材料的力学行为1.docx
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材料的力学行为1
1-1材料通常呈现哪几种状态?
当材料处于气态时,组成材料的粒子间的动能和势能哪个大?
当材料处于固态时呢?
1-2举例说明什么叫晶体和非晶体?
1-3为什么材料在小变形时应力与应变呈现近似线性关系?
1-4材料原子结合键的类型有那些?
金属键有什么特点?
1-5第一章概述
举例说明为什么陶瓷材料硬而脆?
其键合形式是
什么?
原子、离子或分子等粒子是组成物质材料的最基本单元。
在构成物质的具体状态时,彼此之间会产生相互作用力,存在相互作用的势能。
粒子由于本身不停的热运动,又具有相应的动能。
粒子间的作用力和热运动决定了物质材料的状态(气态、液态和固态)及其力学行为。
当物质材料处于气态时,其粒子的动能远远超过了势能。
当物质材料处于液态时,其粒子的热运动变慢,相互间的距离也变近,虽然粒子不能保持长距离有序排列,但相互间的引力还能保证其不至于分开。
当物质材料处于固态时,其粒子间的距离很近,相互作用的势能远大于动能,如果没有外加条件,这些粒子的排列很难改变。
1-1材料通常呈现哪几种状态?
当材料处于气态时,组成材料的粒子间的动能和势能哪个大?
当材料处于固态时呢?
1-3为什么材料在小变形时应力与应变呈现近似线性关系?
原子间存在引力和斥力。
当两原子相互接近时斥力增加,远离时引力增加。
斥力引力平衡时达到平衡位置。
设原子在外力F的作用下相对于其平衡位置的间距位移为u,外力F与作用能Φ(u)之间满足下列关系:
F=dΦ/du(1-1)
假设函数Φ(u)是连续函数,并假设是小位移(u< Φ(u)=Φ0+(1/2)u2(d2Φ/du2)u=0(1-2)代入式(1-1)可得: F=u(d2Φ/du2)u=0(1-3) 函数Φ(u)在u=0处的二阶导数(d2Φ/du2)u=0是其在该点的曲率,与u无关 ,而且是一个常数。 因而,当小位移变形时外力与原子间的相对位移有下列关系式: F=ku(1-4) 其中常数k=(d2Φ/du2)u=0,这就是我们常见到的力-位移的胡克定律。 2-1低碳钢静态拉伸变形一般有几个变形阶段? 请画出典型的应力应变图,并说明各个变形阶段的物理意义。 2-2什么是工程应力、工程应变、真实应力、真实应力? 拉伸变形时工程应力和真实应力哪个大? 压缩变形时呢? 2-3假设材料变形均匀,拉伸变形时工程应力和真实应力有什么关系? 压缩变形时呢? 2-4什么叫材料拉伸破坏的塑性延伸率与断面收缩率? 2-5什么叫材料超塑性变形的应变速率敏感指数和形变硬化指数? 变形速率对材料的破坏应力有和影响? 2-6什么叫材料的非比例伸长应力,σ 表示什么意思? 0.2 2-7材料理想弹塑性变形时的应力应变曲线什么样? 屈服以后 应力有无变化? 2、2材料晶体结构 A、什么叫晶格、晶胞、晶格常数? B、一般金属的晶格常数为多大? C、什么叫晶向、晶面? 怎样表示? D、什么叫晶向族、晶面族? 怎样表示? E、什么叫单晶和多晶,二者有什么异同? F、什么叫滑移? 滑移使得晶体产生弹性变形还是塑性变 形? G、面心立方晶格、体心立方晶格、密排六方晶格的原子 排列形势是什么? H、普通低碳钢是单晶还是多晶? 力学性质各项异性还是 同性? 为什么? 以晶格中某原子为原点,并以晶胞三棱边作三维坐标轴x、以相应的晶格常数为测量单位,求出所求晶面在三个坐标 )将得到的三个截距的倒数按比例化为最小整数,并加以圆括 温馨推荐 您可前往XX文库小程序 享受更优阅读体验 不去了 立即体验 G、面心立方晶格、体心立方晶格、密排六方晶格的原子排列形势是什么? (1)体心立方晶格的晶胞(a=b=c,α=β=γ=90o) (Body-centredcubiclattice,→b.c.c) (2)面心立方晶格的晶胞(a=b=c,α=β=γ=90o) Face-centredcubiclattice→f.c.c (3)密排六方晶格的晶胞 (Close-Packedhexagonallattice,→c.p.h) (a=bnot=c,α=β=90o,γ=120o) 第三章材料在其它载荷下的力学行为第四章材料的冲击韧性和冷脆转变 4-1低碳钢扭转实验当材料破坏时有无颈缩现象发生? 扭转实验的试样截面通常是圆形的还是矩形的? 4-2如果扭转实验的试样截面为圆形,最大和最小剪应变发生在什么位置? 最大和最小剪应力呢? 4-3三点弯曲和四点弯曲实验梁的受力情况有什么不同? 矩形截面的弯曲截面系数W=bh2/6. 4-4测试材料表面硬度的常用三种硬度是什么? 用什么符号表示? 各有什么特点? 4-5冲击韧性αK值越大,材料的塑性变形行为越好吗? 么位置? 最大和最小剪应力呢? 三点弯曲试验Mmax=FL/4 四点弯曲试验Mmax=FK/2 W Mb= σ抗弯强度: W=弯曲截面系数,矩形截面: W=bh2/6 4-4测试材料表面硬度的常用三种硬度是什么? 用什么符号表示? 各有什么特点? (1)布氏硬度 HBS(HBW)=F/S=F/(πDh)=2F/(πD(D-(D2-d2)1/2) 优点: 应用范围广,数据稳定性好缺点;不适用于较软的材料或薄膜材料 (2)洛氏硬度 优点: (1)可以测量较硬的材料; (2)压痕小,对材料表面破坏小;缺点: 对于粗大组织的材料表面,测量统计性不好. 表示符号: HRA,HRC,HRB。 HR=(0.2-e)/0.002 (3)维氏硬度优点: 试验力不受 限制。 缺点: 测试较为复杂,须配备显微放大镜。 HV=1.8544F/d2 4-5冲击韧性aK值越大,材料的塑性变形行为越好吗? 答: 不一定。 冲击韧性包括: 弹性功、塑性功、撕裂功三部分。
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- 材料 力学 行为