無機材料物理性能期末復習題

1、期末復習題參考答案一、填空一長的圓桿，直徑，承受的軸向拉力。如直徑拉成，且體積保持不變，在此拉力下名義應力值為，名義應變值為?？藙谛匏挂荒鞯俜匠探⒘撕暧^量介電常數(shù)與微觀量極化率之間的關系。3固體材料的熱膨脹本質是點陣結構中質點間平均距離隨溫度升高而增大。4格波間相互作用力愈強，也就是聲子間碰撞幾率愈大，相應的平均自由程愈小，熱導率也就愈5電介質材料中的壓電性、鐵電性與熱釋電性是由于相應壓電體、鐵電體和熱釋電體都是不具有對稱中心的晶體。6復介電常數(shù)由實部和虛部這兩部分組成，實部與通常應用的介電常數(shù)一致,虛部表示了電介質中能量損耗的大小。7無機非金屬材料中的載流子主要是電子和離子。8廣義虎克定

2、律適用于各向異性的非均勻材料。9設某一玻璃的光反射損失為，如果連續(xù)透過塊平板玻璃，則透過部分應為I-。.對于中心穿透裂紋的大而薄的板，其幾何形狀因子_fcV哥亡丸半導體和絕緣體有相類似的能帶結構，只是半導體的禁帶較窄小，電子躍遷比較容易。五、計算題（每題5分，共20分）一圓桿的直徑為5長度為并受到的軸向拉力，若直徑拉細至4且拉伸變形后圓桿的體積不變,求在此拉力下的真應力、真應變、名義應力和名義應變，并比較討論這些計算結果。解：根據(jù)題意可得下表拉伸前后圓桿相關參數(shù)表體積直徑圓面積拉伸前拉伸后真應力TF4500995(MPa)TA4.524,10-6TOC o 1-5 h zlA2.52 HYPE

3、RLINK l bookmark18真應變二ln亠二ln亠二ln=0.0816tlA2.42F04500名義應力一917(MPa)A04.909,10-6/A名義應變_710.0851/A由計算結果可知：真應力大于名義應力，真應變小于名義應變。一材料在室溫時的楊氏模量為X泊松比為3計算其剪切模量和體積模量。解：根據(jù)E2G（1+卩）3B（1-2卩）可知：E35,108剪切模量G-1.3X108(Pa)沁130(MPa)2(1+卩)2(1+0.35)35,108體積模量B-3.9X108(Pa)沁390(MPa)3(1-2卩)3(1-0.7)一陶瓷含體積百分比為的和的玻璃相，試計算其上限和下限彈性

4、模量。若該陶瓷含有5的%氣孔，再估算其上限和下限彈性模量。解：令V則有上限彈性模量H1V1+2V2380,0.95+84,0.05365.2（GPa）下限彈性模量L（VL+冬）-1（竺+哎）-1323.1（GPa）L1238084當該陶瓷含有的氣孔時，將代入經(jīng)驗計算公式可得，其上、下限彈性模量分別變?yōu)楹鸵粓A柱形晶體受軸向拉力，若其臨界抗剪強度T為求沿圖中所示之方向的滑移系統(tǒng)產生滑移時需要的最小拉力值，并求滑移面的法向應力。解：由題意得圖示方向滑移系統(tǒng)的剪切強度可表示為:Fcos53T=xcos600.00152兀tx0.00152nF=f=3.17x103(N)mincos53xcos60此拉

5、力下的法向應力為-0.00；52;：os60：=I2we=H2（Mpa）融.熔石英玻璃的性能參數(shù)為：；理論強度o8如材料中存在最大長度為2的內裂,且此內裂垂直于作用力方向，計算由此導致的強度折減系數(shù)。解：2=_2Eyc融.熔石英玻璃的性能參數(shù)為：；理論強度o8如材料中存在最大長度為2的內裂,且此內裂垂直于作用力方向，計算由此導致的強度折減系數(shù)。解：2=_2Eycc強度折減系數(shù)一.鋼板受有長向拉應力,如在材料中有一垂直于拉應力方向的中心穿透缺陷，長此鋼材的屈服強度為，計算塑性區(qū)尺寸及其裂縫半長的比值。討論用此試件來求值的可能性。K=Y,c兀,.cI1K”二()2二0.125mmo2兀,ysr/c

6、=0.125/4=0.031丄=015用此試件來求值的不可能。一陶瓷零件上有一垂直于拉應力的邊裂，如邊裂長度為：（）；2m分別求上述三種情況下的臨界應力。設此材料的斷裂韌性為。討論講結果。K二Y,c1二Ki0.818c-1/21.98c0,2,0,x9康寧oG康寧oG（1，）第一沖擊斷裂抵抗因子：R-E玻璃（硅酸鋁玻璃）具有下列性能參數(shù)：入C；a。2求5第一及第二熱沖擊斷裂抵抗因子。XXXX，XXXCXa（1一）第二沖擊斷裂抵抗因子：RfEX一熱機部件由反應燒結氮化硅制成，其熱導率入C,最大厚度如果表面熱傳遞系數(shù)C假定形犬因子=，1估算可茲應用的熱沖擊最大允許溫差。解：A=SX=4C47，%，%試計算其吸收和散射系數(shù)的總和。I=Ie-（+s）x0=e-（+s）x0.85=e-（+s）xo.iI0+s=，10ln0.85=