付華-材料性能學(xué)-部分習(xí)地的題目答案詳解1

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔第一章材料的彈性變形一、填空題：1.金屬材料的力學(xué)性能是指在載荷作用下其抵抗變形或斷裂的能力。2.低碳鋼拉伸試驗(yàn)的過(guò)程可以分為彈性變形、塑性變形和斷裂三個(gè)階段。3.線(xiàn)性無(wú)定形高聚物的三種力學(xué)狀態(tài)是玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)，它們的基本運(yùn)動(dòng)單元相應(yīng)是鏈節(jié)或側(cè)基、鏈段、大分子鏈，它們相應(yīng)是塑料、橡膠、流動(dòng)樹(shù)脂（膠粘劑的使用狀態(tài)。二、名詞解釋1.彈性變形：去除外力，物體恢復(fù)原形狀。彈性變形是可逆的2.彈性模量：拉伸時(shí)σ=EεE：彈性模量（楊氏模數(shù)）切變時(shí)τ=GγG：切變模量3.虎克定律：在彈性變形階段，應(yīng)力和應(yīng)變間的關(guān)系為線(xiàn)性關(guān)系。4.彈性比功定義：材料在彈性變形過(guò)程中吸收變形功的能

2、力，又稱(chēng)為彈性比能或應(yīng)變比能，表示材料的彈性好壞。。三、簡(jiǎn)答：1．金屬材料、陶瓷、高分子彈性變形的本質(zhì)。答：金屬和陶瓷材料的彈性變形主要是指其中的原子偏離平衡位置所作的微小的位移，這部分位移在撤除外力后可以恢復(fù)為0。對(duì)高分子材料彈性變形在玻璃態(tài)時(shí)主要是指鍵角鍵長(zhǎng)的微小變化，而在高彈態(tài)則是由于分子鏈的構(gòu)型發(fā)生變化，由鏈段移動(dòng)引起，這時(shí)彈性變形可以很大。2．非理想彈性的概念及種類(lèi)。答：非理想彈性是應(yīng)力、應(yīng)變不同時(shí)響應(yīng)的彈性變形，是與時(shí)間有關(guān)的彈性變形。表現(xiàn)為應(yīng)力應(yīng)變不同步，應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系不是單值關(guān)系。種類(lèi)主要包括滯彈性，粘彈性，偽彈性和包申格效應(yīng)。3．什么是高分子材料強(qiáng)度和模數(shù)的時(shí)-溫等

3、效原理?精彩文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔答：高分子材料的強(qiáng)度和模數(shù)強(qiáng)烈的依賴(lài)于溫度和加載速率。加載速率一定時(shí)，隨溫度的升高，高分子材料的會(huì)從玻璃態(tài)到高彈態(tài)再到粘流態(tài)變化，其強(qiáng)度和模數(shù)降低；而在溫度一定時(shí)，玻璃態(tài)的高聚物又會(huì)隨著加載速率的降低，加載時(shí)間的加長(zhǎng)，同樣出現(xiàn)從玻璃態(tài)到高彈態(tài)再到粘流態(tài)的變化，其強(qiáng)度和模數(shù)降低。時(shí)間和溫度對(duì)材料的強(qiáng)度和模數(shù)起著相同作用稱(chēng)為時(shí)=溫等效原理。四、計(jì)算題：氣孔率對(duì)陶瓷彈性模量的影響用下式表示：E=E0(1—1.9P+0.9P2)E0為無(wú)氣孔時(shí)的彈性模量；P為氣孔率，適用于P￡50%。370=E0(1—1.9×0.05+0.9×0.052)則E0=407.8Gpa26

4、0=407.8(1—1.9×P+0.9×P2)P=0.207其孔隙度為20.7%。五、綜合問(wèn)答1.不同材料（金屬材料、陶瓷材料、高分子材料）的彈性模量主要受什么因素影響?答：金屬材料的彈性模量主要受鍵合方式、原子結(jié)構(gòu)以及溫度影響，也就是原子之間的相互作用力?；瘜W(xué)成分、微觀(guān)組織和加載速率對(duì)其影響不大。陶瓷材料的彈性模量受強(qiáng)的離子鍵和共價(jià)鍵影響，彈性模量很大，另外，其彈性模量還和構(gòu)成相的種類(lèi)、粒度、分布、比例及氣孔率有關(guān)，即與成型工藝密切相關(guān)。高分子聚合物的彈性模量除了和其鍵和方式有關(guān)外，還與溫度和時(shí)間有密切的關(guān)系（時(shí)-溫等效原理）。（綜合分析的話(huà)，每一條需展開(kāi)）。第二章材料的塑性變形一、

5、填空題1．金屬塑性的指標(biāo)主要有伸長(zhǎng)率和斷面收縮率兩種。2．單晶體的塑性變形方式有滑移和孿生2種。3．非晶態(tài)高分子材料的塑變過(guò)程主要是銀紋的形成。二、簡(jiǎn)答題精彩文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔1.(1)彈性變形與塑性變形去除外力，恢復(fù)原形狀。彈性變形是可逆的。塑性變形：微觀(guān)結(jié)構(gòu)的相鄰部分產(chǎn)生永久性位移。屈服強(qiáng)度σs抗拉強(qiáng)度σb。答:1）塑性變形是指微觀(guān)結(jié)構(gòu)的相鄰部分產(chǎn)生永久性位移在外力撤除后不可恢復(fù)，即變形不可逆。2）屈服強(qiáng)度σs：材料發(fā)生起始塑性變形所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。表征材料抵抗起始（或微量）塑變的能力。是材料由彈性變形向彈-塑性變形過(guò)渡的明顯標(biāo)志。3）抗拉強(qiáng)度σb材料在拉伸到斷裂的過(guò)程中所經(jīng)歷的最大應(yīng)力

6、。是韌性金屬單向拉伸光滑試樣的實(shí)際最大承載能力。σb易于測(cè)定，重復(fù)性好，選材設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。2.一次再結(jié)晶二次再結(jié)晶一次再結(jié)晶是指冷變形金屬在再結(jié)晶溫度以上退火時(shí)，變形伸長(zhǎng)晶粒被無(wú)變形的等軸晶粒取代的過(guò)程。二次再結(jié)晶是指在再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大過(guò)程中出現(xiàn)的晶粒異常長(zhǎng)大的現(xiàn)象。（3）熱加工與冷加工熱加工是指金屬在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的塑性加工，冷加工是在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的塑性加工。（4）絲織構(gòu)與板織構(gòu)答：絲織構(gòu)是指晶體在某一晶向趨于某一特定方向，或有優(yōu)勢(shì)取向。板織構(gòu)是指某一晶面和某一晶向有優(yōu)勢(shì)取向。4.銀紋答：高分子材料在塑性變形過(guò)程中，某些缺陷處會(huì)有局部塑變產(chǎn)生，取向纖維和空洞交織分布，該區(qū)域

7、密度減小50%，對(duì)光線(xiàn)的反射能力很高，呈銀色，稱(chēng)為銀紋。簡(jiǎn)答精彩文案實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔1．金屬單晶體的塑性變形方式。答滑移和孿生2．什么是滑移系？產(chǎn)生晶面滑移的條件是什么？寫(xiě)出面心立方金屬在室溫下所有可能的滑移系。答：滑移系是一個(gè)滑移面和該面上一個(gè)滑移方向的組合。產(chǎn)生晶面滑移的條件是在這個(gè)面上的滑移方向的分切應(yīng)力大于其臨界分切應(yīng)力。3．試述Zn、α-Fe、Cu等幾種金屬塑性不同的原因。答：Zn、α-Fe、Cu這三種晶體的晶體結(jié)構(gòu)分別是密排六方、體心立