吳老師學(xué)生總結(jié)(完整版)

1、第一章概述工程材料主要有哪幾類？金屬，高分子，陶瓷，復(fù)合為什么金屬材料導(dǎo)電性好？電子云中價(jià)電子容易發(fā)生運(yùn)動(dòng)材料原子結(jié)合鍵共有幾種？主要區(qū)別在那里？金屬鍵有什么特點(diǎn)？金屬，共價(jià)，離子，分子；（1）無(wú)方向性，塑性好（2）導(dǎo)電性好（3）導(dǎo)熱性好舉例說(shuō)明為什么陶瓷材料硬而脆？其鍵合形式是什么？離子鍵和共價(jià)鍵材料通常呈現(xiàn)哪幾種狀態(tài)？當(dāng)材料處于氣態(tài)時(shí)，組成材料的粒子間的動(dòng)能和勢(shì)能哪個(gè)大？當(dāng)材料處于固態(tài)時(shí)呢？固，液，氣；動(dòng)能；勢(shì)能舉例說(shuō)明什么叫晶體和非晶體？長(zhǎng)程有序，如金屬材料；短程有序，如玻璃為什么材料在小變形時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變呈現(xiàn)近似線性關(guān)系？假設(shè)函數(shù)F（u）是連續(xù)函數(shù)，并假設(shè)是小位移（u<<aO

2、） 將其在u=0處（即a=aO）用泰勒級(jí)數(shù)展開，注意（dF/du ）u=0=0,忽略三次以上無(wú)窮小， F（u）= F0 + （ 1/2）u2（d2 F/du2）u=0 代入式（1-1）可得：F = u（d2 F/du2）u=0第二章材料靜態(tài)拉伸下的力學(xué)行為低碳鋼靜態(tài)拉伸變形一般有幾個(gè)變形階段？請(qǐng)畫出典型的應(yīng)力應(yīng)變圖，并說(shuō)明各個(gè)變形階段的物理意義。（1 ）彈性變形階段屈服階段強(qiáng)化變形階段（4）局部變形階段什么是工程應(yīng)力、工程應(yīng)變、真實(shí)應(yīng)力、真實(shí)應(yīng)力？拉伸變形時(shí)工程應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)力哪個(gè)大？ 壓縮變形時(shí)呢？假設(shè)材料變形均勻，拉伸變形時(shí)工程應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)力有什么關(guān)系？壓縮變形時(shí)呢?工程應(yīng)力：s=F/AO,

3、 F- 拉力，A0-原始截面積；工程應(yīng)變：e=DL/LO, L0-可拉伸部分原始長(zhǎng)度，DL-小變形時(shí)的伸長(zhǎng)量；真實(shí)應(yīng)力：strue=F/S ，F(xiàn)-任意時(shí)刻 的載荷，S-任意時(shí)刻的截面積； 什么叫材料拉伸破壞的塑性延伸率與斷面收縮率？ d =(l-l0)/l0 y=(S0-S)/S0 什么叫材料超塑性變形的應(yīng)變速率敏感指數(shù)和形變硬化指數(shù)？變形 速率對(duì)材料的破壞應(yīng)力有和影響？ 材料的超塑性變形應(yīng)力對(duì)應(yīng)變速率比較敏感 因此在超塑性試驗(yàn)時(shí) , 應(yīng)設(shè)計(jì)好應(yīng)變速率。strue=sE ng(1+eE ng) 真實(shí)應(yīng)變：de=dl/l.+ - ln - ln(1；eng)lo l lo真實(shí)；工程什么叫材料的非

4、比例伸長(zhǎng)應(yīng)力， s0.2 表示什么意思？ 常用非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力 sa來(lái)表示材料的屈服特性；在應(yīng)變軸 e上找到一點(diǎn)C使該點(diǎn)的應(yīng)變值為 e=0.2%,過(guò)點(diǎn)作比 例變形線段的平行線 CB, 與實(shí)驗(yàn)曲線的交點(diǎn)的應(yīng)力 s0.2 即為非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力。 材料理想彈塑性變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線什么樣？屈服以后應(yīng)力有無(wú) 變化？ 無(wú)什么叫晶格、晶胞、晶格常數(shù)？ 用于描述原子在晶體中排列形式的幾何空間點(diǎn)陣 叫做晶格；組成晶格的最小幾何單元叫做晶胞；晶胞三個(gè)棱邊長(zhǎng)度a,b,c一般金屬的晶格常數(shù)為多大？ 金屬的晶格常數(shù)一般為 0.1 0.7nm 什么叫晶向、晶面？怎樣表示？ 晶向：晶體中通過(guò)原子中心連成的許多表示不同 空間方

5、位的直線稱為晶向；晶面：同過(guò)原子中心構(gòu)成的二維平面稱為晶面；晶向指數(shù)uvw和晶面指數(shù)( hkl ) 注意：不要把原點(diǎn)放在所求晶面上 什么叫晶向族、晶面族？怎樣表示？ 原子排列方式完全相同，但相互不平行的 晶向，在晶體學(xué)中，這些晶向是等同的，統(tǒng)稱為晶向族。用尖括號(hào)表示<uvw> ；原子排列方式完全相同， 但相互不平行的晶面， 這些晶面是等同的， 統(tǒng)稱為晶面族。 用大括號(hào)表示 hkl 什么叫單晶和多晶，二者有什么異同？ 單晶是指晶體內(nèi)部原子有規(guī)則排列的位 向不發(fā)生改變的晶體。多晶體是由許多外形不規(guī)則的單晶組合而成。 什么叫滑移？滑移使得晶體產(chǎn)生彈性變形還是塑性變形？ 滑移是指在外 力作

6、用下， 晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相對(duì)于另一部分發(fā)生了滑動(dòng)位移的現(xiàn)象。塑性面心立方晶格、體心立方晶格、密排六方晶格的原子排列形勢(shì)是什 么？見(jiàn)課件圖 普通低碳鋼是單晶還是多晶？力學(xué)性質(zhì)各項(xiàng)異性還是同性？為什 么？ 無(wú)答案。猜測(cè)為多晶 第三章 : 材料在其它載荷下的力學(xué)行為第四章：材料的沖擊韌性和冷脆轉(zhuǎn)變 低碳鋼扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)當(dāng)材料破壞時(shí)有無(wú)頸鎖現(xiàn)象發(fā)生？扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的試樣 截面通常是圓形的還是矩形的？ 無(wú)；圓 如果扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的試樣截面為圓形，最大和最小剪應(yīng)變發(fā)生在什么位 置？最大和最小剪應(yīng)力呢？ 表面最大，心部為零；表面最大，心部為零 三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)梁的受力情況有什么不同？ 矩形截面的彎曲截 面

7、系數(shù) W=bh2/6. 四點(diǎn)彎曲中間有純彎段 測(cè)試材料表面硬度的常用三種硬度是什么？用什么符號(hào)表示？各有 什么特點(diǎn)？ （ 1 ）布氏硬度HBS（HBW優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用范圍廣，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好；缺點(diǎn)：不適用 于較軟的材料或薄膜材料（2）洛氏硬度HRA, HRC, HRB優(yōu)點(diǎn)：可以測(cè)量較硬的材料； 壓 痕小, 對(duì)材料表面破壞小 ; 缺點(diǎn):對(duì)于粗大組織的材料表面 , 測(cè)量統(tǒng)計(jì)性不好 （3） 維氏硬度HV優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)力不受 限制。缺點(diǎn)：測(cè)試較為復(fù)雜，須配備顯微放大鏡。沖擊韌性 aK 值越大，材料的塑性變形行為越好嗎？ 無(wú)答案，猜測(cè)為否第五章 斷裂韌性 什么叫材料的斷裂韌性？通常用什么符號(hào)表示 臨界強(qiáng)度因子 KIc

8、 是表征材料 抗斷裂性能的一個(gè)材料常數(shù)，通常叫斷裂韌性。斷裂韌性通常采用什么方法測(cè)試？ 試件：（1）三點(diǎn)彎曲； （2）緊湊拉伸 材料的斷裂韌性越大說(shuō)明材料塑性越好，對(duì)不對(duì)？為什么？ 同前題晶粒尺寸夾雜組織結(jié)構(gòu)溫度和加載速度第六章：材料的疲勞破壞什么叫材料的疲勞破壞？ 結(jié)構(gòu)和材料承受變動(dòng)載荷而導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展以至于最后斷裂失效的全過(guò)程叫做疲勞。材料受到交變載荷作用時(shí)的常用符號(hào)和物理意義， 女口： smax, smin, sa, sm, sR, sRN 最大應(yīng)力，最小應(yīng)力，應(yīng)力幅，平均應(yīng)力，無(wú)窮循環(huán)疲勞應(yīng)力，n次循環(huán)疲勞應(yīng)力掌握常用三種材料疲勞破壞的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和極限應(yīng)力圖的應(yīng)用太復(fù)雜了R=cons

9、tant ； max=constant ； min=constant記住材料疲勞壽命的計(jì)算方程 sRNmN二sRNomNOk n疲勞損傷累計(jì)假說(shuō)公式a丄=1的物理含義。Ni-si的疲勞循環(huán)次數(shù)y Ni復(fù)習(xí)例題sRNmN=sRNomN0的運(yùn)用第七章：材料的蠕變行為蠕變極限和持久強(qiáng)度的定義和表示法是什么？ 蠕變極限：材料在高溫長(zhǎng)時(shí)間載荷作用下對(duì)變形的抗力兩種表示法：(1)在給定溫度下試樣產(chǎn)生規(guī)定的勻速蠕變速率所需的應(yīng)力值，以seT表示。(2)在給定溫度T( ° C)和規(guī)定時(shí)間t(h)內(nèi)，使試樣產(chǎn)生一定的應(yīng) 變量的應(yīng)力值。以 se/tT表示。持久強(qiáng)度是在給定溫度 T(oC)下，使材料經(jīng)過(guò)規(guī)

10、定時(shí)間t(h)發(fā)生斷裂的應(yīng)力值，記作 stT。蠕變速率和應(yīng)力在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中是直線還是曲線，為什么？持久強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中是直線還是曲線，為什么？； - - c '直線；t=A(stT )-b直線第八章材料的接觸力學(xué)行為E'W. -： R觸時(shí)，可以看成是一個(gè)當(dāng)量圓柱 和一個(gè)剛性平面接觸來(lái)處理；R2 - R1Ri R2E、（V） 巳 L ）E2彈性半空間上點(diǎn)載荷作用時(shí)的表面位移公式太復(fù)雜了_（1_2卩）P（1_2卩）（1 + 卩）PUr4江G r2兀Er（1 _.1） P（1 _.I2） PUz :2G rE r掌握線彈性變形時(shí)的疊加原理Hertz接觸應(yīng)力的應(yīng)力分布是什么

11、?剛性壓頭的表面應(yīng)力分布是什么？共曲與反曲接觸有什么區(qū)別？當(dāng)兩個(gè)表面曲率半經(jīng)相同，接觸載荷相同時(shí)，哪種接觸應(yīng)力大？ 共曲接觸（Co nforming Con tact）兩個(gè)接觸面表面曲率方向相同；反曲接觸（Non-conforming Con tact）兩個(gè)接觸面表面曲率方向相反。反曲應(yīng)該大些接觸問(wèn)題表面曲率半經(jīng)和材料常數(shù) （E,m）如何等效？當(dāng)兩個(gè)圓柱彈性面接時(shí)Hertz接觸應(yīng)力產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力在什么位置，與表面最大接觸應(yīng) 力有何關(guān)系？ 內(nèi)部；在距離表面 0.786a處，剪應(yīng)力最大 zx,max = 0301 P0第九章：材料的摩擦力學(xué)行為什么叫流體的動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度，常用單位和換算關(guān)系是

12、什么?h稱為流體動(dòng)力粘度；在厘米-克-秒制中單位為dyne/cm2.s，稱為泊，以P表示，工程中常用的單位是厘泊（cP）。1cP=10-2P= 10-3Pa.s工程中常用的另外一種粘度叫運(yùn)動(dòng)粘度，n表示n=h/r ，r為流體密度在米-公斤-秒制中單位為 Pa.s。 沱）1S=100cS（厘沱）溫度和壓力對(duì)流體的粘度有何影響?溫度上升粘度下降；壓力上升粘度上升什么叫材料的接觸疲勞？主要破壞形式是什么？接觸疲勞是指材料表面在往復(fù)接觸運(yùn)動(dòng)中所發(fā)生的表面破壞，主要形式為：麻點(diǎn)剝落，淺層剝落和硬化剝落。掌握一維穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的Reynolds方程，了解各種符號(hào)的物理意義？掌握表面作純擠壓運(yùn)動(dòng)時(shí)的Rey no

13、Ids方程,了解各種符號(hào)的物理意義？表面有流體潤(rùn)滑時(shí)的接觸應(yīng)力分布與 Hertz接觸有和異同？太復(fù)雜了第十章復(fù)合材料什么叫復(fù)合材料？纖維增強(qiáng)復(fù)合材料有什么特點(diǎn)？復(fù)合材料是由兩種以上性質(zhì)不同的組分構(gòu)成的材料。 復(fù)合材料有多種，本課程主要討論作為結(jié)構(gòu)材料使用的復(fù)合材 料-纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。復(fù)合材料的主要特點(diǎn)：（1）組分間存在明顯界面；（2 ）材料的力學(xué)性質(zhì)各項(xiàng)異性；（3）材料可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)；（4）材料比重小。單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料縱向和橫向剛度與組分材料的體分比有何關(guān)系？EEEf f Emm由于纖維和基體中的橫 向應(yīng)力相等:EtEf Em纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的質(zhì)量密度與組分材料的體分比和密度有何關(guān)系？泊松比呢?iLT 八 f f ' m m纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的