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材料力学性能考试试题3 材料力学性能试题 一、名词解释(共20分,每小题4分) 解理断裂; 应力状态柔性系数; 粘着磨损; 应力腐蚀; 形变硬化; 得 分 二、计算题(共42分,第1题22分，第2题20分) 评分人 1、一直径为8mm，标距长为40mm的拉伸试样，在拉力P=6.86kN时，测得其标距伸长为40.842mm。求材料的弹性模量，和试样此时的条件应力、条件应变及真应力、真应变。 该试样曾在拉力达到25.72kN时，开始发生明显的塑性变形;在拉力达到33.26kN后试样断裂，测得断后的拉伸试样的标距为46.4mm，最小处截面直径为6.38mm;求其屈服极限σ、断裂极限σ、延伸率和断面收缩率。 sb 2、一大型构件边缘有一宽度为3.8mm的半椭圆型穿透裂纹，查得其Φ=1.0,其材料的 1/2σ=1080MPa，K=118MPa.M;板件受960Mpa的单向工作应力，问: SIC (1) 该裂纹尖端的塑性屈服区尺寸 (2) 该裂纹尖端的应力场强度因子的大小 (3) 该板件是否能安全工作 (4) 在该应力下工作该板所允许的最大裂纹尺寸 (5) 该板带有此裂纹安全工作所能承受的最大应力 得 分 评分人 三、简述题(共24分,每小题12分) 1(何谓尺寸效应?为什么尺寸越大的构件其性能相对越差? 2(工程塑料性能的主要特点, 得 分 四、作图题(共14分) 评分人 某材料的σ为600Mpa，σ为720Mpa，作图求其应力循环对称系数为r时的σ，-1br 并在疲劳图上标出其相应的σσσσ、、、maxminma 一、名词解释(共25分,每小题5分) 低温脆性; 塑性断裂; 形变强化; 磨损; 平面应变; 得 分 二、计算题(共45分,第1题25分，第2题20分) 评分人 1、一直径为6mm，标距长为30mm的拉伸试样，在拉力P=14.8kN时，测得其标距伸 长为31.482mm。求试样此时的条件应力、条件应变及真应力、真应变。 该试样曾在拉力达到22.76kN时，开始发生明显的塑性变形;在拉力达到36.36kN 后试样断裂，测得断后的拉伸试样的标距为35.6mm，最小处截面直径为4.60mm; 求其屈服极限σ、断裂极限σ、延伸率和断面收缩率。 bs 2、一大型板件中心有一宽度为7.2mm的穿透裂纹，其材料的σ=890MPa，S 1/2K=111MPa.M;板件受736Mpa的单向工作应力，问: IC (1) 该裂纹尖端的塑性屈服区尺寸 (2) 该裂纹尖端的应力场强度因子的大小 (3) 该板件是否能安全工作 (4) 该板带有此裂纹安全工作所能承受的最大应力 得 分 三、简述题(共14分) 评分人 1(什么是J积分的守恒性,该守恒性在断裂力学中有何意义, 得 分 四、作图题(共16分) 评分人 某材料的σ为1100Mpa，其σ为860Mpa，任选作出一种疲劳图并在图中标明在任-b1 意的r条件下的σ及σ，σ，σ，σ rmaxminma 材料力学性能试题答案 一、名词解释(共20分,每小题4分) 解理断裂; 材料在拉应力作用下，沿某特定的晶体学平面(或解理平面)快速分离的穿晶脆性断裂方式，其表现与大理石的断裂方式相似。 应力状态柔性系数; a=τ/σ应力状态柔性系数表示了其应力状态:τmax相对越大， maxmax α值就越高，材料易于塑变?韧断，故而说其应力状态软;反之则硬。 粘着磨损; 在摩擦面润滑缺乏时，摩擦面间凸起部分因局部受力较大而咬合变形并紧密结合，并产生形变强化作用，其强度、硬度均较高，在随后的相对分离的运动时，因该咬合的部位因结合紧密而不能分开，引起其中某一摩擦面上的被咬合部分与其基体分离，咬合吸附于另一摩擦面上，导致该摩擦面的物质颗粒损失所形成的磨损。 应力腐蚀; 金属材料在拉应力及特定的化学介质的共同作用下，产生的早期的、低寿命的、低应力脆性疲劳断裂。 形变硬化; 指材料在明显屈服后，随着塑性变形量的加大，所需应力值也须相应加大(即材料的外拉力也需增加)的现象。表征材料阻碍继续塑性变形的能力。 得 分 二、计算题(共42分,第1题22分，第2题20分) 评分人 1、一直径为8mm，标距长为40mm的拉伸试样，在拉力P=6.86kN时，测得其标距伸长为40.842mm。求材料的弹性模量，和试样此时的条件应力、条件应变及真应力、真应变。 该试样曾在拉力达到25.72kN时，开始发生明显的塑性变形;在拉力达到33.26kN后试样断裂，测得断后的拉伸试样的标距为46.4mm，最小处截面直径为6.38mm;求其屈服极限σ、断裂极限σ、延伸率和断面收缩率。 sb 22解: d= 8.0mm, F=πd/4 = 50.27