材料力学性能期末试卷.doc

中　原　工　学　院 2009～2010　　学年　第　1　学期 材科 专业 材料的力学性能 课程期末试卷 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 一、填空（每空1分，共10分） 1、屈服强度是金属材料重要的力学性能指标，它受各种内外因素的影响，内在因素包括金属本性及晶格类型，_______________，_______________，____________。 2、根据摩擦面损伤和破坏的形式，磨损大致可分4类：粘着磨损、___________、____________及接触疲劳。 3、断裂韧度受各种内外因素的影响，外在因素主要包括____________，____________。 4、硬度实验方法包括布氏硬度、___________、___________、___________等方法。 二、判断题：（在正确的前面划“(”，错误的前面划“×”；每题1分，共10分） （ ）1、过载持久值表征疲劳断裂时的应力循环周次，属于采用能量方法表示的力学性能指标，与应变比能、断裂韧度相同。 （ ）2、冲击韧度、静力韧度、断裂韧度，都是衡量材料韧性大小的力学性能指标。而且，它们采用相同的计量单位。 （ ）3、只要存在金属材料、应力和腐蚀介质，一定会发生应力腐蚀断裂。 （ ）4、疲劳裂纹萌生后便马上开始扩展，扩展分为介稳扩展和失稳扩展两个阶段，而且，介稳扩展的速率较快。 （ ）5、氢脆断裂的微观断裂机理一般为沿晶断裂，断裂表面有泥状花样的腐蚀产物及腐蚀坑。 （ ）6、各种断裂判据，都是裂纹失稳扩展的断裂判据，因此，都是非常安全的。 （ ）7、缺口强化与形变强化不一样，不是强化材料的重要手段，但对于那些不能进行热处理强化的材料，可以作为强化的手段。 （ ）8、比例极限与蠕变极限相似，都属于长度类力学性能指标，都与拉伸紧密相关，是表示拉伸的力学性能指标。 （ ）9、磨损曲线与蠕变曲线相似，都分为三个阶段，斜率表示速率，因此它们的纵横坐标是相同。 （ ）10、同一材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值ν=0.25）的值是（ ）。 A、0.8； B、0.5； C、1； D、2。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　本试卷共　3　页，此页为　A　卷第　1　页　　　　　　　　（注：参加重修考试者请在重修标识框内打钩） 7、韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标，是指材料断裂前吸收（ ）和断裂功的能力。 A、塑性变形功； B、弹性变形功； C、弹性变形功和塑性变形功； D、冲击变形功 8、金属具有应变硬化能力，表述应变硬化行为的Hollomon公式，目前得到比较广泛的应用，它是针对真实应力-应变曲线上的（ ）阶段。 A、弹性； B、屈服； C、均匀塑性变形； D、断裂。 9、因相对运动而产生的磨损分为三个阶段：（ ）、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。 A、磨合阶段； B、疲劳磨损阶段；C、跑合阶段；D、不稳定磨损阶段 10、应力松弛是材料的高温力学性能，是在规定的温度和初始应力条件下，金属材料中的（ ）随时间增加而减小的现象。 A、弹性变形； B、塑性变形； C、应力； D、屈服强度。 四、名词解释：（每题5分，共20分） 1、形变强化与滞弹性 2、应力腐蚀断裂与应力腐蚀门槛值 3、变动载荷与过载损伤区 4、临界裂纹尺寸与裂纹尖端张开位移 五、简答题：（每题7.5分，共30分） 1、简述韧性断裂，画出中强度钢光滑圆柱拉伸试样室温的宏观韧性断口示意图，并标注各区名称。 2、简述σ-1和ΔKth的异同点，并画出疲劳裂纹扩展速率曲线。 本试卷共　3　页，此页为　A　卷第　2　页　 3、简述缺口的两个效应，并画出厚板缺口拉伸时弹性状态下的应力分布图。 4、简述氢脆的类型及其特征。 六、综合计算题：（每题10分，20分） 已知平面应变修正公式为：, 1、一块含有长为16mm中心穿透裂纹 σ(πa)1/2]的钢板，受到350MPa垂直于裂纹平面的应力作用。（1）如果材料的屈服强度是1400Mpa385 MPa，求裂纹顶端应力场强度因子值；（）试比较和讨论上述两种情况下，对应力场强度因子进行塑性修正的意义。 2、γs＝2J/m2，E＝2×105MPa，2.5×10-10m， (1)如存在0.8mm长的的垂直拉应力的横向穿透裂纹（可视为无限宽薄板），求该材料的裂纹扩展的临界应力。 (2)求这种材料的理论断裂强度，并结合(1)题，讨论理论断裂强度和实际断裂强度。 本试卷共　3　页，