一、指出下列名詞的主要區別（每題3分，共15分）
1、滯彈性在實際材料中應變落後於應力的現象叫做滯彈性.
2、低周疲勞應力高 , 應力交變頻率低 , 斷裂時應力交變次數少(小於102~105次)的情況下產生的疲勞叫做低周疲勞.
3、蠕變極限蠕變極限是保證在高溫長時間載荷作用下機件不致產生過量塑性變形的抗力指標.
4、平面應力狀態由於板材較薄, 在厚度方向可以自由變形，即在厚度方向的收縮不受限制，這種應力狀態成為平面應力狀態。
5、疲勞門檻值在裂紋擴充套件的第一階段中，當△k小於某一臨界值△kth時，疲勞裂紋不擴充套件，△kth叫作疲勞門檻值。
1、包辛格效應包辛格效應就是指原先經過變形，然後在反向載入時彈性極限或屈服強度降低的現象。
2、高周疲勞這種在交變載荷作用下經長時間工作後而發生的斷裂現象叫做疲勞，高周疲勞是指應力較低，應力交變頻率較高情況下的疲勞，也就是通常所說的疲勞。
3、持久強度持久強度是指材料在一定溫度下和規定的持續時間內引起斷裂的最大應力值，記作σtt(mn/m2)
4、平面應變狀態由於板的厚度方向不能自由變形，即εz=0，根據虎克定律，εz=1/e[σz-ν(σx+σy)]=0，固有σz=ν(σx+σy)，這種應力狀態就稱為平面應變狀態。
5、彈性比功彈性比功為應力－應變曲線下彈性範圍內所吸收的變形功，即：
彈性比功＝1/2(σe2/e)
式中σe為材料的彈性極限，它表示材料發生彈性變性的極限抗力
4）腐蝕疲勞答：材料或；零件在交變應力和腐蝕介質的共同作用下造成的失效。
5）氫脆答：材料內部含有氫或使用環境與介質中有氫時引起的脆性。
2）加工硬化指數答：加工硬化指數是反映材料開始屈服以後，繼續變形時材料的應變硬化情況。在數值上等於，其值愈大，材料繼續變形時硬化愈快。
4）應力腐蝕答：材料或零件在應力和腐蝕環境作用下引起的破壞。
5）磨粒磨損答：當硬顆粒或某些硬金屬碎片等在壓力的作用下滑過或滾過零件表面時產生的磨損。
1．材料常規力學效能的五大指標是什麼？
答：屈服強度、抗拉強度、延伸率、斷面收縮率、衝擊功 。
1、聚合物的彈性模量對結構非常敏感，它的粘彈性表現為滯後環、應力鬆弛和蠕變 ，這種現象與溫度、時間密切有關。
2、影響屈服強度的內在因素有： 結構健 、 組織 、 結構 、 原子本性 ；外在因素有： 溫度 、 應變速率 、 應力狀態 。
3、缺口對材料的力學效能的影響歸結為四個方面： (1)產生應力集中 、
(2)引起三相應力狀態，使材料脆化 、 (3)由應力集中帶來應變集中 、(4)使缺口附近的應變速率增高 。
4、材料或零件在交變應力和腐蝕介質的共同作用下造成的失效叫腐蝕疲勞。
1、低碳鋼拉伸試驗的過程可以分為彈性變形 、塑性變形和斷裂三個階段。
2、材料常規力學效能的五大指標為：屈服強度、抗拉強度、延伸率、斷面收縮率、衝擊功。
3、陶瓷材料增韌的主要途徑有相變增韌、微裂紋增韌、表面殘餘應力增韌、晶須或纖維增韌顯微結構增韌以及復合增韌六種。
5、4、常用測定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度測試法。
1、n－加工硬化指數；反映了材料開始屈服以後，繼續變形時材料的應變硬化情況，它決定了材料開始發生頸縮時的最大應力，也就是說，n決定了材料能夠產生的最大均勻應變數。無單位。
2、σ-1－疲勞極限；在交變載荷下，金屬承受的最大交變應力σmax越大，發生斷裂所用的應力交變次數越少，當最大應力低於某值時，應力交變無數次也不發生疲勞斷裂，這個應力就稱之為材料的疲勞極限。單位為：mn/m2。
3、kic－斷裂韌性；反映材料阻止裂紋擴充套件的能力，是材料本身的特性。單位為：mpam1/2。
1、e：彈性模量，它表示材料在外載荷下抵抗彈性變形的能力。單位是gpa
2、σ0。2：屈服強度，
3、kic：平面應變的斷裂韌性，反映材料組織裂紋擴充套件的能力，單位是mpa·m1/2
4、ak：衝擊功，將具有一定重量的擺錘舉至一定高度，使其獲得一定的勢能，然後將擺錘釋放，在擺錘落至最低位置處將試樣沖斷，擺錘在沖斷試樣時所做的功稱為衝擊功，單位是n·m(j)。
1）σf 答：斷裂極限，指材料在斷裂時的條件應力。單位：mpa。
2）σys 答：屈服強度，指材料開始發生塑性變形時的條件應力。單位：mpa。
3）k1scc 答：應力腐蝕門欄值，指在應力腐蝕的情況下材料或零件發生破壞的最小應力強度因子。單位：mpa·m1/2。
4）k1 答：應力強度因子，表示裂紋尖端應力應變場的強弱。單位：mpa·m1/2。
5）hv 答：維氏硬度，表示材料或零件在不大的面積上抵抗變形的能力，實驗時用四方錐作壓頭。單位：kgf/mm2。
1、σc：斷裂應力，表示金屬受拉伸離開平衡位置後，位移越大需克服的引力越大，σc表示引力的最大值；
k1c：平面應變的斷裂韌性，它反映了材料組織裂紋擴充套件的能力；
y：幾何形狀因子
3．對公式進行解釋，並說明各符號的名稱及其物理意義（5分）
答：表示疲勞裂紋擴充套件速率與裂紋尖端的應力強度因子幅度之間的關係。
：裂紋擴充套件速率（隨周次）；
c與m：與材料有關的常數；
：裂紋尖端的應力強度因子幅度
1、εss-蠕變速率，反映材料在一定的應力作用下，發生蠕變的快慢；n為應力指數，n並非完全是材料常數，隨著溫度的公升高，n略有降低；a為常數；σ為蠕變應力。該公式反映了在穩態蠕變階段，蠕變速率和蠕變應力之間的關係。
小而是明顯增大。故麵心立方金屬沒有冷脆現象。
1．陶瓷材料增韌主要有哪些途徑？
答：相變增韌、微裂紋增韌、表面殘餘應力增韌、晶須或纖維增韌/、顯微結構增韌以及復合增韌六種。
1、 提高金屬材料的屈服強度有哪些方法?試用已學過的專業知識就每種方法各舉一例。
答： 從組織的影響來看有四種強化機制影響金屬材料的屈服強度：固溶強化、形變強化、沉澱強化和瀰散強化、晶界和亞晶強化；
影響屈服強度的外在因素還有：溫度、應變速率、應力狀態。隨著溫度的降低與應變速率的增高，材料的屈服強度也公升高。
2、 和常溫下力學效能相比，金屬材料在高溫下的力學行為有哪些特點?造成這種差別的原因何在?
答： 首先，材料在高溫下將發生蠕變現象，即在應力恆定的情況下，材料在應力的持續作用下不斷發生變形；其次，材料在高溫下不僅強度降低，且塑性也降低。應變越低，載荷作用時間越長，塑性降低得越顯著。
再次，材料在高溫下晶界附近是弱化的區域。但在常溫或不太高的溫度下，晶界卻是阻止變形引起材料強化的因素，細晶粒不僅強度高，塑韌性也好。另外還有高溫應力鬆弛、蠕變還會產生疲勞損傷，使高溫疲勞強度下降。
材料在高溫下的力學效能特點都是和蠕變過程緊密相連的。
3、金屬疲勞破壞的特點是什麼？典型疲勞斷口具有什麼特徵？提高疲勞強度的途徑有哪些？
答： 金屬疲勞破壞有以下三個特點：第一，斷裂時並無明顯的巨集觀塑性變形，斷裂前沒有預兆，而是突然地破壞；第二，引起疲勞破壞的應力很低，常常低於靜載時的屈服強度；第三，疲勞破壞能清楚地顯示出裂紋的發生、擴充套件和最後斷裂三個組成部分。
乙個典型的疲勞斷口總是有疲勞源、疲勞裂紋擴充套件源和最終斷裂區三部分組成。
1、為什麼通常體心立方金屬顯示低溫脆性，而麵心立方金屬一般沒有低溫脆性?
答：對於體心立方金屬來說，隨著溫度的下降屈服強度上公升劇烈，但形變硬化速率卻對溫度不太敏感，因此隨著溫度下降其抗拉強度與屈服強度的差別基本保持不變，而延伸率則越來越低。這樣，當屈服強度上公升到和其解離斷裂抗力相等時，材料就發生脆斷。
對於麵心立方金屬來說，屈服強度隨溫度降低基本不變，但加工硬化速率卻迅速上公升，相應地也伴隨著抗拉強度迅速上公升。均勻延伸率隨溫度的降低不是減小而是明顯增大。故麵心立方金屬沒有冷脆現象。
2、提高零件的疲勞壽命有哪些方法?試就每種方法各舉一應用例項，並對這種方法具體分析，其在抑制疲勞裂紋的萌生中起有益作用，還是在阻礙疲勞裂紋擴充套件中有良好的效果?
答：提高疲勞壽命的方法有：1、採用滾壓或噴丸的表面強化方法。
因為疲勞裂紋的萌生大多起源於表面，滾壓或噴丸時表面的塑性變形受到約束，使表面產生很高的殘留壓應力，這種情況下表面就不易萌生疲勞裂紋，即使表面有小的裂紋，裂紋也不易擴充套件。
2、利用表面化學熱處理的方法來提高零件的疲勞強度。如滲碳氮化等，其表面強化原理和上述的噴丸、滾壓法是相同的，也是在滲層表面產生殘餘壓應力。
3、減少夾雜物。夾雜物如al2o3、矽酸鹽和mns等與基體的膨脹係數不同，在淬火過程中使其周圍產生應力，在夾雜物和基體之間萌生疲勞裂紋。
4、細化晶粒。細化晶粒對阻止疲勞裂紋的萌生和擴充套件都是有好處的。細化晶粒相當於減小了平均滑移距離，減少了在晶界上位錯塞積所引起的應力集中。
5、其它因素。對ti-8al-1mo-1v用鈹的表面鍍層能顯著提高疲勞極限。在零件製造過程中，注意消除磨削和焊接等工藝造成的殘餘拉應力。
3、為什麼材料的塑性要以延伸率和斷面收縮率這兩個指標來度量?它們在工程上各有什麼實際意義?
答：試樣拉斷時所測得的延伸率主要反映了材料均勻變形的能力，而斷面收縮率則反映了材料區域性變形的能力。在試樣拉伸過程中，試樣伸長包括兩部分，均勻伸長（頸縮前）和區域性伸長（頸縮後），因此可以用延伸率和斷面收縮率來度量材料的塑性。
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