材料力学性能期末考试题及答案 长安大学

一、名词解释

包辛格效应、疲劳门槛值、应力腐蚀门槛值、平面应力状态、平面应变状态、蠕变极限、低周疲劳、高周疲劳、滞弹性、弹性比功、冲击韧性、断裂韧性、氢脆、应力腐蚀、粘着磨损、磨粒磨损、微动磨损、蠕变、持久强度、应力松弛、腐蚀疲劳、加工硬化指数 二、指出下列力学性能指标的名称，物理意义及单位 AK、K1、KIC、K1SCC、ac、E、ζf、ζb、ζHRC、HV、G、G IC、 三、填空题

1、低碳钢拉伸试验的过程可以分为 、 和 三个阶段。 2、材料常规力学性能的五大指标为： 、 、 、 。

3、陶瓷材料增韧的主要途径有 、 、 、 显微结构增韧以及复合增韧六种。

4、常用测定硬度的方法有 、 和 测试法。 1、聚合物的弹性模量对 非常敏感，它的粘弹性表现为滞后环、

《材料力学性能》课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章 单向静拉伸力学性能

1、 解释下列名词。

1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。

2．滞弹性：金属材料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，也就是应变落后于应力的现象。

3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。

4．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。

5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。 韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。

8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。

9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶

一、判断题（正确打“√”，错误打“X”，本题满分为10分）

1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。( )

2、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。( )

3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( )

4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。( )

5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。（ ） 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。( )

7、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系。（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。( )

9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。( )

10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分）

??1．应用拉压正应力公式

FNA的条件是（ ）。

A、应力小于比例极限； B、外力的合力沿杆轴线；

C、应力小于弹性极限；D、应力小于屈服极限。

《混凝土结构设计原理》 基本概念自测复习题

第一部分 绪论及材料力学性能 一、选择题

1．图1所示为一素混凝土梁，这种简图是否现实。（ b ）

A．现实； B．不现实。

2-1 素混凝土梁图2-12．截面尺寸和混凝土强度等级相同的钢筋混凝土梁与纯混凝土梁相比，其承载能力：c

A．有所提高 B．有所降低 C．提高很多 D．相同

3．截面尺寸和混凝土强度等级相同的钢筋混凝土梁与纯混凝土梁相比，其抵抗开裂的能力：c A．有所提高 B．有所降低 C．提高很多 D．相同

4．混凝土组成成分中最薄弱的环节是：

A．水泥石的抗拉强度 B．砂浆的抗拉强度

C．水泥石与骨料间的粘结 D．砂浆与骨料间的粘结

5．混凝土力学指标的基本代表值是：a

A．立方体抗压标准强度 B．轴

心受压设计强度

C．轴心抗压标准强度 D．立方体抗压平均强度

7．钢筋混凝土最主要的缺点是：c

A．使用荷载下带

一、

图中曲线的纵坐标为力F，横坐标是绝对伸长ΔI。由图可见，拉伸力比较小时，试样伸长随力增加而增加。拉伸力在Ft以下阶段，试样在受力时发生变形，卸除拉伸力后变形能完全恢复，该过程为弹性变形过程。当所加的拉伸力到Fa后，试样产生塑性变形。最初，试样上局部区域产生不均匀屈服塑性变形，曲线上出现平台或锯齿，直至C点结束。继而，进入均匀塑性变形阶段。达到最大拉伸力Fb时，试样再次产生不均匀塑性变形，在局部区域产生缩颈。最后，在拉伸力Fk处，试样断裂。

由此可知，退火低碳钢在拉伸力作用下的变形过程可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形四个阶段。

二、

金属弹性变形是一种可塑性变形，它是金属晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反应。由图，在没有外加载荷作用时，金属中的原子N1、N2在其平衡位置附近产生振动。相邻两个原子之间的作用力（曲线3）由引力（曲线1）与斥力（曲线2）迭加而成。引力与斥力都是原子间距的函数。当两

原子因受力而接近时，斥力开始缓慢增加，而后迅速增加；而引力则随原子间距减小增加缓慢。合力曲线3在原子平衡位置处为零。当原子间相互平衡力因受外力作用而受到破坏时，原子的位置必须作相应调整，即产生位移，以其外力、引力

《材料力学性能》期末试卷

试卷审核人： 考试时间：

注意事项：１.本试卷适用于材料类学生使用。

２.本试卷共5页，满分100分。答题时间90分钟。

班级： 姓名： 学号： 题号 评分

得分 评卷人 一、名词解释（具体要求。本大题共5道小题，每小题5分，共25分）

1．包申格效应：

2．静力韧度：

《材料力学性能M》试卷 第1页 共6页

一 二 三 四 … 总分

3．低温脆性：

4．缺口敏感度：

5．应力腐蚀：

得分 评卷人 二、选择题（具体要求。本大题共5道小题，每小题3分，共15分） ～

1. 比例试样的尺寸越短，其断后伸长率会（） a）越高；b）越低；c）不变；d）无规律

2. 在单向拉伸、扭转与单向压缩实验中，应力状态系数的变化规律是（）

a) 单向拉伸＞扭转＞单向压缩； b）单向拉伸＞单向压缩＞扭转； c）单向压缩＞扭转＞单向拉伸；d）扭转＞单向拉伸＞单向压缩； 3. 当应变速率在（）内，金属力学性能没有明显变化，可按静载荷处理。

a)10-4～10-2s-1；b）

判断

1.由内力引起的内力集度称为应力。（ × ）

2.当应变为一个单位时，弹性模量即等于弹性应力，即弹性模量是产生100%弹性变形所需的应力。（ √ ）

3.工程上弹性模量被称为材料的刚度，表征金属材料对弹性变形的抗力，其值越大，则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。（ × ） 4.弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。（ √ ）

5.滑移面和滑移方向的组合称为滑移系，滑移系越少金属的塑性越好。（ × ） 6.高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。（ × ） 7.固溶强化的效果是溶质原子与位错交互作用及溶质浓度的函数，因而它不受单相固溶合金（或多项合金中的基体相）中溶质量所限制。（ × ）

8.随着绕过质点的位错数量增加，留下的位错环增多，相当于质点的间距减小，流变应力就增大。（ √ ）

9.层错能低的材料应变硬度程度小。（ × ）

10.磨损、腐蚀和断裂是机件的三种主要失效形式，其中以腐蚀的危害最大。（ × ） 11.韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色，颗粒状。（ × ）

12.脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，长呈放射状或结晶状。（ √ ） 13.决定材料强度的最基本因素是原子间接合力，原子间结合

11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 1.7决定金属屈服强度的因素有哪些？12

内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。 外在因素：温度、应变速率和应力状态。

1.9试举出几种能显著强化金属而又不降低其塑性的方法。 固溶强化、形变硬化、细晶强化

1.10试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？21 韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的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；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。

1.13何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些？

答：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，即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置，因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化

？1.20断裂强度与抗拉强度有何区别？

抗拉强度是试样断裂前所承受的最大工程应力，记为σb

第一章 材料单向静拉伸载荷下的力学性能 滞弹性：在外加载荷作用下，应变落后于应力现象。 静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 弹性极限：试样加载后再卸裁，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。 比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力 包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限ζP)或屈服强度(ζS)增加；反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。（1）应力状态软性系数—材料最大切

《工程材料力学性能》考试复习题

名词解释

1，循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力应力状态软性系数材料最大切应力与最大正应力的比值，记为α。：

2，缺口效应：缺口材料在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生的变化。 3，缺口敏感度：金属材料的缺口敏感性指标，用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值表示。

4，冲击吸收功：冲击弯曲试验中试样变形和断裂所消耗的功 5，过载损伤界：抗疲劳过载损伤的能力用过载损伤界表示。

6，应力腐蚀：材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏

7，氢蚀： 由于氢与金属中的第二相作用生成高压气体，使基体金属晶界结合力减弱而导

8，金属脆化。氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状。微观断口上晶界明显加宽，呈沿晶断裂。

9，磨损：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

10， 耐磨性：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。

论述

1，影响屈服强度的因素：

① 内因：a金属本性及晶格类型b晶粒大小和亚结构c溶质元素d第二相 ② 外因：a温度b应变速率c