材料物理性能及測(cè)試-作業(yè)

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1、第一章無(wú)機(jī)材料的受力形變1簡(jiǎn)述正應(yīng)力與剪切應(yīng)力的定義2各向異性虎克定律的物理意義3影響彈性模量的因素有哪些？4試以兩相串并聯(lián)為模型推導(dǎo)復(fù)相材料彈性模量的上限與下限值。5什么是應(yīng)力松弛與應(yīng)變松弛？6應(yīng)力松弛時(shí)間與應(yīng)變松弛時(shí)間的物理意義是什么？7產(chǎn)生晶面滑移的條件是什么？并簡(jiǎn)述其原因。8什么是滑移系統(tǒng)？并舉例說(shuō)明。9比較金屬與非金屬晶體滑移的難易程度。10晶體塑性形變的機(jī)理是什么？11試從晶體的勢(shì)能曲線分析在外力作用下塑性形變的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)理論。12影響晶體應(yīng)變速率的因素有哪些？13玻璃是無(wú)序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不可能

2、有滑移系統(tǒng)，呈脆性，但在高溫時(shí)又能變形，為什么？14影響塑性形變的因素有哪些？并對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。15為什么常溫下大多數(shù)陶瓷材料不能產(chǎn)生塑性變形、而呈現(xiàn)脆性斷裂？16高溫蠕變的機(jī)理有哪些？17影響蠕變的因素有哪些？為什么？18粘滯流動(dòng)的模型有幾種？19影響粘度的因素有哪些？第二章無(wú)機(jī)材料的脆性斷裂與強(qiáng)度121試比較材料的理論強(qiáng)度、從應(yīng)力集中觀點(diǎn)出發(fā)和能量觀點(diǎn)出發(fā)的微裂紋強(qiáng)度。2斷裂能包括哪些內(nèi)容？3舉例說(shuō)明裂紋的形成？4位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)對(duì)材料有哪兩方面的作用？5影響強(qiáng)度的因素有哪些？6Griffith關(guān)于裂紋擴(kuò)展

3、的能量判據(jù)是什么？7試比較應(yīng)力與應(yīng)力強(qiáng)度因子。8有一構(gòu)件，實(shí)際使用應(yīng)力為1.30GPa,有下列兩種鋼供選：甲鋼：sf=1.95GPa,K1c=45Mpa·m12乙鋼：sf=1.56GPa,K1c=75Mpa·m12試根據(jù)經(jīng)典強(qiáng)度理論與斷裂強(qiáng)度理論進(jìn)行選擇，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。9結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)域有哪些特點(diǎn)？10什么是亞臨界裂紋擴(kuò)展？其機(jī)理有哪幾種？11介質(zhì)的作用(應(yīng)力腐蝕)引起裂紋的擴(kuò)展、塑性效應(yīng)引起裂紋的擴(kuò)展、擴(kuò)散過(guò)程、熱激活鍵撕裂作用引起裂紋擴(kuò)展。12什么是裂紋的快速擴(kuò)展？13影響斷裂韌性的因素有哪

4、些？14材料的脆性有哪些特點(diǎn)？通過(guò)哪些數(shù)據(jù)可以判斷材料的脆性？15克服材料脆性和改善其強(qiáng)度的關(guān)鍵是什么？16克服材料的脆性途徑有哪些？17影響氧化鋯相變的因素有哪些？18氧化鋯顆粒粒度大小及分布對(duì)增韌材料有哪些影響？19.比較測(cè)定靜抗折強(qiáng)度的三點(diǎn)彎曲法和四點(diǎn)彎曲法，哪一種方法更可靠，為什么？1220.有下列一組抗折強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果，計(jì)算它的weibull模數(shù)，并對(duì)該測(cè)定數(shù)據(jù)的精度做出評(píng)價(jià)。21.何謂斷裂韌性？何謂應(yīng)力強(qiáng)度因子？二者區(qū)別與聯(lián)系是什么？22.A陶瓷材料的強(qiáng)度為450MPa，B陶瓷材料的強(qiáng)度為3

5、20MPa，可否據(jù)此判斷兩陶瓷材料哪種具有相對(duì)較高的斷裂韌性？為什么？23.為什么復(fù)合材料內(nèi)部總存在微應(yīng)力？24.熱壓Al2O3（晶粒尺寸小于1mm，氣孔率約為0）、燒結(jié)Al2O3（晶粒尺寸約15mm，氣孔率約為1.3%）以及Al2O3單晶（氣孔率為0）等三種材料中，哪一種強(qiáng)度最高？哪一種強(qiáng)度最低？為什么？25.某陶瓷試樣進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試時(shí)采用三點(diǎn)彎曲法，已知試樣斷裂時(shí)的力P=50kg，試樣尺寸為b′h′L=2.5′5′25mm3，跨距l(xiāng)=20mm，求強(qiáng)度為多少M(fèi)Pa？（見(jiàn)材料工藝實(shí)驗(yàn)）26.某種Al2O

6、3瓷晶相體積比為95%（彈性模量為E=380GPa），玻璃相為5%，（E=84GPa），兩相泊松比相同，計(jì)算上限和下限彈性模量：如果該瓷含有5%氣孔（體積比），估計(jì)其上限和下限的彈性模量。27.為什么大多數(shù)陶瓷材料室溫下不能產(chǎn)生塑性形變？（見(jiàn)陶瓷材料在室溫下為脆性）28.陶瓷材料中裂紋產(chǎn)生和快速擴(kuò)展的原因是什么？有哪些防止裂紋擴(kuò)展的措施？29.如何提高陶瓷材料的強(qiáng)度和韌性？30.陶瓷材料的彈性模量與化學(xué)鍵的性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、溫度變化、相組成等有何關(guān)系，為什么？31.裂紋擴(kuò)展有幾種類型，哪種類型是材料斷裂

7、的主要原因？影響裂紋擴(kuò)展的主要因素是什么？32.顯微結(jié)構(gòu)對(duì)陶瓷材料的脆性斷裂有何影響？12第三章無(wú)機(jī)材料的熱學(xué)性能1熱容的本質(zhì)是什么？2影響德拜溫度的因素是什么？3影響熱容的因素有哪些？4什么是非簡(jiǎn)諧振動(dòng)？由于非簡(jiǎn)諧振動(dòng)，引起聲子發(fā)生怎樣的變化？5聲子產(chǎn)生熱阻的本質(zhì)是什么？6影響熱導(dǎo)率的因素有哪些？7解釋熱膨脹的機(jī)理。8影響熱膨脹的因素有哪些？9影響材料散熱的因素有哪些？10比較同一組成的單晶、多晶、非晶態(tài)物質(zhì)的熱導(dǎo)率。11.固體材料聲子熱導(dǎo)機(jī)理及其對(duì)晶體結(jié)構(gòu)影響熱導(dǎo)的解釋。12.簡(jiǎn)述影響抗熱震損傷性

8、的因素。13.熱應(yīng)力裂紋安定因子Rst=[l2G/(a2E0)]。請(qǐng)分別給出式中的物理量l、a、G及E0的定義及其常用計(jì)量單位，并導(dǎo)出Rst的常用計(jì)量單位。什么叫抗熱震性？陶瓷材料在熱沖擊下的損壞有哪幾種類型？14.舉例說(shuō)明如何提高陶瓷材料的抗熱沖擊斷裂性能？15.如何表示陶瓷材料的抗熱震性，影響其抗熱震性的因素是什么？第四章無(wú)機(jī)材料的光學(xué)性能1.CO2激光器（10.6微米）及CO激光器（5微米）的窗口材料要求低吸收值但高強(qiáng)度并易于制造。試對(duì)比氧化物和鹵