束德林材料力学性能填空

第一节 第二节 第三节 第四节第二章

应力状态软性系数 压缩、弯曲、扭转性能 缺口试样静载荷试验 硬 度

前言研究金属材料常温静载荷下的力学性能选用压缩、 弯曲、扭转试验方法。目的：①测定机件或工具的材料在相应承载条件下的力学性 能指标作为设计选材依据； ②选用不同应力状态的试验方法便于研究材料相应力 学性能的变化。

第一节 应力状态软性系数同一种金属材料，在一定承载条件下产生何种失效形 式，除与自身强度大小有关外，还与承载条件下的应 力状态有关。 不同的应力状态，其最大正应力σmax与最大切应力τmax 的相对大小是不一样的。因此，对金属变形和断裂性 质将产生不同影响。为此，我们必须知道不同静加载 方式下试样中τmax 和σmax的计算方法及其相对大小的表 示方法。第二章

由材料力学可知，任何复杂应力状态均可用三个 主力σ1、σ2和σ3(σ1>σ2>σ3)来表示。 根据这三个主应力， 由最大切应力理论计算最大切应力： τmax=(σ1-σ3)/2; 由相当最大正应力理论计算最大正应力： σmax=σ1-ν(σ2+σ3)。

应力状态软性系数

——τ —— max 和σmax的比值表示它们的相对大小，记为α

τ max σ1 σ 3 α= =

《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

《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

《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

第一章 材料在单向静拉伸载荷下的力学性能

姓名：李沁 班级：高分子092班 学号：0903106B264 编号：18号 2. 解释下列力学性能指标的意义

（1）、E：弹性模量。表征材料抵抗正应变的能力。

（2）、σp：规定非比例伸长应力。为试样在加载过程中，标距部分的非比例伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。

σe：弹性极限。材料由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力。 σs：屈服点。试样在外力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力称为屈服点。

σ0.2：表示规定残余伸长率为0.2%时的应力。

（3）、σb：抗拉强度。试样断裂前所能承受的最大工程应力，用来表征材料对最大塑性变形的抗力。

（4）、n：加工硬化指数。表示冷变形强化材料流动应力数学表达式中的指数。

（5）、δ：断后伸长率。是试样拉断后标距的伸长量与原始标距的百分比。

ψ：断面收缩率。是试样拉断后，紧缩处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。

4. 常用的标准试样有5倍试样和10倍试样，其延伸率分别用δ5和

δ10表示，说明为什么δ5﹥δ10？

答：δ：断后伸长

第一章 材料在单向静拉伸载荷下的力学性能

姓名：李沁 班级：高分子092班 学号：0903106B264 编号：18号 2. 解释下列力学性能指标的意义

（1）、E：弹性模量。表征材料抵抗正应变的能力。

（2）、σp：规定非比例伸长应力。为试样在加载过程中，标距部分的非比例伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。

σe：弹性极限。材料由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力。 σs：屈服点。试样在外力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力称为屈服点。

σ0.2：表示规定残余伸长率为0.2%时的应力。

（3）、σb：抗拉强度。试样断裂前所能承受的最大工程应力，用来表征材料对最大塑性变形的抗力。

（4）、n：加工硬化指数。表示冷变形强化材料流动应力数学表达式中的指数。

（5）、δ：断后伸长率。是试样拉断后标距的伸长量与原始标距的百分比。

ψ：断面收缩率。是试样拉断后，紧缩处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。

4. 常用的标准试样有5倍试样和10倍试样，其延伸率分别用δ5和

δ10表示，说明为什么δ5﹥δ10？

答：δ：断后伸长

材料力学性能讲义

绪论：

一、材料：无机材料、有机材料 金属材料、非金属材料

高分子材料：塑料、橡胶、合成纤维 陶瓷材料 复合材料 天然材料

工程结构材料、功能材料

信息、生物技术、新材料、环保

金属：良导电、热性，光泽，良好的延展性。自由电子、金属键（无方向性）

二、性能：力学性能，物理、化学性能，加工工艺性能

力学性能：金属材料在一定环境中在外力作用下所表现出来的抵抗行为。 分弹性性能与塑性性能。

力学性能指标：金属材料在外力作用下表现出来的抵抗变形及断裂的能力。

分应力、应变；强度指标、塑性指标及综合力学性能指标。

金属材料的失效形式：变形、断裂(含疲劳断裂)、磨损、腐蚀，以及加工失误

三、研究内容：

1）各种力学现象及行为、意义、本质概念的相互关系。

2）各种力学性能指标的概念、本质、意义，力学行为及其影响因素。 3）各种宏观失效方式的本质、机理、原因，各力学性能指标之间的相互关系及失效判据。

4）各种力学性能指标的测试技

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

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）