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1、《材料结构与性能》习题第一章1、一25cm长的圆杆，直径2.5nn）承受的轴向拉力4500N如直径拉细成2.4rm］问:1）设拉伸变形后，圆杆的体积维持不变，求拉伸后的长度；2）在此拉力下的真应力和真应变；3）在此拉力下的名义应力和名义应变。比较以上计算结果并讨论之。2举一晶系，存在Se3求图1.27所示一均一材料试样上的A点处的应力场和应变场。4一陶瓷含体积百分比为95嵋勺A12Q（^380GPa）和5嵋勺玻璃相（E=34GPa）,计算上限及下限弹性模量。如该陶瓷含有5怕勺气孔，估算其上限及下限弹性模量。丄画两个曲线图，分别表示出应力弛豫与时间的关系和应变弛豫和时间的关系。
2、并注出：t=0,Bo以及E£（或t。）吋的纵坐标。图1・27均匀材料试样图（提示：当£=0时•*=（＞•）6—ALQ晶体圆柱（图1.直径3呵受轴向拉力F,如临界抗剪强度「=13（IVPa,求沿图中所示之一固定滑移系统时，所需之必要的拉力值。同吋计算在滑移面上的法向应力。图】•28A120s晶体圆柱受力情况第二章1、求融熔石英的结合强度，设估计的表面能为1.75•加；Sip勺平衡原子间距为1.6X1『切弹性模量值从60到75GPa>2融熔石英玻璃的性能参数为：E=73GPa;丫=1.56加；理论强度。如材料中存在最大长度为的内裂，且此内裂垂直于作用力的方向，计算由此而导致的强度
3、折减系数。3证明材料断裂韧性的单边切口、三点弯曲梁法的计算公式：Ky=-匚93-3・07(e/W)+14・5«/"尸—25.07(c/Wp+25・与K”=錦［2・9(c/W)m一4・6(c/W〃+21.8(”W)协一37,6(c/WW+38.7(c/W严］是一回事。4一陶瓷三点弯曲试件，在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图241所示。如果E=380GPa,ji=0.24,求氏c值，设极限载荷达50婕。计算此材料的断裂表面能。丄一钢板受有长向拉应力350NP爲如在材料中有一垂直于拉应力方向的中心穿透缺陷，长8nm（=2c）。此钢材的屈服强度为1400VP%计算塑性区尺寸心及其与
4、裂缝半长c的比值。讨论用此试件来求Kc值的可能性。图2.41试样切口位覽图6—陶瓷零件上有以垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为：①2n丐②0.04亦③/®分别求上述三种情况下的临界应力。设此材料的断裂韧性为1.62MPa-do讨论诸结果。入画岀作用力与预期寿命之间的关系曲线。材料系ZDX陶瓷零件，温度在900C,乞为lOVPa-m,慢裂纹扩展指数H0,常数*10笃Y取亦。设保证实验应力取作用力的两倍。&按照本章图2.28所示透明氧化铝陶瓷的强度与气孔率的关系图，求出经验公式。9弯曲强度数据为：782,784,866,884,884,890,915,922,922,927,942
5、,944,1012以及102血曲求两参数韦伯模量数和求三参数韦伯模量数。第三章1、计算室温（29810及高温（1273K）时莫来石瓷的摩尔热容值，并请和安杜龙一伯蒂规律计算的结果比较。2请证明固体材料的热膨胀系数不因内含均匀分散的气孔而改变。2.掺杂固溶体与两相陶瓷的热导率随体积分数而变化的规律有何不同。4康宁1723玻璃（硅酸铝玻璃）具有下列性能参数：入=0.021J/（cm-°C）;a6X1（TX；op=7.Okg^mi,&6700kg/fmi八-0.25O求第一及第二热冲击断裂抵抗因子。丄一热机部件由反应烧结氮化硅制成，其热导率入二）.184.）/（cm-°C）,最大厚
6、度=12伽如果表面热传递系数h=0.05J/fcni・s・°C）,假设形状因子XI,估算可兹应用的热冲击最大允许温差。第四章1、一入射光以较小的入射角i和折射角I■穿过一透明玻璃板。证明透过后的光强系数为（1-n）2o设玻璃对光的衰减不计。2—透明AbQ板厚度为lnn）用以测定光的吸收系数。如果光通过板厚之后，其强度降低了15%,计算吸收及散射系数的总和。l=J1、无机材料绝缘电阻的测量试件的外径①=5伽厚度d=2nn）电极尺寸如图5.55所示：D=26mqD=38rm）另一面为全电极。采用直流三端电极法进行测量。（1）请画岀测量试件体电阻率和表面电阻率的接线电路图。⑵若采用
7、500Y言流电源测出试体的体电阻为25CM2,表面电阻为5CM2,计算该材料的体电阻率和表面电阻率。01图5.55试样尺寸2实验测出离子型电导体的电导率与温度的相关数据，经数学回归分析得出关系式为：(1)试求在测量温度范围内的电导活化能表达式。Q若给定T=500K。1=1(T(Qrm)-1T=1000Ko2=1(J^(Q.CW)-1计算电导活化能的值。3本征电导体中，从价带激发至导带的电子和价带产生的空穴参与电导。激发的电子数n可近似表示为：rHNfexp(—式屮N为状态密度，k为波尔兹曼常数，T为绝对
