金属塑性成形原理王仲奇2005年试题A卷参考答案.doc

　西北工业大学考试试题（卷） 2005 － 2006 学年第一学期 开课学院： 机电学院 课程： 金属塑性成形原理 学时 48 考试日期 考试时间 2 小时 考试形式（闭 ）（ A）卷 考生班级 学　号 姓　名 一、填空题：（每题 3 分，共计 30 分） 1. 金属塑性成形有如下特点： ▁▁▁▁▁ 、 ▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁ 、 ▁▁▁▁▁ 。 2. 按照成形的特点，一般将塑性成形分为 ▁▁▁▁▁▁ 和 ▁▁▁▁▁▁ 两大类， 按照成形时工件的温度还可以分为 ▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁ 三类。 3. 金属的超塑性分为 ▁▁▁▁▁▁▁▁ 和 ▁▁▁▁▁▁▁▁ 两大类。 4. 晶内变形的主要方式和单晶体一样分为 ▁▁▁▁和▁▁▁。 其中 ▁▁▁ 变形是主要的， 而 ▁▁▁ 变形是次要的，一般仅起调节作用。 5. 冷变形金属加热到更高的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶， 直至完全取代金属的冷变形组织，这个过程称为金属的 ▁▁▁▁。 6. 常用的摩擦条件及其数学表达式： ▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁ 。 7. 研究塑性力学时，通常采用的基本假设有 ▁▁▁、▁▁▁、▁▁、 体积力为零、初应力为零、 ▁▁。 8.π 平面是指： ▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁ 。 9. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来表示： ， 则单元内任一点的应变可表示为 10. 在有限元法中：应力矩阵 [S]= ▁▁▁▁▁、 单元内部各点位移 {U}=[ ▁▁ ] { ▁▁ } 二、简答题（共计 20 分） 1. 纯剪切应力状态有何特点？ 2. 简述最大逸散功原理？并写出其数学表达式。 3. 简述塑性变形时应力 - 应变关系的特点。 4. 简述 Levy-Mises 增量理论 三、计算题 1. （ 20 分）对于直角坐标系 内，已知受力物体内一点的应力张量为 （ Mpa ） （ 1 ）画出该点的应力单元体； （ 2 ）求出该点的应力张量不变量、主应力及主方向、最大切应力、八面体应力、应力偏张量及应力球张量。 （ 3 ）求出外法面方向余弦为 的斜切面上的全应力、正应力和切应力。 2. （ 10 分）图 1 、图 2 表示 拉延过程中的某一瞬间的变形区 ，试用主应力法求凸缘变形区的径向应力和周向应力表达式。 （ 为简化计算，假设拉延过程中板厚不变，且暂不考虑外摩擦影响，并假设整个凸缘区的真实应力为某一平均值 ）。 图 1 拉延过程的变形区 图 2 凸缘部分基元体上的作用力 3. （ 10 分）如图 3 所示，为反挤压时的变形滑移线场，试绘出速端图，并求出单位挤压力 P 。 图 3 反挤压滑移线场 4. （ 10 分）模壁光滑平面正挤压的刚性块变形模式如图 4 所示，试计算其单位挤压力的上限解 P ，设材料的最大切应力为常数 K 。 图 4 正挤压示意图 ? 　西北工业大学考试试题（卷）评分标准 2005 － 2006 学年第一学期 开课学院： 机电学院 课程： 金属塑性成形原理 学时 48 考试日期 考试时间 2 小时 考试形式（闭 ）（ B）卷 考生班级 学　号 姓　名 一、填空题：（每题 3 分，共计 30 分） 1. 衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有 伸长率 和 断面收缩率 。 2. 所谓金属的再结晶是指 冷变形金属加热到更高的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织 的过程。 3. 金属热塑性变形机理主要有： 晶内滑移 、 晶内孪生 、 晶界滑移 和 扩散蠕变 等。 影响金属塑性的主要因素有： 化学成分、组织 、 变形温度 、 变形速度 、 应力状态 。 4. 请将以下应力张量分解为应力球张量和应力偏张量 ＝ ＋ 5. 对应变张量 ，请写出其八面体线变 与八面体切应变 的表达式。 ＝ ＝ 6.1864 年法国工程师屈雷斯加（ H.Tresca ）根据库伦在土力学中研究成果，并从他自已所做的金属挤压试验，提出材料的屈服与最大切应力有关，如果采用数学的方式，屈雷斯加屈服条件可表述为 。 7. 金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多，归结起来主要有 金属的种类和化学成分 、 工具的表面状态 、 接触面上的单位压力 、 变形温度 、 变形速度 等几方面的因素。 8. 变形体处于塑性平面应变状态时，在塑性流动平面上滑移线上任一点的切线方向即为该点的 最大切 应力方向。对于理想刚塑性材料处于平面应变状态下，塑性区内各点的应力状态不同其实质只是 平均应力 不同，而各点处的 最大切应力 为材料常数。 9.