华科材料成型原理考研ppt第6章

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工程力学华中科大PPT课件

工程力学华中科大PPT课件
=FS/A
=FFSQ/A
F
即剪应力 等于剪力FS除以剪切面面积。
剪切强度条件则可写为:
=FS/A[]=b/n b是材料剪切强度,由实验确定;n是剪切安全系数。
对剪板、冲孔等需要剪断的情况,应满足
剪断条件: =FS/A>b
.
17
剪切实验:
F
测剪断时的载荷Fb,则有:
试件
压头 衬套
b=FS/A=Fb/2A0
解:1)平衡分析 若螺栓为刚性 拧紧后撑套缩短,如图。 事实上撑套压缩时螺栓受
拉伸长,平衡位置如图。 有: FNS=FNL=F --(1)
2)变形几何协调条件 有:
S+L=, --(2) =1×1/4=0.25mm 是拧紧1/4圈所移动的距离。
.
150mm 铝撑套 钢螺栓
S L
FNL FNS
10
3)力与变形的关系 由线弹性关系有:
S=F/AS=21236/(122/4) =187.8MPa<[]钢=200MPa, 强度足够。
撑套应力为:
L=F/AL=21236/(500/4)
=54.1MPa<[]铝=80MPa, 强度足够。
.
11
W
例6.4 试设计顶端承重W的等强度圆柱。 r0
o
等强度设计:构件各截面应力相等。 rx
x
解:在x=0处,截面半径为r0, 压应力为
对拉、压许用应力不同的 材料,应分别考虑,即: .
AB<[]拉 ;BC<[]压 8
例6.2 图中杆1为钢杆,截面积 A1=6cm2,
[]钢=120MPa; 杆2为木杆, A2=100cm2, [木]压=15MPa; 试确定结构许用载荷Fmax

材料成形装备及自动化 材料成形装备及自动化ppt课件

材料成形装备及自动化 材料成形装备及自动化ppt课件
采用热法再 生来处置的 砂子,使其 回复到接近 新砂性能的 干净砂。
“三合一〞加热炉
将铸件落砂、 热处置、砂再生 结合在一同称之 为“三合一〞的 加热炉。
“三合一〞加热炉任务原理
TOTAL RECLAMATION 完全再生
新 NEW 砂 SAND
0.3% 14,7%
6%
80%
POURING AND COOLING
9.6.1 旧砂回用与旧砂再生
旧砂回用是指:将用过的旧砂块经破碎、去磁、 筛分、除尘、冷却等处置后反复或循环运用。
旧砂再生是指:将用过的旧砂块经破碎、并去 除废旧砂粒上包裹着的残留粘结剂膜及杂物,恢复 近于新砂的物理和化学性能替代新砂运用。
旧砂再生与旧砂回用的区别在于:旧砂再生除 了要进展旧砂回用的各工序外,还要进展再生处置。 即:旧砂再生等于“旧砂回用〞+“去除旧砂粒外表 残留粘结剂膜〞的再生处置。
2 .化学法〔多为深度处置工艺中采用〕
① 混凝法:处置含油废水、染色废水、煤气站废水 ② 中和法 ③ 氧化复原法:含酚、氰、硫废水的处置 ④ 电解法:含铬废水 ⑤ 萃取法:有机废水 ⑥ 吹脱法:含CO2、H2S、HCN废水 ⑦ 吸附法:有毒废水深度处置 ⑧ 电渗析法:运用离子交换膜含粉、氰废水
3 . 污水处置工艺流程
我国工现业有企企业业允的许噪消声费级车/dB间(A或) 作90业9场3 所96的9允9 许噪
声级 最高允许噪噪声无污染物,属于觉得公害,受生理与心思要素的影响 ② 噪声污染是暂时的,不会积累 ③ 噪声的能量最后消逝为空气的热能,传播间隔不太远 ④ 影响面广
例如,日本“非清洁工业〞的2/3至4/5已转移到 东南区和拉丁美洲;美国危害生态的工业部门的国 外投资的39%在开展中国家;原联邦德国的化学工 业投资27%在开展中国家。

9 材料成型原理真实应力应变和主应力法20070529

9 材料成型原理真实应力应变和主应力法20070529

三、真实应力-应变曲线(S-ε)
真实应力:金属在单向应力状态下单位面积 上的变形力称为真实应力或流动应力,通常用S 表示。 真实应力为瞬时变形力与瞬时横截面积之比: S=F/A 真实应力-应变曲线:金属在单向应力状态下 真实应力与变形程度之间的关系曲线,它反映了 金属塑性变形时的加工硬化情况,也称为硬化曲 线。
S 曲线
曲线更具有普遍意 义,应用最为广泛
S
S 曲线
第六章 塑性成形力学基础
6.5 主应力法
真实应力-应变曲线的近似数学表达式
S B
n
B为与材料有关的常数,n为硬化指数。
硬化指数n的意义:表征材料在变形过程中 的加工硬化速率,并反映材料在拉伸时抗 局部变形(失稳)的能力。n值越大的材料, 其均匀拉伸变形的能力越大。
第六章 塑性Hale Waihona Puke 形力学基础6.5 主应力法
二、主应力法的求解要点
1、求解原理
P

S n
ds p S
P
σn——工作应力,一般它在工作面上 是不均匀的 S——工作面积 ,按“工作面投影代 替力的投影”法则 求解 2、根据金属流动方向,沿变形体整个截面切取 基元体,切面上的正应力假定为主应力,且均 匀分布,由此建立的该基元体的平衡方程,为 一常微分方程。
或 d d x
y
对于轴对称问题,塑性条件 ( ) 2 3 2 2 r z zr T 可简化为
d r d z 0
第六章 塑性成形力学基础
6.5 主应力法
三、主应力法的应用实例
第六章 塑性成形力学基础
6.5 主应力法
1、平砧间长矩形板镦粗
长矩形板长为l,宽为a, 高为h,其中l> > a, 摩擦力τ=mK。求变形力

材料科学基础--第六章

材料科学基础--第六章

2012-10-16
Introduction to Materials Science
第六章-6
Materials Science
3. 合金凝固后溶质分布的数学表达式(续)
Material
3-2 凝固方程
在探讨凝固方程时,我们假设K0为常数,忽略固相中的扩散,L/S 界面平直移动,液相和固相密度相同。
2012-10-16
Introduction to Materials Science
第六章-10
Materials Science
3. 合金凝固后溶质分布的数学表达式(续)
1)溶质部分混合
Lessons
C S K e C 0 (1
Z l
)
K e 1
式中,Ke-有效分配系数
2012-10-16
液相温度梯度对成分过冷的影响
2012-10-16 Introduction to Materials Science 第六章-23
Materials Science
3. 成分过冷对晶体生长形貌的影响
晶体平面生长动画
2012-10-16 Introduction to Materials Science 第六章-24
1. 成分过冷的形成
1-1 定义
成分过冷 —— L/S界面前沿L相中的实际温度低于由溶质分 布所决定的理论凝固温度(熔点)时产生的过冷,称为成分 Definition 过冷。
如图,左上角的是一匀晶相 图,右下角是凝固过程的示 意图。
你能根据左图与 说明阐述产生成 分过冷的原因吗

第六章-18
2012-10-16
不平衡结晶包含如下的情况:
• • 液相内溶质完全混合(在缓慢结晶条件下); 液相中溶质部分混合(在较快的结晶条件下);

材料科学基础课件第六章金属及合金的回复与再结晶

材料科学基础课件第六章金属及合金的回复与再结晶

二、储存能及内应力的变化
1.储存能的变化
冷变形造成的偏离平衡位置 大、能量较高的原子,在加热 过程中向能量较低的平衡位置 迁移,使内应力得以松弛,储 存能随之逐渐释放出来。
2.残余内应力的变化
在回复阶段,第一类内应力 得到较为充分的消除,第二类 或第三类内应力部分得到消除。
1-纯金属;2-不纯金属;3-合金。
回复机制:
空位与间隙原子的合并
①空位迁移到金属的自由表面或 晶界处而消失;
②空位与间隙原子合并,空位与 间隙原子同时消失;
③空位与位错发生交互作用而消 失;
④空位聚集成空位片,然后崩塌 成位错环而消失。
位错环
空位聚集成空位片,然后崩塌成位错环
第六章 金属及合金的回复与再结晶-§6.2 回复
2.中温回复
2.再结晶阶段的变化
硬度和强度显著下降,塑性和韧性 显著提高,电阻率显著地降低。
再结晶阶段位错密度下降明显,点 缺陷继续减少,导致上述性能变化。
冷拉伸变形后的工业纯铜在加 热时性能的变化
第六章 金属及合金的回复与再结晶-§6.2 回复
第二节 回复(Recovery)
回复是冷变形金属在较低温度加热时,在光学显微组织发生改变前所产 生的某些亚结构和性能变化的过程。
冷变形金属在加热过程中能量的释放
在再结晶阶段,因冷变形造成的残余内应力得以完全消除。
第六章 金属及合金的回复与再结晶-§6.1 冷变形金属在加热时的组织和性能变化
三、性能的变化
1.回复阶段的变化
硬度和强度略有下降,塑性和韧性 略有提高,电阻率较显著地降低,应 力腐蚀倾向显著减小。
回复阶段位错密度减少有限,但点 缺陷数量明显降低,导致上述性能的 变化。

华中科技大学土力学课件第6章资料

华中科技大学土力学课件第6章资料
凝土的抗压强度,增加构件的延性。
华中科技大学
7/74
§6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件 6.1.1 破坏形态 1.影响因素: (1)徐变: ●使钢筋应力突然增大,砼应力减小(应力重分布) ●突然卸载砼会产生拉应力。 (2)长细比:(l0/b) 2.普通箍筋柱的破坏特征
(1)短柱破坏——材料破坏。
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华中科技大学
2019年3月11日星期一
5/74
华中科技大学
三、箍筋和纵筋的作用


1.箍筋与纵筋形成钢筋骨架,便于施工, 能防止纵向钢筋局部压屈;螺旋箍筋还能 使截面中间部分(核心)混凝土成为约束 混凝土,从而提高构件的承载力和延性。 2.纵向钢筋协助混凝土承受压力,可减少 构件截面尺寸;承受可能存在的不大的弯 矩;防止构件的突然脆性破坏。
2 1Ec 1 2 ' ' f cd f sd
3. 影响因素:长细比、柱的初始挠度、竖向力的偏心有关,
混凝土强度等级、钢筋强度等级及配筋率对其影响较小。
2019年3月11日星期一 华中科技大学 15/74
长细比



长细比是指杆件的计算长度与杆件截面的回转半 径之比,注意,是杆件的计算长度,计算长度与 杆件端部的连接方式有关,如固接、铰接、链接、 自由,长细比并不是长边与短边之比。 构件的长细比在设计构件中主要起的作用是:钢 筋混凝土偏心受压长柱子承载力计算要考虑到外 载作用下,因构件弹塑性变性引起的附加偏心的 影响,偏心距增大系数与轴心受压构件的稳定系 数,都与长细比有关。 柱子还由于长细比来分为短柱子,长柱子和细长 柱子。根据这我们来判别柱子类型,在实际中就 可以尽量避免使用细长柱。
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材料加工原理第6章材料加工过程中的化学冶金PPT课件

空气中的气体、水分 保护气体及其杂质气体
焊接区的气体
N2、H2、O2 CO2 和 H2O
第九章 液态金属的净化与精炼
9
1.有机物的分解和燃烧
酸性焊条药皮中有机物的含量较高。
焊条药皮中的淀粉、 热氧化分解反应
纤维素、糊精等有机物
(造气、增塑剂)
220~250℃以上发生,
800℃左右完全分解
CO2、CO、H2、烃和水气
(化学过程)
3)先期脱氧:Mn+CO2→MnO+CO Si+2FeO→2Fe+SiO2
第九章 液态金属的净化与精炼
5
(2)熔滴反应区
特点: 1)温度高 1800-2400℃ 2)比表面积大
极大的液态金属-气体/熔渣 相界面大大加速了冶 金反应 3)反应时间短(熔滴存在时间小于1s) 4)熔滴金属与熔渣发生强烈的混合:化学反应激 烈、充分进行
2.9
41.2
12.6
低氢型(J427)
79.816.9来自1.81.5低氢型焊条焊接时,气相中H2和H2O的含量很少,故称“低氢型”
酸性焊条焊接时氢含量均较高,其中纤维素型焊条的最大。
第九章 液态金属的净化与精炼
12
3.材料的蒸发
焊接过程中,除了焊接材料和母材表面的水分发生蒸 发外,金属元素和熔渣的各种成分在电弧高温作用下也会 发生蒸发,形成相当多的蒸气。
一般的化学反应:氧化、脱氧、脱硫、脱磷和合金化 等
温度较低(1600℃左右),液态金属体积较大,熔炼时间 较长,反应可以达到或接近平衡状态。
第九章 液态金属的净化与精炼
3
二、焊接过程的化学冶金特点
以典型的手工焊条焊接为例:
1.熔渣(已凝固)slag 2.液态熔渣molten slag 3. 熔滴droplet 4.焊芯core wire 5.药皮covering /coating 6.熔池molten pool /weld pool 7.焊缝金属WM

工程材料学第06章塑变课件

3.再结晶晶粒大小的影响因素
(1) 加热温度和时间:温度高,时间长,晶粒愈大。 (2)原始形变量:形变量愈大,晶粒愈大,但形变量有一个临界值,
当超过这一值后,由于再结晶核心增多,相反引起晶粒细化。 工程材料学第06章塑变
第六节 金属的热塑性变形(热加工)
一、热加工与冷加工区别
1、概念
冷加工:在再结晶温度以下进行塑性变形 热加工:在再结晶温度以上进行塑性变形
在加热过程中,形变了的材料会发生回 复、再结晶和晶粒长大三个过程,如右 图所示 。
回复、再结晶和晶粒的长大,他们都是减少或消除结构缺陷的过程。相应 地,材料的结构和性能也发生对应变化。
工程材料学第06章塑变
一、回复
1、回复概念 经冷加工的材料在小于0.4Tm (以K表示)以下的温度保
温, 这时材料发生点缺陷消失,位错重排,内应力下降的过程 为回复。
若在滑移面上存在大量位错,则在晶体表面产生客观滑移带 。
工程材料学第06章塑变
第三节 多晶体的塑性变形
一、多晶体是各向同性
二、多晶体的塑性变形协调性
多晶体是由众多取向不一的单晶体组成。在某一单 向外力作用下各晶体的滑移面上的分切应力不同,只有一 些达到临界切应力的滑移系才发生滑移。由于晶体之间的 相互制约,首先滑移的晶体会引起自身或相邻晶体的转动, 从而使原来启动的滑移系偏离最大切应力方向,而停止滑 移。另一些原来不能启动的滑移系开动,进而使整个晶体
第一节 概 述
一、变形过程中的几个概念
• 变形:物体在外力作用下,形状或尺寸发生变化的行为。 • 应力: 物体内部任一截面单位面积上的所受的作用力。σ=F/A
同截面垂直的称为“正应力”或“法向应力”,正应力通常 引起材料的断裂。

《材料成型原理》课件

密度
表示材料的质量与体积之比, 是材料的基本物理属性。
热膨胀系数
表示材料受热后膨胀的程度, 是材料的重要物理性能之一。
热导率
表示材料导热性能的参数,影 响材料的热稳定性。
比热容
表示材料吸收或释放热量时温 度变化的程度,影响材料的热
处理工艺。
材料成型的机械性能
01
弹性模量
表示材料抵抗弹性变形的能力,是 材料刚度的度量。
详细描述
压力铸造法是一种常见的金属成型工艺,其基本原理是将熔融态或半固态金属或非金属材料在高压下 压入模具型腔,使其在冷却后获得所需形状的制品。这种方法具有高效率、高精度、高表面质量等优 点,广泛应用于汽车、家电、航空航天等领域。
注塑成型法
总结词
塑料原料在注射机加热料筒中加热熔融,在注射机的螺杆或柱塞推动下,经喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔, 冷却固化后开模取出塑料制品的成型方法。
总结词
材料成型原理的发展历程经历了从传统工艺到现代科技的 演变。
要点二
详细描述
早期的材料成型原理主要基于经验和实践,随着科技的发 展,人们对材料成型原理的认识不断深入。现代的材料成 型原理结合了理论分析、计算机模拟和实验研究等多种手 段,为材料的加工和应用提供了更为精确和深入的理论支 持。同时,新的科技手段如纳米技术、3D打印等也为材料 成型原理的发展带来了新的机遇和挑战。
包装材料的注塑和吹塑 :如塑料瓶、塑料桶等 。
02
包装材料的热收缩:如 标签、贴纸等。
03
包装材料的金属冲压: 如金属罐、金属盒等。
04
包装材料的复合材料制 造:提高包装的防护性 能和美观度。
THANKS

材料成型原理的重要性
总结词

第六章材料科学基础

弹性模量: 原子间结合 力的反映和 度量。
§6.1.1 普弹性
图 弹性变形与塑性变形
普弹性:应力与应变间符合线性关系,即满足虎克定律;
加上或去除应力时应变都能瞬时达到平衡
弹性的实质是原子作用势 的不对称性。
可以用双原子模型来解释。
图 双原子模型
弹性变形的主要特点是: (1)可逆性 去掉外力,变
s k s cos cos
τk称为临界分切应力,与金属 的晶体结构、纯度、加工状 态、试验温度与加载速度有 关,而与外力的大小、方向 及作用方式无关。
图 镁单晶屈服应力与晶体取向的关系
k取决于金属的本性,不受,的影响; 或=90时,s ;
k=scoscos s的取值 ,=45时,s最小,晶体易滑移;
形就消失。 (2)线性 应力和应变间满
足直线关系。 (3)弹性变形量小 一般说
来,金属材料和陶瓷材料 的弹性变形很小,高聚物 材料的弹性变形可以比较 大。
E G
G E
2(1 )
弹性模量是材料结合强度的标志之一。主要的影响因素有: (1)结构 弹性模量与原子序数呈周期性变化趋势。 (2)温度的影响 T升高,热振动加剧,晶格势能发生变
螺位错的双交滑移:交滑移后的螺位错再转回到原滑移面的过程。
9. 滑移的表面痕迹 单滑移:
单一方向的滑移带; 多滑移:
相互交叉的滑移带; 交滑移:
波纹状的滑移带。
滑移的位错机制
① 位错的运动是晶体的滑移 滑移是位错在切应力作用下沿着滑移面逐步移动形成的。
② 位错的增殖——弗兰克-瑞德位错源 ③ 位错的交割与塞积
图 工业纯铜中的滑移线
滑移:在切应力作用下,晶体的一部分相 对于另一部分沿着一定的晶面(滑移面) 和晶向(滑移方向)产生相对位移,且不 破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式。
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