金属压力加工原理答案

一、 名词解释题

张量，应力，点的应变状态，主应力图, 主应变，最小阻力定律，对数应变，塑性，塑性图，弹塑性硬化材料

张量：由若干个当坐标改变时，满足转换关系的分量所组成的集合。 塑性：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力。

塑性变形：材料在一定外力作用下，利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法。

二、填空题

面力可分为（ ）、（ ）、（ ）。

存在（ ）、（ ）和（ ），这些也正是张量的重要特性。 影响超塑性的因素很多，主要是（ ）、（ ）、（ ）及晶粒度等。

组织结构对塑性的影响主要是指（ ）、（ ）、（ ）。

多晶体在塑性变形一开始就进入（ ），随后进入（ ），而且多晶体的硬化曲线比单晶体的更陡，（ ）更大。

残余应力也分为三类：第一类残余应

金属压力加工车间设计

复习题及答案

Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

金属压力加工车间设计复习题及答案1.车间设计的目的、任务、内容及依据是什么

答：目的：建设新的企业，扩建或改建老企业。

任务：1. 对所设计的车间做出技术和经济的详细规划；

2. 确定车间的生产经济状况，技术经济指标及施工组织方案等。

内容：工艺、设备（机械和电控）、土建、水处理、供气、供电、总图运输、采暖和通风、以及概预算和技术经济分析等。

依据：设计任务书

2.为什么正确选择建厂地址是建设任何一个新厂的首要问题建厂

地址的选择需要满足什么具体要求

答：原因：因为设计中很多基本的原始资料是由厂址的具体条件所决定的。若没有地质、水文、气象的具体资料，土建设计就不可能进行，从而影响到设计的主体部分——工艺设计的进行。同时厂址选择不合理，会给建厂和以后带来重大损失，若地质条件不好，就会增加建厂投资，因此厂址选择是建设新厂的首要问题。

厂址要求：

（1）厂区面积与外形满足总平面布置的要求；

（2）工程地质和水文地质满足建厂的要求；

（3）适应城市总体规划；

（4）运输条件满足工厂生产要求；

（5）距电源和水源最近；

（6）公用设施、生产设施和

一、简述“经典塑性力学”的主要内容，以及“现代塑性力学”的发

展概况（选2～3个发展方向加以简单介绍） （20分） 答：“经典塑性力学”的主要内容

经典塑性理论主要基于凸性屈服面、正交法则和塑性势等概念，描述的是一种均匀连续的介质在外力作用下产生不可恢复的位移或滑移现象的唯象平均。

经典塑性理论主要基于以下三个方面：（1）初始屈服准则；（2）强化准则；（3）流动规则。 经典塑性力学的三个假设

(1) 传统塑性势假设。众所周知,传统塑性势是从弹性势借用过来的, 并非由固体力学原理导出。因此这是一条假设。按传统塑性势公式, 即可得出塑性主应变增量存在如下比例关系:

(1)

式中Q为塑性势函数。可推证塑性主应变增量与主应力增量有如下关系:

(2)

由式(1)知式(2)中矩阵[Ap]中的各行元素必成比例,即有

(3)

且[Ap]的秩为1,它只有一个基向量,表明这种情况存在一个势函数。由式(1)或式(2) 或传统塑性势理论,都可推知塑性应变增量的方向只与应力状态有关,而与应力

绪 论

0-1 请选择你生活学习中所接触的五种物品，写一篇约五千字的调研笔记，调查其从原料到该物品制造的全过程，运用你所学的知识分析制造这些物品所涉及的学科知识。

第一章 应力分析与应变分析

1-1 塑性加工的外力有哪些类型？

1-2 内力的物理本质是什么？诱发内力的因素有哪些？

1-3 何谓应力、全应力、正应力与切应力？塑性力学上应力的正、负号是如何规定的？ 1-4 何谓应力特征方程、应力不变量？

1-5何谓主切应力、八面体应力和等效应力？它们在塑性加工上有何意义？ 1-6 何谓应力张量和张量分解方程？它有何意义？ 1-7 应力不变量（含应力偏张量不变量）有何物理意义？ 1-8 塑性变形的力学方程有哪几种？其力学意义和作用如何？ 1-9 锻造、轧制、挤压和拉拔的主力学图属何种类型？

1-10 变形与位移有何关系？何谓全量应变、增量应变？它们有何联系和区别？ 1-11 简述塑性变形体积不变条件的力学意义。

1-12何谓变形速度？它们与工具速度、金属质点运动速度有何区别和联系？ 1-13 何谓变形力学图？如何根据主应力图确定塑性变形的类型？ 1-14 锻造、轧制、挤压和拉拔的变形力学图属何种类型？ 1-15 塑性加工时的变形程度有哪几种表示

绪 论

0-1 请选择你生活学习中所接触的五种物品，写一篇约五千字的调研笔记，调查其从原料到该物品制造的全过程，运用你所学的知识分析制造这些物品所涉及的学科知识。

第一章 应力分析与应变分析

1-1 塑性加工的外力有哪些类型？

1-2 内力的物理本质是什么？诱发内力的因素有哪些？

1-3 何谓应力、全应力、正应力与切应力？塑性力学上应力的正、负号是如何规定的？ 1-4 何谓应力特征方程、应力不变量？

1-5何谓主切应力、八面体应力和等效应力？它们在塑性加工上有何意义？ 1-6 何谓应力张量和张量分解方程？它有何意义？ 1-7 应力不变量（含应力偏张量不变量）有何物理意义？ 1-8 塑性变形的力学方程有哪几种？其力学意义和作用如何？ 1-9 锻造、轧制、挤压和拉拔的主力学图属何种类型？

1-10 变形与位移有何关系？何谓全量应变、增量应变？它们有何联系和区别？ 1-11 简述塑性变形体积不变条件的力学意义。

1-12何谓变形速度？它们与工具速度、金属质点运动速度有何区别和联系？ 1-13 何谓变形力学图？如何根据主应力图确定塑性变形的类型？ 1-14 锻造、轧制、挤压和拉拔的变形力学图属何种类型？ 1-15 塑性加工时的变形程度有哪几种表示

金属塑性加工原理Principle of Plastic Deformation in Metals Processing

王 桂 兰 材料加工与计算机应用系 2005.5

绪 论 基本概念

弹性、塑性变形的力学特征 塑性加工的特点与分类

研究内容 教学计划与参考书

研究内容塑性力学是研究物体变形规律的一门学科，是 固体力学的一个分支。研究变形体受外界作用 (外载荷、边界强制位移、温度场等)时在变形 体内的反应(应力场、应变场、应变速度场等)。 与其它工程力学(理论力学、材料力学、结构 力学)的区别：研究方法、对象、结果的差异。 弹塑性力学的研究对象是整体(而不是分离体) 变形体内部的应力、应变分布规律(而不是危险 端面)。

几个基本概念

弹性(elasticity):卸载后变形可以恢复特性， 可逆性 塑性(plasticity):物体产生永久变形的能力， 不可逆性 屈服(yielding):开始产生塑性变形的临界状态 损伤(damage):材料内部缺陷产生及发展的过程 断裂(fracture):宏观裂纹产生、扩展到变形体 破断的过程

弹性、塑性变形的力学特征可逆性：弹性变形——可逆；塑性变形——不可逆 - 关系：弹性变形——

金属学原理习题库

第一章

1. 原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？

2. 在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些个原则？

3. 铬的原子序数为24，共有四种同位数：

4.31%的Cr 原子含有26 个中子，83.76%

含有28 个中子，9.55%含有29 个中子，且2.38%含有30 个中子。试求铬的

原子量。

4. 铜的原子序数为29，原子量为63.54，它共有两种同位素Cu63 和Cu65，试求

两种铜的同位素之含量百分比。

5. 已知Si 的原子量为28.09，若100g 的Si 中有5×1010 个电子能自由运动，试

计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？

6. 何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？

7. 已知Si 的相对原子质量为28.09，若100g 的Si 中有5×1010 个电子能自由运

动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？

第二章

1. 试证明四方晶系中只有简单立方和体心立方两种点阵类型。

2. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵？

3. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标。

4. 标出具有下列密勒

有色金属压力加工企业安全生产标准化评定标准

考 评 说 明

1.本标准所指的有色金属压力加工企业是指生产铸锭、板、带、箔、管、棒、型、线、锻件等有色金属产品(粉材除外)的企业，有色金属产品包括铝、铜、钛、镍、镁、锌、锡、铅等有色金属产品及其合金。本标准适用于有色金属压力加工企业开展安全生产标准化自评、申请、外部评审及各级安全监管部门监督审核等相关工作。

2.依法生产的有色金属压力加工企业在考核年度内未发生较大及以上生产安全事故的，可以参加安全生产标准化等级考评。

3.本评定标准分为13项考评类目、46项考评项目和239条考评内容。 4.在评定标准表中的自评/评审描述列中，企业及评审单位应根据评定标准的有关要求，针对企业实际情况，如实进行评分及扣分点说明、描述，并在自评扣分点及原因说明汇总表（见附表）中逐条列出。

5.本评定标准中累计扣分的，均为直到该考评内容分数扣完为止，不得出现负分。有特别说明扣分的（在考评办法中加粗内容），在该类目内进行扣分。

6.本评定标准共计1000分，最终标准化得分换算成百分制。换算公式如下：

标准化得分=标准化工作评定得分÷（1000－不参与考评内容分数之和）×100。最后得分采用四舍五入，取小数点后一位数。

7.

有色金属压力加工企业安全生产标准化评定标准

考 评 说 明

1.本标准所指的有色金属压力加工企业是指生产铸锭、板、带、箔、管、棒、型、线、锻件等有色金属产品(粉材除外)的企业，有色金属产品包括铝、铜、钛、镍、镁、锌、锡、铅等有色金属产品及其合金。本标准适用于有色金属压力加工企业开展安全生产标准化自评、申请、外部评审及各级安全监管部门监督审核等相关工作。

2.依法生产的有色金属压力加工企业在考核年度内未发生较大及以上生产安全事故的，可以参加安全生产标准化等级考评。

3.本评定标准分为13项考评类目、46项考评项目和239条考评内容。 4.在评定标准表中的自评/评审描述列中，企业及评审单位应根据评定标准的有关要求，针对企业实际情况，如实进行评分及扣分点说明、描述，并在自评扣分点及原因说明汇总表（见附表）中逐条列出。

5.本评定标准中累计扣分的，均为直到该考评内容分数扣完为止，不得出现负分。有特别说明扣分的（在考评办法中加粗内容），在该类目内进行扣分。

6.本评定标准共计1000分，最终标准化得分换算成百分制。换算公式如下：

标准化得分=标准化工作评定得分÷（1000－不参与考评内容分数之和）×100。最后得分采用四舍五入，取小数点后一位数。

7.

第一章 流体的主要物理性质

1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？

答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。

1-2某种液体的密度ρ=900 Kg／m3，试求教重度y和质量体积v。 解：由液体密度、重度和质量体积的关系知：

??G??g?900?9.8?8820(N/m3) V1∴质量体积为????0.001(m3/kg)

1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN／m2时体积为995cm3，当压强为1MN／m2时体积为1000 cm3，问它的等温压缩率kT为多少? 解：等温压缩率KT公式(2-1): KT??1V??V? ???P??TΔV=995-1000=-5*10-6m3

注意：ΔP=2-1=1MN/m2=1*106Pa

将V=1000cm3代入即可得到KT=5*10-9Pa-1。 注意：式中V是指液体变化前的体积

1.6 如图1.5所示，在相距h＝0.06m的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板，在薄 板的上下分别放有不同粘度的油，并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。当薄板以匀速v＝0.3m/s被拖动时，每平方米受合力F=29N，求两种