思考題2014年材料力學(xué)性能解析

1、一、填空：1. 提供材料彈性比功的途徑有二，提高材料的,或降低。2. 退火態(tài)和高溫回火態(tài)的金屬都有包申格效應(yīng)，因此包申格效應(yīng)是 具有的普遍現(xiàn)象。3. 材料的斷裂過程大都包括裂紋的形成與擴(kuò)展兩個(gè)階段，根據(jù)斷裂過程材料的宏觀塑性變形過程，可以將斷裂分為 與;按照晶體材料斷裂時(shí)裂紋擴(kuò)展的途徑，分為和；按照微觀斷裂機(jī)理分為 和;按作用力的性質(zhì)可分為和。4滯彈性是指材料在 范圍內(nèi)快速加載或卸載后，隨時(shí)間延長(zhǎng)產(chǎn)生附加的現(xiàn)象，滯彈性應(yīng)變量與材料 、有關(guān)。5. 包申格效應(yīng)：金屬材料經(jīng)過預(yù)先加載產(chǎn)生少量 的塑性變形，而后再同向加載，規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力 ；反向加載，規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力 的現(xiàn)象。消除包申格效應(yīng)的方法有

2、和。6. 單向靜拉伸時(shí)實(shí)驗(yàn)方法的特征是 、必須確定的。7. 過載損傷界越，過載損傷區(qū)越，說明材料的抗過載能力越強(qiáng)。8. 依據(jù)磨粒受的應(yīng)力大小，磨粒磨損可分為 、三類。9. 解理斷口的基本微觀特征為 、和。10. 韌性斷裂的斷口一般呈杯錐狀， 由、和三個(gè)區(qū)域組成。11. 韌度是衡量材料韌性大小的力學(xué)性能指標(biāo)，其中又分為 、和。12. 在a值的試驗(yàn)方法中，正應(yīng)力分量較大，切應(yīng)力分量較小，應(yīng)力狀態(tài)較硬。一般用于塑性變形抗力與切斷抗力較低的所謂塑性材料試驗(yàn)；在a值的試驗(yàn)方法中，應(yīng)力狀態(tài)較軟，材料易產(chǎn)生塑性變形，適用于在單向拉伸時(shí)容易發(fā)生脆斷而不能充分反映其塑性性能的所謂脆性材料；13. 材料的硬度試驗(yàn)

3、應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)，在這樣的應(yīng)力狀態(tài)下，幾乎所有金屬材料都能產(chǎn)生。14. 硬度是衡量材料軟硬程度的一種力學(xué)性能，大體上可以分為 和三大類；在壓入法中，根據(jù)測(cè)量方式不同又分為 、和。15.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定沖擊彎曲試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)試樣分別為試樣和試樣，所測(cè)得的沖擊吸收功分別用、標(biāo)記。16. 根據(jù)外加壓力的類型及其與裂紋擴(kuò)展面的取向關(guān)系，裂紋擴(kuò)展的基本方式有、和。17. 機(jī)件的失效形式主要有、三種18. 低碳鋼的力伸長(zhǎng)曲線包括、一、斷裂等五個(gè)階段。19. 內(nèi)耗又稱為，可用面積度量。20. 應(yīng)變硬化指數(shù)反映了金屬材料抵抗均勻塑性變形的能力，在數(shù)值上等于測(cè)量形成拉伸頸縮時(shí)的。應(yīng)變硬化指數(shù)與金屬材料的層錯(cuò)能有關(guān)，層錯(cuò)

4、能低者n值。冷加工狀態(tài)n值。晶粒粗大材料n值。21. 是材料抵抗無限次應(yīng)力循環(huán)也不疲勞斷裂的強(qiáng)度指標(biāo)。22. 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)：用試樣在變形過程中的測(cè)得 和的比值表示。23. 微孔聚集型斷裂是包括微孔 、直至斷裂的過程。24. 缺口試樣的與等截面光滑試樣的 的比值。稱為“缺口敏感度”。25. 機(jī)件在沖擊載荷下的斷口形式仍為 、和。26. 包申格應(yīng)變是在給定應(yīng)力下，正向加載和反向加載兩 曲線之間的應(yīng)變 差。27. 由于缺口的存在，在 載荷作用下，缺口截面上的應(yīng)力狀態(tài)將發(fā)生變化的現(xiàn)象，被稱為“缺口效應(yīng)”。28. 洛氏硬度是在一定的實(shí)驗(yàn)力下，將 120o角的壓入工件表面，用所得的來表示材料硬度值的工

5、藝方法。28. 低溫脆性是隨的下降，材料由 轉(zhuǎn)變?yōu)榈默F(xiàn)象。29. 缺口敏感性是指材料因存在缺口造成的 狀態(tài)和而變脆的傾向。31. 疲勞破壞形式按應(yīng)力狀態(tài)分為 、及。按應(yīng)力高低和斷裂壽命分為和。32. 典型的疲勞斷口具有 、三個(gè)特征區(qū)。33. 疲勞條帶是疲勞斷口的特征，貝紋線是斷口的特征。34. 金屬材料的疲勞過程也是裂紋的 和過程。35. 金屬材料抵抗疲勞過載損傷的能力，用 或表示。36. 金屬在和特定的共同作用下，經(jīng)過一段時(shí)間后所發(fā)生的現(xiàn)象，成為應(yīng)力腐蝕斷裂。37. 應(yīng)力腐蝕斷裂的最基本的機(jī)理是和。38. 由于氫和應(yīng)力的共同作用而導(dǎo)致金屬材料產(chǎn)生脆性斷裂的現(xiàn)象叫做。39. 氫致脆斷裂紋的拓展

6、方式是 式，這是與應(yīng)力腐蝕裂紋 式擴(kuò)展方式 是不同的。40. 鋼的氫致延滯斷裂過程可分為 、三個(gè)階段。41. 典型氫脆類型包括 、。42. 機(jī)件正常運(yùn)行的磨損過程一般分為、段三個(gè)階段。減輕粘著磨損的主要措施有 43. 按磨損模型分為： 、五大類。44. 韌窩是微孔聚集型斷裂的基本特征。其形狀視應(yīng)力狀態(tài)不同分為下列、三類。其大小決定于第二相質(zhì)點(diǎn)的、基體材料的和以及外加 應(yīng)力的大小和形狀45. 磨損量的測(cè)定方法有 和 兩種，單位摩擦距離單位壓力下的磨損量稱之為 。46. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了四種斷裂韌性測(cè)試試樣： 、和。47. 過載持久值越高，說明材料在相同的過載荷下能承受的應(yīng)力循環(huán)周次，材料的能力越強(qiáng)

7、。48. 按照蠕變速率的變化，可將蠕變過程可分為 、和三個(gè)階段。49. 金屬材料的蠕變變形主要是通過、等機(jī)理進(jìn)行的。50. 當(dāng)試驗(yàn)溫度低于某一溫度tk時(shí)，材料由 狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)，沖擊吸收功明顯下降，斷裂機(jī)制由 型變?yōu)閿嗫谔卣?，斷口?狀變?yōu)闋?，這就是低溫脆性。51. 韌脆轉(zhuǎn)變溫度tk，也是金屬材料的 指標(biāo),它反映了溫度對(duì)材料 的影響。也是性能指標(biāo)，是從韌性角度選材的重要依據(jù)之一，可用于抗脆斷設(shè)計(jì)。52. 金屬材料在長(zhǎng)時(shí)高溫載荷作用下的斷裂大多為 斷裂。在不同的應(yīng)力和溫度條件下，晶界裂紋的形成方式有 、兩種。53. 金屬材料蠕變斷裂斷口的宏觀特征為： 一是在斷口附近產(chǎn)生 ，在變形區(qū)域附近有許多

8、，使斷裂機(jī)件表面出現(xiàn)現(xiàn)象；另一個(gè)特征是由于高溫氧化，斷口表面往往被一層 覆蓋。54. 金屬材料蠕變斷裂斷口的微觀特征主要是冰糖狀花樣的。55. 蠕變極限是表示材料在高溫長(zhǎng)時(shí)間載荷作用下的 抗力指標(biāo)，是選用高溫材料，設(shè)計(jì)高溫下服役機(jī)件的主要依據(jù)之一。56. 描述材料的蠕變性能常采用、 等力學(xué)性能指標(biāo)。57. 缺口偏斜拉伸試驗(yàn)過程中，試樣在承受拉伸力的同時(shí)還承受力的作用，承受復(fù)合載荷，故其應(yīng)力狀態(tài)更 ，缺口截面上的應(yīng)力分布更 ，因而， 更能顯示材料的缺口敏感性。58. 要在同一材料上測(cè)得相同的布氏硬度，或在不同的材料上測(cè)得的硬度可以相互比較，壓痕的形狀必須 ，壓入角應(yīng)。59. 高溫下材料晶內(nèi)和晶界

9、的強(qiáng)度均隨溫度升高而 ，但晶界的強(qiáng)度降低速度比晶內(nèi)的降低速度。60. 根據(jù)剝落裂紋起始位置及形態(tài)不同，接觸疲勞破壞分為 、和三類。61. _是引起疲勞破壞的外力，它是指大小、方向均隨時(shí)間變化的載荷。62. 緊湊拉伸試樣預(yù)制裂紋后在固定應(yīng)力比和應(yīng)力范圍條件下循環(huán)加載，隨的變化曲線即為疲勞裂紋擴(kuò)展曲線。63. 疲勞裂紋不擴(kuò)展的應(yīng)力強(qiáng)度因子范圍臨界值，稱為 。64. 產(chǎn)生疲勞微觀裂紋的主要方式有、和。65. 疲勞裂紋擴(kuò)展第二階段斷口最重要的特征是具有。66. 駐留滑移帶在加寬過程中，還會(huì)出現(xiàn)和，其成因可用柯垂耳一赫爾模型描述。67剪切斷裂和解理斷裂都是 斷裂。前者受剪切力作用是 斷裂，后者受正應(yīng)力作

10、用，屬 斷裂。斷裂性質(zhì)完全不同。也就是說 _斷裂既可能是韌性斷裂也可能是脆性斷裂。取決于材料的本性和力的作用方式。68解理斷裂是沿特定界面發(fā)生的脆性斷裂，解理斷裂實(shí)際上是沿一族相互平行的晶面解理而引起的。這些解理面稱為 。69.若干相互平行的而且位于不同高度的解理面，從而形成解理斷口的基本微觀 特征。二、概念：1. 韌脆轉(zhuǎn)變：2. 內(nèi)耗：3. 解理裂紋：4. 彈 性：5低溫脆性：6. 低應(yīng)力脆斷：7. 過載持久值：8. 滯彈性：9. 穿晶裂紋：10. 疲勞缺口敏感性:11. 韌脆轉(zhuǎn)變溫度：12. 循環(huán)韌性：13. 解理刻面：14. 韌 性：15. 小范圍屈服：16. 有效裂紋長(zhǎng)度：17. 缺口

11、敏感度：18. 穿晶斷裂：19. 解理斷裂：20. 氫致延滯斷裂21. 應(yīng)力腐蝕22. 白點(diǎn)23. 接觸疲勞24. 耐磨性25. 粘著磨損26. 約比溫度27. 松弛穩(wěn)定性28. 等強(qiáng)溫度29持久強(qiáng)度30. 蠕變極限三、分析問答題第一章1. 試分析金屬材料在屈服階段為何存在上下屈服點(diǎn)？2. 循環(huán)韌性有何工程意義？選擇音叉需要選擇循環(huán)韌性高的還是低的材料？3. 何為拉伸斷口三要素？影響宏觀拉伸斷口的形態(tài)的因素有哪些？4、為什么材料的塑性要以延伸率和斷面收縮率這兩個(gè)指標(biāo)來度量?它們?cè)诠こ躺细饔惺裁磳?shí)際意義 ?5. 包申格效應(yīng)有何意義？工程中對(duì)機(jī)件會(huì)產(chǎn)生哪些影響？6. 試述退火低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼

12、的屈服現(xiàn)象在拉伸力伸長(zhǎng)曲線圖上的區(qū) 別？為什么？7. 試述韌性斷裂與脆性斷裂的區(qū)別，為什么說脆性斷裂最危險(xiǎn)？8. 常溫靜拉伸試驗(yàn)可確定金屬材料的哪些性能指標(biāo)？說出這些指標(biāo)的符號(hào)定 義、意義。9 常用的標(biāo)準(zhǔn)試樣有5倍試樣和10倍試樣，其延伸率分別用c 5和c io表示，說 明為什么C 5> C 10。第二章1. 布氏硬度與洛氏硬度可否直接比較？2. 缺口對(duì)材料的拉伸力學(xué)性能有什么影響？3. 布氏硬度與洛氏硬度的測(cè)量方法有何不同？HRA HRB HRC分別用于測(cè)量何種材料的硬度？4. 什么叫金屬的缺口效應(yīng)？5. 金屬材料在受到扭轉(zhuǎn)、單向拉伸、三向等拉伸、單向壓縮、兩向壓縮、三向壓 縮應(yīng)力作用

13、時(shí)，其應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)分別為多少？6. 缺口試樣拉伸時(shí)應(yīng)力分布有何特點(diǎn)？7. 試綜合比較光滑試樣軸向拉伸、缺口試樣軸向拉伸和偏斜拉伸試驗(yàn)的特點(diǎn)8. 今有如下工件需要測(cè)定硬度， 試說明選用何種硬度試驗(yàn)法為宜？ （ 1 ）滲碳層 的硬度分布；（2）淬火鋼；（3）灰鑄鐵，（4）硬質(zhì)合金，（5）鑒別鋼中的隱晶馬 氏體與殘余奧氏體， （ 6）儀表小黃銅齒輪， （7）龍門刨床導(dǎo)軌， （ 8）氮化層， （9） 火車圓彈簧， （10）高速鋼刀具。第三章1. 試說明低溫脆性的物理本質(zhì)及其影響因素？2. 沖擊韌性主要有哪些用途？3細(xì)化晶粒尺寸可以降低脆性轉(zhuǎn)變溫度或者說改善材料低溫脆性，為什么？ 4為什么通常體心立

14、方金屬顯示低溫脆性， 而面心立方金屬一般沒有低溫脆性 ?第四章1. 說明 KI 和 KIc 的異同。2. 為什么研究裂紋擴(kuò)展的力學(xué)條件時(shí)不用應(yīng)力判據(jù)而用其它判據(jù)？3. 試述應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子的意義及典型裂紋 Ki的表達(dá)式4. 試述K判據(jù)的意義及用途5. 試述裂紋尖端塑性區(qū)產(chǎn)生的原因及其影響因素， 在什么條件下需考慮塑性區(qū)的影響對(duì)Ki進(jìn)行修正？6. 張開型、滑開型和撕開型哪種斷裂方式最危險(xiǎn)？7. 試述影響Kic和A的異同及其相互之間的關(guān)系8什么叫斷裂韌性？它與應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子有何聯(lián)系與區(qū)別？第五章1. 軸對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力的平均應(yīng)力、應(yīng)力幅和應(yīng)力比分別為多少？2. 疲勞宏觀斷口上的貝紋線與微觀斷口的條帶有什

15、么區(qū)別？3. 試述金屬疲勞斷裂的特點(diǎn)4. 試說明合金成分、顯微組織、非金屬夾雜物、表面粗糙度等對(duì)金屬疲勞性能的 影響規(guī)律 第六章1. 有一 M24栓焊橋梁用高強(qiáng)度螺栓，采用40B鋼調(diào)質(zhì)制成，抗拉強(qiáng)度為1200MPa 承受拉應(yīng)力650MPa在使用中，由于潮濕空氣及雨淋的影響發(fā)生斷裂事故。觀 察斷口發(fā)現(xiàn)，裂紋從螺紋根部開始，有明顯的沿晶斷裂特征，隨后是快速脆斷部 分。斷口上有較多腐蝕產(chǎn)物，且有較多的二次裂紋。試分析該螺栓產(chǎn)生斷裂的原 因，并考慮防止這種斷裂的措施。2. 試述金屬產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的條件和機(jī)理。3. 試述區(qū)別高強(qiáng)度鋼的應(yīng)力腐蝕和氫致延滯斷裂的方法。4. 何為氫致延滯斷裂？為什么高強(qiáng)度鋼的氫

16、致研制斷裂是在一定的應(yīng)變速率和 溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)？ 第七章1.粘著磨損產(chǎn)生的條件、機(jī)理及其防止措施2. 摩擦副材料的硬度一般較測(cè)試材料高，請(qǐng)問為何一般不能選擇同種材料作摩擦 副？3. 耐磨性一般如何測(cè)量？有哪些測(cè)定方法？4如何提高材料或零件的抗粘著磨損能力 ？第八章1. 試說明材料的持久強(qiáng)度極限是如何由實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得的？2. 試說明使材料產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)蠕變速率的蠕變極限是如何由實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得的？3 解釋材料高溫蠕變變形理論主要有哪些？蠕變斷裂有哪幾種形式？4. 試分析晶粒大小對(duì)金屬材料高溫力學(xué)性能的影響。5. 材料的高溫性能包括哪些？6. 試述金屬蠕變斷裂的裂紋形成機(jī)理與常溫下金屬的裂紋形成機(jī)理有何不同？

17、 四、計(jì)算1.通常純鐵的丫 s=2J/m：E=2 X105MPa,a=2.5 X10-1°m 試求其理論斷裂強(qiáng)度c m。(4 x 104MPa)1Es 2ma02.若一薄板內(nèi)有一條長(zhǎng)3毫米的裂紋，且ao=3x 10-8mm 試求脆性斷裂時(shí)的斷m1a0裂應(yīng)力 c c (設(shè) c m=E/10= 2X 105MPa。(71.4MPa112723. 有一材料E=2X 10 N/m, 丫 s=8N/m,試計(jì)算在7 x 10 N/m的拉力作用下，該材料的臨界裂紋長(zhǎng)度？ ( 0.4mm)4. 一直徑為2.5mm長(zhǎng)為200mm的桿，在載荷2000N乍用下，直徑縮小為2.2mm,試計(jì)算：(1) 桿的最

18、終長(zhǎng)度；(258.3mm)(2) 在該載荷作用下的真應(yīng)力 S與真應(yīng)變e； (407.6MPam,0.291)(3) 在該載荷作用下的名義應(yīng)力c與名義應(yīng)變3。(526.2MPa,0.255)5. 某材料制成長(zhǎng)50mm直徑5mm的圓形拉伸試樣，當(dāng)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，塑性變形階段的外力F與長(zhǎng)度增量L的關(guān)系為F (N) 6000 , 14000 L (mm) 1 , 11.5試求該材料的硬化系數(shù)和應(yīng)變硬化指數(shù)。(n = 0.44 , K= 1659.59MPa)S Ken lg S lg K n lg e6. 有一大型板件，材料的 o.2=1200MPa Kc=115MPa m1/2，探傷發(fā)現(xiàn)有20mm長(zhǎng)

19、的 橫向穿透裂紋，若在平均軸向拉應(yīng)力900MPa下工作，試計(jì)算K及塑性區(qū)寬度R),并判斷該件是否安全。(168.13 MPa.m1/2, 1.01mmK1KicR00.11(10 )2s7. 有一軸件平均軸向工作應(yīng)力 150MPa使用中發(fā)生橫向疲勞脆性正斷，斷口分 析表明有a=25mm深的表面半橢圓疲勞區(qū)，根據(jù)裂紋a/c可以確定=1,測(cè)試 材料的0.2=720MPa試估算材料的斷裂韌度 Kc是多少？( 46.23 MPa.m"2)"Ki8. 鋁合金三點(diǎn)彎曲試樣，尺寸B:W:S=18:36:144，用千分尺測(cè)得的實(shí)際尺寸B=18.01mm W=36.06mm試樣的屈服強(qiáng)度55

20、0MPa測(cè)試中所獲得的F-V曲線 形狀如圖所示，為第二類曲線，最大載荷Fmax=8700N第一個(gè)高峰值為8360N 用初始線段的斜率小于5%做割線截取時(shí)與F-V曲線交點(diǎn)為8050N試樣斷裂 后，從斷口上測(cè)得的相對(duì)裂紋長(zhǎng)度 a/W=0.54;從附表查得，丫(a/W)=3.04， 試求條件斷裂韌度Kq并進(jìn)行有效性判斷。(29.67 MPa.m1/2，B>7.27mrj)Kqqaa時(shí)丫 W X W 0.55(1)Fmax/FQ1.10(2)B2.5( Kq/ y)29. 低合金鋼厚板的斷裂韌性在-20 C時(shí)的Gc=5.1 X 10-2MN/m Gc值隨溫度成比例 地減小，每下降10°

21、C, G c降低1.3 X 10-2MN/m如果這塊板上有長(zhǎng)度為10mm的 裂紋，問在-50 C時(shí)的斷裂應(yīng)力是多少？（ E=2X 105MN/rh v =0.3） （409.86 或者 410.84MP8GicMPa mU(2a)KiaMPam1/210. 用某材料制造一批壓力容器，此材料的屈服強(qiáng)度cs=1600 MPa，斷裂韌性Kic=40 MPa.nV2，經(jīng)探傷檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)某一容器沿軸向有一穿透裂紋，長(zhǎng)度為2a=5mm,此批容器的半徑R=1100mm 壁厚t=6mm，試問:如果2a=5mm的這一壓力容器必須承受的最大壓強(qiáng)為 8.34 MPa（85個(gè)大氣 壓），這個(gè)壓力容器是否安全？（c =15

22、29MPa不安全K=184.18 MPa.m"2）K11 0.50211. 某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿大頭螺栓在工作時(shí)承受交變拉應(yīng)力，最大拉力為59460N,最小拉力為56900N,螺栓螺紋處內(nèi)徑為11.29mm試求應(yīng)力半幅c a、平均應(yīng)力（T m及應(yīng)力循環(huán)對(duì)稱系數(shù)r。 （3.198MPa,145.36MPa,0.96）12. 設(shè)有屈服強(qiáng)度為415MPa斷裂韌性為132 MPa.m，寬度分別100mm 260 mm 的兩塊合金厚鋼板。如果板都受500 MPa勺拉應(yīng)力作用，并設(shè)板內(nèi)都有長(zhǎng)為 46m的中心穿透裂紋，試問此兩板內(nèi)裂紋是否都擴(kuò)展 ?（Ki= 156* f（a/b）, MPa.m2）/T

23、f（a/b）K1= 1 0.176 s 213. 物體內(nèi)部有一圓盤狀尖銳深埋裂紋， 直徑為2.5cmm當(dāng)作用的應(yīng)力為700 MPa 時(shí)，物體發(fā)生斷裂事故，求：（a）材料的斷裂韌性是多少？（假定滿足平面應(yīng)變條件。）88.433 MPa.m1/2KIC（b）若用這種材料制成一塊厚度B=0.75cm,裂紋半長(zhǎng)a=3.75cm的板作斷裂韌 性試驗(yàn)，問測(cè)得的斷裂韌性值是否有效 ?（設(shè)材料的屈服強(qiáng)度為1100MPa ）（2.5（Kc/（T s） 2=16.2mm B<16.2mm無效。）B 2.（ Kic / s）2（c）測(cè)得有效Kc的厚度是多少？（ 16.875mm7.5 X 1.5 X 1.5=

24、16.87514. 設(shè)某壓力容器周向應(yīng)力c= 1400MPa采用焊接工藝后可能有縱向表面裂紋（半橢圓）a=1mm,a/c=0.6.現(xiàn)可以選用的兩種材料分別有如下性能：A 鋼 c 0.2 = 1700MPa, Kic =78 MPa.m"2 ; B 鋼 c 0.2 = 2800 MPa, Kic =47 MPa.m2。試從防止低應(yīng)力斷裂考慮，應(yīng)選用哪種材料。（提示：參考有關(guān)半橢圓表面裂紋，而且還要考慮到塑性修正的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度 因子Ki表達(dá)式）（A:可以使用K=156 MPa.m/2<Kc） （B :不能使用K=68 MPa.m2>Kc）K11.1 、a0.2120.2dN15

25、. 有板件在脈動(dòng)載荷下工作，cmaF200MPaQ min=0,該材料的c b=670MPa, co.2=600MPa,K=104MPa m1/2,Paris 公式中，C=6.9X 10-12,n=3.0，使用中發(fā)現(xiàn) 有0.1mm和1mm兩處橫向穿透裂紋，請(qǐng)估算板件的疲勞剩余壽命？ （2.69 X105循環(huán)周次）da1236.9 10( K)3acdada/dNa016. 正火 45 鋼的 c b=610MPa(T -i=300MPa 試用 Goodman公式繪制 c max(c min) -c m疲勞圖，并確定c -0.5 , c 0, c 0.5等疲勞極限(c ma) o (402.2MP

26、a,484.8MPa,343.6MPa)tga12(m axm in )1rm12(m axm in )1rmb(1)1 r 1 rbtanm axm axm axm in21 rm axm inm ax(3)m(2)17. 某高強(qiáng)度鋼的c 0.2=1400MPa在水介質(zhì)中的Kscc=21.3MPi?m/2 o裂紋擴(kuò)展到第 U階段的da/dt=2 x 10-6mm/s第I階段結(jié)束時(shí)K=62MPanV2，該材料制成的 機(jī)件在水介質(zhì)中工作，工作拉應(yīng)力c=400MPa探傷發(fā)現(xiàn)該機(jī)件表面有半徑ac=4 mm的半圓形裂紋，試粗略估算其剩余壽命。(a c=15.6mm,2=2.46,67.13天)4000

27、.7,s 1400a2K,c2ac2 r1.1cacda2.461.126222 15.6mm 4002acaoda/dtao19 da 0.5 109(0.0156 0.004)5.8 106s 67.13days五、說明下列力學(xué)性能指標(biāo)的意義：5OOHBW5/750 HR30N HV； HK； HS A； Aku, FATT50 ； NDT, FTE,FTP; K ；Gc ；C -1 ,C -1P, (T -1N, T -1 ,qf, Kth,da/dN,CT scc、Ki see、Ki hecda/dt、 sh ；六、判斷正誤，正確的在括號(hào)里打，錯(cuò)誤的打1. 彈性模量E表征了金屬材料對(duì)彈

28、性變形的抗力（）。2. 材料的真實(shí)相對(duì)伸長(zhǎng)與真實(shí)相對(duì)斷面收縮率在數(shù)值上是相等的（3. 穿晶斷裂一定是韌性斷裂（）4. 疲勞斷裂總是脆性斷裂（）5. 所謂解理面是指屈服強(qiáng)度最低的晶面（）°6. 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)越小，越容易產(chǎn)生脆性斷裂（7. 隨著加載速率的提高，材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度也提高（8. 金屬的斷裂韌性Kc隨裂紋的擴(kuò)展而增大（）9. 貝紋線和疲勞條帶都是疲勞斷口的微觀特征（10. 材料的缺口敏感度為1,說明缺口幾乎不影響材料的疲勞強(qiáng)度（11. 退火態(tài)和高溫回火態(tài)的金屬都有包申格效應(yīng)（）012. 彈性模量E主要取決于金屬的本性，是組織不敏感因素（13. 解理斷裂總是脆性斷裂（）其疲勞

29、極14. 過載損傷是指金屬在高于疲勞極限的應(yīng)力水平下運(yùn)轉(zhuǎn)一定周次后，限或疲勞壽命的減損（）15. 韌窩是微孔聚集型斷裂斷口微觀形貌的基本特征（16. 提高材料的彈性模量能夠提高材料彈性比功（17. 硬度是衡量材料軟硬程度的一種力學(xué)性能（18. 內(nèi)耗可用彈性比功度量（）19. 應(yīng)變硬化指數(shù)隨層錯(cuò)能降低而降低（20冷加工狀態(tài)應(yīng)變硬化指數(shù)高（21. 晶粒粗大材料應(yīng)變硬化指數(shù)高（稱為“缺口敏感度”22. 缺口試樣的屈服強(qiáng)度與光滑試樣的屈服強(qiáng)度的比值。 （ ）23. 應(yīng)力腐蝕是指金屬在拉應(yīng)力和特定的化學(xué)介質(zhì)共同作用下，經(jīng)過一段時(shí)間后所產(chǎn)生的低應(yīng)力脆斷現(xiàn)象（）24. 由于氫和應(yīng)力的共同作用而導(dǎo)致金屬材料產(chǎn)生脆性斷裂的現(xiàn)象叫做氫致斷裂（ ）。26. 單位摩擦距離單位壓力下的磨損量稱之為比磨損量（ ）。27. 材料的組織越不均勻，彈性后效越明顯（ ）。28. 疲勞壽命是指試樣在交變循環(huán)應(yīng)力或應(yīng)變作用下直至發(fā)生破壞前所經(jīng)受 應(yīng)力或應(yīng)變的循環(huán)次數(shù)（ ）。29. 金屬材料的蠕變變形主要是通過晶界滑動(dòng)和位錯(cuò)滑移等機(jī)理進(jìn)行的 （ ）。30. 金屬材料蠕變斷裂斷口在變形區(qū)域附近有許多裂紋， 使斷裂機(jī)件內(nèi)部出現(xiàn)龜 裂現(xiàn)象（ ）。31. 金 屬材料蠕 變斷 裂斷口一 定因?yàn)楦邷匮趸?，在表面?/p>