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工程材料第一次作业2015111016 赵艺焜工程15-01什么是机械工程材料？试举几种常见工程材料并简述其作用。答：用于制造各类机械零件、构件的材料和在机械制造过程中所应用的工艺材料，就是机械工程材料。(1)砌筑材料包括耐火勃土砖、普通用高锅砖、轻质耐火砖、耐火水泥、硅藻土质隔热材料、轻质薪土砖、石棉绒(优质)、石棉水泥板、矿渣棉、蛙石和浮石等。(2)耐火混凝土分为:硅酸盐水泥耐火混凝土、铝酸盐水泥耐火混凝土、磷酸盐耐火混凝土、镁质耐火混凝土。(3)常用绝热材料的种类很多，通常有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类、泡沫塑料类等。(4)防腐材料大致可分为高分子材料、无机非金属材料、复合材料和涂料等，广泛用于机电安装工程中。常用防腐材料有塑料制品、橡胶制品、玻璃钢及其制品、陶瓷制品、油漆及涂料等。 (5)非金属风管材料有酚醛复合板材、聚氨醋复合板材、玻璃纤维复合板材、无机玻璃钢板材、硬聚氯乙烯板材等。 (6)塑料及复合材料水管常用的有聚乙烯塑料管、涂塑钢管、ABS工程塑料管、聚丙烯管(PP管)、硬聚氯乙烯管等。例如:建筑大楼常用的排水管及管件是硬聚氯乙烯。围绕材料与工程的核心关系是什么？答：什么样的工程条件（受力，应变，强度，环境影响，老化等等）需要什么性质的材料，具体的材料可以应用于那些工程部件。新材料的合成及改善，材料的加工成型等等。机械零件用工程材料的常见失效形式有哪些？并简述其特点。答：失效形式有过量变形、断裂、磨损、腐蚀。简述材料选择的原则。答：机械工程材料正确选用的基本原则是材料的使用性能，材料的加工工艺性能，材料的经济性，以及走材料的可持续发展、选择生态环境材料（即绿色或环境材料）等。名词解释：弹性模量、屈服极限、条件屈服强度、疲劳极限。答：弹性模量：一般地讲，对弹性体施加一个外界作用后，弹性体会发生形状的改变，“弹性模量”的一般定义是：应力除以应变。例如线应变——对一根细杆施加一个拉力F，这个拉力除以杆的截面积S，称为“线应力”，杆的伸长量dL除以原长L，称为“线应变”。线应力除以线应变就等于杨氏模量E=( F/S)/(dL/L)；剪切应变——对一块弹性体施加一个侧向的力f（通常是摩擦力），弹性体会由方形变成菱形，这个形变的角度a称为“剪切应变”，相应的力f除以受力面积S，称为“剪切应力”。剪切应力除以剪切应变就等于剪切模量G=( f/S)/a；体积应变——对弹性体施加一个整体的压强p，这个压强称为“体积应力”，弹性体的体积减少量(-dV)除以原来的体积V称为“体积应变”，体积应力除以体积应变就等于体积模量: K=P/(-dV/V) 。屈服极限：屈服极限也称流动极限。材料受外力到一定限度时，即使不增加负荷它仍继续发生明显的塑性变形。这种现象叫“屈服”。发生屈服现象时的应力，称屈服点，或屈服极限，用σs表示。有些材料的屈服点并不明显。工程上常规定当残余变形达到0.2%时的应力值，作为“条件屈服极限”，以σ0.2表示。材料屈服极限是使试样产生给定的永久变形时所需要的应力，金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时，虽然应力不再增加，但是试样仍发生明显的塑性变形，这种现象称为屈服，即材料承受外力到一定程度时，其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形，产生屈服时的应力称为屈服极限。当应力超过某一点b时，应变有非常明显的增加，而应力先是下降，然后作微小的波动，这种应力基本保持不变，而应变显著增加的现象，称为屈服或者流动。在屈服阶段内的最高应力和最低应力分别称为上屈服极限和下屈服极限。一般把下屈服极限称为屈服极限或屈服点。条件屈服的强度：对于屈服现象不明显的材料,人为地规定产生一定量的塑性变形时的应力作为条件屈服点,称为条件屈服强度。疲劳极限：疲劳极限是材料学里的一个及重要的物理量，表现一种材料对周期应力的承受能力。在疲劳试验中，应力交变循环大至无限次而试样仍不破损时的最大应力叫疲劳极限。什么是屈服现象？他的物理意义是什么？为什么有的材料还要规定条件屈服强度？答：屈服现象：外力不断增加（保持恒定）式样仍能继续伸长；或外力增加到一定数值时突然下降，然后，在外力不增加或上下波动情况下，式样继续伸长变形，这便是屈服现象。屈服现象的物理意义：屈服现象的关键是在于这种材料当所受到的应力达到一定值的时候，虽然应力不再增加而形变却依然在继续，而且是不可恢复的塑性变形。也就是说此时外力不再增加但材料的破坏却还在继续，材料已经失去了对变形的抵抗能力。因此，从安全的角度考虑，将此时的材料所受到的应力作为作为该种材料的屈服极限，或叫做屈服强度。在使用材料的时候，一般要保证材料受到的应力要小于该材料的屈服极限。这样才能安全。而同种材料的不同个体其屈服强度也是有一定的离散性分布的，因此在实际中使用材料时，还要增