《材料力学性能》课程习题集～～.pdf

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1、第一章习题1．解释下列名词：（1）弹性比功；（2）包申格效应；（3）解理面；（4）塑性、脆性和韧性；（5）解理台阶；（6）河流花样；（7）穿晶断裂和沿晶断裂。2．常用的标准试样有5倍试样和10倍试样，其延伸率分别用σ5和σ10表示，说明为什么σ5>σ10。3．某汽车弹簧，在未装满载时已变形到最大位置，缺载后可完全恢复到原来状态；另一汽车弹簧，使用一段时间后，发现弹簧弓形越来越小，即产生了塑性变形，而且塑性变形量越来越大。试分析这两种故障的本质及改变措施。4、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能?5、今有45、40Cr、35CrMo

2、钢和灰铸铁几种材料，你选择那种材料作为机床机身？为什么？6、什么是包辛格效应，如何解释，它有什么实际意义?7、产生颈缩的应力条件是什么?要抑制颈缩的发生有哪些方法?8、为什么材料的塑性要以延伸率和断面收缩率这两个指标来度量?它们在工程上各有什么实际意义?9、试用位错理论解释：粗晶粒不仅屈服强度低，断裂塑性也低；而细晶粒不仅使材料的屈服强度提高，断裂塑性也提高。10、延性断口有几部分组成？其形成过程如何？11、板材宏观脆性断口的主要特征是什么？如何根据断口特征寻找断裂源？12、简述延性断裂过程中基体和第二相的作用，其形态对材料韧性水平有何关系。13、由Hall-P

3、etch关系式和解理断裂表达式讨论晶粒尺寸细化在强韧化中的作用。14、为什么材料发生脆断要先有局部的塑性变形?试从理论上给予解释，并从试验上举出一两个实验结果证明上述的论点是正确的。n15．试证明对可用Hollmon关系S=Kε描述其真应力－真应变关系的材料，其条件抗拉强nn度σb＝Ke。式中e＝2.71816．一直径为2.5mm，长为200mm的杆，在载荷2000N作用下，直径缩小为2.2mm,试计算：(1)杆的最终长度；(2)在该载荷作用下的真应力S与真应变εe；(3)在该载荷作用下的条件应力σ与条件应变δ。17．φ10mm正火状态60Mn拉伸试

4、样的拉伸数据如下：（d＝9.9mm为屈服平台刚结束时的试样直径）P/kN39.543.54.765.2955.454.052.448.043.1d/mm9.919.879.819.659.218.618.217.416.78试求：1)绘制条件应力－应变曲线和真应力－应变曲线；2）求σs、σb、Sb、εb、ψb、ψk；3）求n和K。18．说明几何强化现象的成因。其本质与形变强化有何不同？19．一铝合金制轻型人梯，发觉在人体重作用下弹性挠度过大。若欲在不增加梯重情况下减少挠度，试问下列方法是否可行?(1)采用时效铝合金，提高材料强度；(2)改用镁合金代替铝合金，；，

5、)；(3)重新设计，改变铝合金型材的截面形状尺寸。20．提高金属材料的屈服强度有哪些方法?试用已学过的专业知识就每种方法各举一例。21．试用位错理论解释：粗晶粒不仅屈服强度低，断裂塑性也低；而细晶粒不仅使材料的屈服强度提高，断裂塑性也提高。22．产生颈缩的应力条件是什么?要抑制颈缩的发生有哪些方法?23．今有10直径的正火态60钢的拉伸试样，其试验数据如下(为屈服平台刚结束时的试样直径)：39.543.54.7652.955.454.052.44843.19.919.879.819.659.218.618.217.416.71试求：(1);(2)(或);(3)和

6、;(4)绘制条件应力—应变曲线和真应力—真应变曲线(未修正)。24．为什么材料的塑性要以延伸率和断面收缩率这两个指标来度量?它们在工程上各有什么实际意义?25．减轻汽车重量对降低燃油消耗有很重要的作用。汽车车身或底盘约占汽车总重量的60％。底盘的主要尺寸是按比刚度来确定的，铝合金的比刚度比钢(低合金高强度钢)大，为什么汽车车身一般用钢而不用铝合金，除了生产成本之外，还有什么必须考虑的重要因素?26．为什么材料中的第二相数量、尺寸和形状会影响断裂时的塑性大小(或)?27．已知淬火后200回火，其宏观正断抗力为3236，屈服抗力=745，试问它在三向拉伸(==+S，

7、=0.75s)，单向拉伸、扭转、三向压缩(==-0.3S，=-S)下各发生何种形式破坏?(泊松比=0.25)28．今有以下各种材料，欲评定材料在静载条件下的力学行为，给定测试方法有单向拉伸、单向压缩、弯曲、扭转和硬度五种，试对给定的材料选定一种或两种最佳的测试方法。材料：低碳钢、灰铸铁、高碳工具钢(经淬火低温回火)、结构陶瓷、玻璃、热塑性塑料29．钢淬火200回火试样扭转试验结果如下表，其中为总变形(度，要换算成弧度)。139.7186.3217.7254269.7283.429329930511.515.726.334.34659.678.798.1117.5

8、(1)试绘制曲线；(2)