知：E = 200 GPa ，σ p = 200 MPa ，σs = 240 MPa ，用直线公式时，a = 304 MPa ， b =1.12 MPa 。
4、一等直圆杆，直径为d ，长度为l ，两端各作用一扭矩T ，材料的泊松比为μ，弹性模量为E 。
则两端面的相对转角为（64(1+μ)Tl /πEd 4），杆件内储存的应变能为（32(1+μ)T 2l /πEd 4 ）；又若两端各作用一弯矩M ，则按第三强度理论时，其危险点的相当应力为（22332M T d+π），按第四强度理论时，其危险点的相当应力为（22375.032M T d +π）。
6、矩形截面梁，材料的抗弯许用应力[σ]=8MPa ,梁内最大弯矩M max =24kNm ,梁截面的高宽比h /b =1.5.则梁宽b 应取( 20cm ).7、圆柱形蒸汽锅炉的外径为D ，内径为d ，壁厚为t ，若材料的许用应力为[σ]．则锅炉能承受的最大内压力(工作压力)为(p=2[σ]t/d)。
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1、解释：（1）形变（应变）强化：材料经历一定的塑性变形后，其屈服应力升高了，这种现象称为应变强化；（2）弹性变形：材料受外力作用发生尺寸和形状的变形，外力除去后随之消失的变形；（3）刚度：在弹性范围内，构件抵抗变形的能力称为刚度；（4）弹性不完整性：弹性变形时加载线与卸载线并不重合，应变落后于应力，存在着弹性后效、弹性滞后、Bauschinger 效应等，这些现象属于弹性变形中的非弹性问题，称为弹性的不完整性；（5）弹性后效：在应力作用下应变不断随时间而发展的行为，以及应力去除后应变逐渐恢复的现象称为弹性后效；（6）弹性滞后：弹性变形范围内，骤然加载和卸载的开始阶段，应变总要落后于应力，不同步；（7）Bauschinger效应：经过预先加载变形，然后再反向加载变形时的弹性极限（屈服强度）降低的现象；（8）应变时效：经变形和时效处理后，材料塑性、韧性降低，脆性增加的现象；（9）韧性：指材料在断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力；（10）脆性断裂：按断裂前不发生宏观塑性变形；（11）韧性断裂：断裂前表现有宏观塑性变形；（12）平面应力状态：只有两个方向上存在应力的状态；（13）平面应变状态：变形只发生在x-y平面内，板厚方向变形为零；（14）低温脆性：随温度降低金属材料由韧性断裂转变为脆性断裂的现象；（15）高周疲劳：指小型试样在变动载荷（应力）试验时，疲劳断裂寿命≥105 周次的疲劳过程；（16）低周疲劳：循环塑性应变控制下的疲劳；（17）等强温度：晶粒和晶界两者强度相等时的温度；（18）弹性极限：试样加载后再卸载，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力值，用σ表示，超过σel时，认为材料开始屈服；el（19）疲劳极限：在s-n曲线上水平部分所对应的应力值；（20）应力腐蚀开裂：材料或零件在应力和腐蚀的环境的共同作用下引起的开裂；（21）氢脆：在应力和过量的氢共同作用下使金属材料塑性、韧性下降的一种现象；（22）腐蚀疲劳：零构件的破坏是在疲劳和腐蚀联合作用下发生的，这种失效形式称为腐蚀疲劳；（23）蠕变极限：高温长期载荷作用下材料的塑性变形抗力指标；（24）持久强度：在高温长时载荷作用下抵抗断裂的能力；（25）松弛稳定性：金属材料抵抗应力松弛的性能；（26）磨损：物体表面互相摩擦时材料自该表面逐渐损失的过程。
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材料力学一、判断题1.拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。
（N)2.平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关。
( N）3。
圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。
（Y) 4。
单元体上最大切应力作用面上必无正应力。
（N)6．未知力个数多于独立的平衡方程数目，则仅由平衡方程无法确定全部未知力,这类问题称为超静定问题。
（Y）7．两梁的材料、长度、截面形状和尺寸完全相同，若它们的挠曲线相同，则受力相同。
（Y )8．主应力是过一点处不同方向截面上正应力的极值。
( Y ) 10．第四强度理论宜采用于塑性材料的强度计算。
(N ) 11。
拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。
（N）12。
圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。
（Y) 13．细长压杆，若其长度系数增加一倍，临界压力增加到原来的4倍。
（N) 14．两梁的材料、长度、截面形状和尺寸完全相同，若它们的挠曲线相同，则受力相同. （Y )15．主应力是过一点处不同方向截面上正应力的极值。
( Y )16．由切应力互等定理可知:相互垂直平面上的切应力总是大小相等。
（N) 17．矩形截面梁横截面上最大切应力τmax出现在中性轴各点。
(Y ) 18．强度是构件抵抗破坏的能力.（Y）19．均匀性假设认为，材料内部各点的应变相同.（N)20．稳定性是构件抵抗变形的能力。
（N）21．对于拉伸曲线上没有屈服平台的合金塑性材料，工程上规定2。
0σ作为名义屈服极限，此时相对应的应变为2.0%=ε.（N）22．任何情况下材料的弹性模量E都等于应力和应变的比值。
（N)23．求解超静定问题,需要综合考察结构的平衡、变形协调和物理三个方面。
(Y ）24．第一强度理论只用于脆性材料的强度计算。
(N）25．有效应力集中因数只与构件外形有关.（N)26．工程上将延伸率δ≥10%的材料称为塑性材料. （N ）27．理论应力集中因数只与构件外形有关。
材料力学复习资料
一基本概念1.工程构件正常工作必须满足强度、刚度和稳定性的要求。
杆件的强度代表了杆件抵抗破坏的能力；杆件的刚度代表了杆件抵抗变形的能力；杆件的稳定性代表了杆件维持原有平衡形态的能力。
2.变形固体的基本假设是连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。
连续性假设认为固体所占据的空间被物质连续地充满而毫无空隙；均匀性假设认为材料的力学性能是均匀的；各向同性假设认为材料沿各个方向具有相同的力学性质。
3.截面法的三个步骤是截取、代替和平衡。
4.杆件变形的基本形式有：拉压，扭转，剪切，弯曲。
5.截面上一点处分布内力的集度，称为该截面该点处的应力。
6.截面上的正应力方向垂直于截面，切应力的方向平行于截面。
7.在卸除荷载后能完全消失的变形称为弹性变形，不能消失而残留下来的变形称为塑性变形。
8.低碳钢受拉伸时，变形的四个阶段为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段。
9.由杆件截面骤然变化而引起的局部应力骤增的现象称为应力集中。
10.衡量材料塑性的两个指标是伸长率和断面收缩率。
11.受扭杆件所受的外力偶矩的作用面与杆轴线垂直。
12.低碳钢圆截面试件受扭转时，沿横截面破坏；铸铁圆截面试件受扭转时，沿45度角截面破坏。
13.梁的支座按其对梁在荷载作用平面的约束情况，可以简化为三种基本形式，即固定端、固定铰支座、可（活）动铰支座。
14.工程上常用的三种基本形式的静定梁是：简支梁、悬臂梁、外伸梁。
15.平面弯曲梁的横截面上有两个内力分量，分别为剪力和弯矩。
16.拉（压）刚度、扭转刚度和弯曲刚度的表达式分别是EA、GI p和EI z。
17.当梁上有横向力作用时，梁横截面上既有剪力又有弯矩，该梁的弯曲称为横力弯曲。
梁横截面上没有剪力（剪力为0），弯矩为常数，该梁的弯曲称为纯弯曲。
18.在弯矩图发生拐折处，梁上必有集中力的作用。
19.在集中力偶作用处，剪力图将不变。
20.梁的最大正应力发生在最大弯矩所在截面上离中性轴最远的点处。
材料力学总复习
第一部分 基本变形部分 第二部分 复杂变形部分 第三部分 压杆稳定 第四部分 能量方法
第一部分
基本变形部分
§1-4 杆件变形的基本形式
内容 种类
外力特点
轴向拉伸 及 压缩
Axial Tension
剪切 Shear
扭转 Torsion
平面弯曲 Bending
组合受力（Combined Loading）与变形
取分离体如图3， a 逆时针为正；
a 绕研究对象顺时针转为正；
由分离体平衡得：
a
a
x
图3
a a
0 0
c os2a sinacosa
或:
a a
0
2
0
2
(1cos2a sin2a
)
（合力） P
n
剪切面：
n
P （合力）
构件将发生相互的错动面，如 n– n 。
Q n
剪切面 剪切面上的内力：
变形特点
二、截面法 ·轴力 内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的
基础。求内力的一般方法是截面法。
1. 截面法的基本步骤： ① 截开：在所求内力的截面处，假想地用截面将杆件一分为二。 ②代替：任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用
在截开面上相应的内力（力或力偶）代替。 ③平衡：对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来
计算杆在截开面上的未知内力（此时截开面上的内力 对所留部分而言是外力）。
杆在轴向拉压时，横截面上的内力称为轴力。
轴力用 N 表示，方向与轴线重合
引起伸长变形的轴力为正——拉力（背离截面）； 引起压缩变形的轴力为负——压力（指向截面）。
N
N
材料力学复习资料
材料力学1：对构件正常工作的要求：强度，刚度，稳定性。
2：对可变形固体的假设有：连续性假设，均匀性假设，各向同性假设，完全弹性假设，小变形假设。
3：杆件变形的基本形式：轴向拉伸或轴向拉压缩，剪切，扭转，弯曲。
4：拉杆的纵向线应变ε=Δl/l,横向线应变ε’=Δd/d。
5：胡克定律：Δl=FnL/EA，E为弹性模量，EA称为拉伸（压缩）刚度。
6：单周应力状态下的胡克定律：ε=ζ/E，δ=ε*E泊松比V= Iε1/ΕI7：被蓄在弹性体内的应变能Vε在数值上等于外力所作的功W，即Vε=W称为功能原理，Vε=（FN*NL）/2EA或Vε=(EA/2L）ΔL²8:低碳钢的拉伸过程分为四个阶段：弹性阶段，屈服阶段，强化阶段，局部变形阶段（缩颈现象）。
9：脆性材料对应力集中比较敏感（划玻璃）。
10：弹性模量E，切变模量G与泊松比的关系：G=E/2(1+V)11：传动轴的外力偶矩：Me=9.55*10³*（P/n）=传递的功率/转速12：扭转切应力的一般计算公式：Jp=Tp/Ip=扭矩/极损性矩将Wp=Ip/r带入有Jp=T/WpWp为扭转截面系数。
13：剪切胡克定理：η=G*r和δ=EεG：切变模量，14：矩形截面Iz=bh³/12 ，Wz=bh²/6。
圆截面Iz=（πd³*d）/64,Wz=πd³/32；Ip=（πd³*d）/32，Wp=πd³/16；空心圆截面：Ip=【（πD²*D²）/32】*（1-α²α²），Wp=【（πD³）/16】（1-α²α²），α=d/D15：相对扭转角ψ=Mel/GIp或ψ=TL/GIpGIp称为扭转刚度；单位长度扭转角：ψ’=T/GIp，ψ’=dψ/dλ,Δd=T1d/E1A16：弹簧所受的内力主要是扭转切应力。
17：工程上常见的三种基本静定梁：简支梁，外伸梁，悬臂梁。
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解释： 形变（应变）强化：材料经历一定的塑性变形后，其屈服应力升高了，这种现象称为应变强化； 弹性变形：材料受外力作用发生尺寸和形状的变形，外力除去后随之消失的变形； 刚度：在弹性范围内，构件抵抗变形的能力称为刚度； 弹性不完整性：弹性变形时加载线与卸载线并不重合，应变落后于应力，存在着弹性后效、弹性滞后、Bauschinger 效应等，这些现象属于弹性变形中的非弹性问题，称为弹性的不完整性； 弹性后效：在应力作用下应变不断随时间而发展的行为，以及应力去除后应变逐渐恢复的现象称为弹性后效； 弹性滞后：弹性变形范围内，骤然加载和卸载的开始阶段，应变总要落后于应力，不同步； Bauschinger 效应：经过预先加载变形，然后再反向加载变形时的弹性极限（屈服强度）降低的现象； 应变时效：经变形和时效处理后，材料塑性、韧性降低，脆性增加的现象； 韧性：指材料在断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力； 脆性断裂：按断裂前不发生宏观塑性变形； 韧性断裂：断裂前表现有宏观塑性变形； 平面应力状态：只有两个方向上存在应力的状态； 平面应变状态：变形只发生在x-y 平面内，板厚方向变形为零；低温脆性 咼周疲劳 低周疲劳 等强温度 弹性极限el 表示，超过（T el 时，认为材料开始屈服； 疲劳极限：在s-n 曲线上水平部分所对应的应力值； 应力腐蚀开裂：材料或零件在应力和腐蚀的环境的共同作用下引起的开裂； 氢脆：在应力和过量的氢共同作用下使金属材料塑性、韧性下降的一种现象； 腐蚀疲劳：零构件的破坏是在疲劳和腐蚀联合作用下发生的，这种失效形式称为腐蚀疲劳； 蠕变极限：高温长期载荷作用下材料的塑性变形抗力指标； 持久强度：在高温长时载荷作用下抵抗断裂的能力； 松弛稳定性：金属材料抵抗应力松弛的性能； 磨损：物体表面互相摩擦时材料自该表面逐渐损失的过程。
材料的弹性滞后环的大小对不同零件有不同的要求？。
答：a 越大越软。
材料越容易发生塑性形变和延性形变。
5. 在扭转实验中，塑性材料的断口方向及形貌，产生的原因？脆性材料的断口的断口方向及形貌，产生的原因？答：断裂面与试样轴线垂直，断口平齐，这是由于切应力造成的切断，断裂面与试样轴线 45°,这是由正应力造成 的正断。
与静拉伸试样的宏观断口特征相反。
6. 材料截面上缺口的存在，使得缺口根部产生（应力集中）和（双向应力），试样的屈服强度（/）,塑性（\）。
7. 低温脆性常发生在具有什么结构的金属及合金中，在什么结构的金属及合金中很少发现。
答：低温脆性常发生在以体心立方金属为基结构的金属；以面心立方金属、密排立方为基的中、低强度材料中很少 发现。
8J 按断裂寿命和应力水平，疲劳可分为？疲劳断口的典型特征是？答：分为高周疲劳和低周疲劳。
特征是疲劳条纹。
9J 材料的磨损按机理可分为哪些磨损形式。
答：粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损、冲蚀磨损、微动磨损。
应不同加载试验下的应力状态系数分别为多少？答：三向不等拉伸：0.1、单向拉伸：0.5、扭转：0.8；二向压缩：1、单向压缩：2、三向不等压缩：4 11.材料的断裂按断裂机理分可分为？按断裂前塑性变形大小分可分为？答：微孔聚集型断裂、解理断裂、沿晶断裂；延性和脆性 血根据裂纹体所受载荷与裂纹间的关系，可将裂纹分为哪三种类型？哪种类型裂纹是实际工程构件中最危险的一种 形式？答：分为张开型、撕开型、滑开型。
张开性 13.循环载荷的五个参量？答：最大应力、最小应力、平均应力、应力半幅、应力比 |14.材料在环境介质作用下的开裂包括哪些类型。
答：应力腐蚀、氢脆、腐蚀疲劳、液态金属脆化。
15.在典型的金属蠕变曲线上包括哪三个阶段。
答：减速蠕变、恒速蠕变、加速蠕变。
16］ 在材料的完整弹性变形中，加载的应力-应变曲线与卸载曲线 （完全重合）；而对不完整的弹性变形，存在着（弹 性后效）、（弹性滞后）、 （Bauschinger （包辛格）效应）等弹性变形时加载线与卸载线不重合的现象。
17］ 测定材料硬度的方法主要有？其中压入硬度法又可分为？答：有压力法、会跳法、刻画法。
分为：布氏、洛氏、维氏、努氏。
1、 (1) (2) (3) (4)(5) (6) ⑺ (8) (9) (10) (11) (⑵ (13) (14) (15) (16) (17) (18) （19） （20） （21） （22） （2随温度降低金属材料由韧性断裂转变为脆性断裂的现象； 指小型试样在变动载荷（应力）试验时，疲劳断裂寿命》 105周次的疲劳过程； 循环塑性应变控制下的疲劳；晶粒和晶界两者强度相等时的温度；试样加载后再卸载，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力值，用 (T2. 弹性滞后环是由于什么原因产生的答：应力和应变不同步，导致加载线和卸载线，不重合形成一个圭寸闭的滞后回线3. 断口的三个特征区？微孔聚集型断裂、解理断裂和沿晶断裂的微观特征分别为？答：纤维区、放射区、剪切唇。
微孔聚集型断裂特征：韧窝；解理断裂：解理台阶、河流舌状花样；沿晶断裂：石 状断口和冰糖状断口。
4. 应力状态系数a 值大小和应力状态的软硬关系。
为测量脆性材料的塑性，常选用应力状态系数 a 值（大）的实验方 法，如（压缩）等。
18］应力腐蚀中材料与介质的组合是（特定的）；在腐蚀疲劳断裂中材料会在（任何）介质中出现。
19］材料的拉伸力学性能包括哪些强度指标和哪些塑性指标。
答：强度指标：屈服强度、抗拉强度、实际断裂强度；塑性指标：延伸率和断面收缩率。
20.材料的韧性是表征材料在外力作用下，从变形到断裂全过程中（吸收塑性变形功和断裂功）的能力。
21］e、（T p、er s、、（T b、V、K lSCC、'Kth 等分别表示材料的？答：e e：弹性极限；e P：比例极限；e s：扭转屈服强度；e b：抗拉强度；V :泊松比；K iscc：应力腐蚀破裂门槛值；J、-:疲劳裂纹扩展门槛值。
22拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的延伸率会？答：越小。
23不同加载实验中，应力状态系数的大小关系？答：24哪种硬度与维氏硬度值可以互相比较？答：布氏硬度。
25在缺口试样的冲击实验中，试样的厚度、缺口的尖锐程度和试样冲击韧性的关系？答：厚度越大、缺口越尖锐，冲击韧性越小。
26双原子模型计算出的材料理论断裂强度比实际值高出1~3个数量级，是因为什么？答：实际材料有缺陷。
27材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加如何变化？答：首先材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加而减小，最终趋于一个稳定的最低值，即平面应变断裂韧度。
28在研究低周疲劳和高周疲劳时，分别通过控制什么的方式进行。
答：高周疲劳：控制应力；低周疲劳：控制应变。
29在高温高压下，氢与钢中的碳发生反应生成甲烷气体，从而导致钢的塑性降低，这种现象叫做？答：氢蚀。
3o I应力松弛是指什么？答：指高温服役的零件或材料在应变保持不变的条件下，其中的应力自行降低的现象。
31材料的弹性比功，可通过什么方法来得到提高答：提高弹性极限或者降低弹性模量。
32HRC种表示什么硬度。
答：洛氏硬度33在缺口试样的冲击实验中，缺口试样的厚和韧脆转变温度的关系答：厚度越大，韧脆转变温度越高。
34丨型（张开型）裂纹、II型（滑开型）裂纹的外加应力与裂纹面的方向关系？答：I型（张开型）裂纹：外加正应力垂直于裂纹面；ii型（滑开型）裂纹：外加应力平行于裂纹面35对称循环应力的应力比R为？答：R=-1.36黄铜容易在什么溶液中发生应力腐蚀开裂。
答：a黄铜在氨水中；B黄铜在水溶液中。
37 表示？答：在给定温度下，规定试验时间内发生断裂的持久极限。
38为使材料获得较高的韧性，对材料的强度和塑性有什么要求答：中等强度，中等塑性。
39奥氏体不锈钢在什么溶液中容易发生应力腐蚀开裂。
答：氯化物水溶液。
4o细晶强化不适用于什么温度下的强化？41.材料的应力腐蚀开裂具有哪些主要特征？答：应力腐蚀开裂具有以下特点：（1）造成应力腐蚀破坏的是静应力，远低于材料的屈服强度，而且一般是拉伸应力。
（2）应力腐蚀造成的破坏，是脆性断裂，没有明显的塑性变形。
（3）只有在特定的合金成分与特定的介质相组合时才会造成应力腐蚀。
（4）应力腐蚀的裂纹扩展速率一般在10-9~10-6m/s,有点象疲劳，是渐进缓慢的，这种亚临界的扩展状况一直达到某一临界尺寸，使剩余下的断面不能承受外载时，就突然发生断裂。
（5）应力腐蚀的裂纹多起源于表面蚀坑处，而裂纹的传播途径常垂直于拉力轴。
（6）应力腐蚀破坏的断口，其颜色灰暗，表面常有腐蚀产物。
（7）应力腐蚀的主裂纹扩展时常有分枝。
（8）应力腐蚀引起的断裂可以是穿晶断裂，也可以是晶间断裂。
（5分）42■材料的厚度或截面尺寸对材料的断裂韧性有什么影响？在平面应变断裂韧性K IC的测试过程中，为了保证裂纹尖端处于平面应变和小范围屈服状态，对试样的尺寸有什么要求？答：材料的断裂韧性随材料厚度或截面尺寸的增加而减小，最终趋于一个稳定的最低值，即平面应变断裂韧性K I C。
（2 分）为保证裂纹尖端处于平面应变和小范围屈服状态，对试样在z向的厚度B、在y向的宽度W与裂纹长度a之差（即W-a，称为韧带宽度）和裂纹长度a设计成如下尺寸43■脆性和塑性材料的典型应力-应变曲线有哪几种？并叙述曲线的主要特征及所属材料。
答：典型的应力-应变曲线主要有以下两种：（1）脆性材料如玻璃、多种陶瓷、岩石，交联很好的聚合物、低温下的金属材料、淬火状态的高碳钢和普通灰铸铁等的应力-应变曲线，在拉伸断裂前，只发生弹性变形，不发生塑性变形，在最高载荷点处断裂，形成平断口，断口平面与拉力轴线垂直。
（1分）（2）塑性材料的应力一应变曲线：（a）对调质钢和一些轻合金，它们的应力一应变曲线可分为：弹性变形阶段、发生屈服、应变强化或加工硬化阶段、缩颈阶段、断裂等阶段；断裂后形成杯状断口。
（b）退火低碳钢和某些有色金属材料，应力-应变曲线上具有明显的屈服点、屈服平台等特征。
（c）对某些塑性较低的金属如铝青铜、和形变强化能力特别强的金属如ZGMn13等材料，应力-应变曲线上不出现颈缩的，只有弹性变形阶段和均匀塑性变形阶段。
（d）对某些低溶质固溶体铝合金及含杂质的铁合金材料，在应力-应变曲线上回出现多次局部失稳或齿形特征。
（4分）44. 解释形变强化的概念，并阐述其工程意义。
答：拉伸试验中，材料完成屈服应变后，随应变的增加发生的应力增大的现象，称为形变强化。
材料的形变强化规律，可用Hollomon公式S=K n描述。
（2分）形变强化是金属材料最重要的性质之一，其工程意义在于：1）形变强化可使材料或零件具有抵抗偶然过载的能力，阻止塑性变形的继续发展，保证材料安全。