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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) 150HBW10／3000／30 b) 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) 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)

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。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

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）得分得分

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ΔKth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）

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：1100120013001400

1500

108.5085.2569.7554.2546.50若按屈服强度计算的安全系数=1.4，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=1.7时，上述材料是否满足要求?（10分）得分