一、名詞解釋
低溫脆性：材料隨著溫度下降，脆性增加，當其低於某一溫度時，材料由韌性狀態變為脆性狀態，這種現象為低溫脆性。
疲勞條帶：每個應力週期內疲勞裂紋擴充套件過程中在疲勞斷口上留下相互平行的溝槽狀花樣。
韌性：材料斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功的能力。
缺口強化：缺口的存在使得其呈現屈服應力比單向拉伸時高的現象。
50%fatt：衝擊試驗中採用結晶區面積佔整個斷口面積 50%時所應的溫度表徵的韌脆轉變溫度。
破損安全：構件內部即使存在裂紋也不導致斷裂的情況。
應力疲勞：疲勞壽命n>105 的高周疲勞稱為低應力疲勞，又稱應力疲勞。
韌脆轉化溫度：在一定的載入方式下，當溫度冷卻到某一溫度或溫度範圍時，出現韌性斷裂向脆性斷裂的轉變，該溫度稱為韌脆轉化溫度。
應力狀態軟性係數：在各種載入條件下最大切應力與最大當量正應力的比值，通常用α表示。
疲勞強度：通常指規定的應力迴圈周次下試件不發生疲勞破壞所承受的上限應力值。
內耗：材料在彈性範圍內載入時由於一部分變形功被材料吸收，則這部份能量稱為內耗。
賽貝克效應：當兩種不同的金屬或合金聯成閉合迴路，且兩接點處溫度不同，則迴路中將產生電流，這種現象稱為賽貝克效應。
滯彈性: 在快速載入、解除安裝後，隨著時間的延長產生附加彈性應變的現象。
缺口敏感度：常用缺口試樣的抗拉強度與等截面尺寸的光滑試樣的抗拉強度的比值表徵材料缺口敏感性的指標，往往又稱為缺口強度比。
斷裂功：裂紋產生、擴充套件所消耗的能量。
比強度：:按單位質量計算的材料的強度，其值等於材料強度與其密度之比，是衡量材料輕質高強效能的重要指標。.
缺口效應：構件由於存在缺口（廣義缺口）引起外形突變處應力急劇上公升，應力分布和塑性變形行為出現變化的現象。
解理斷裂：材料在拉應力的作用下原於間結合破壞，沿一定的結晶學平面(即所謂「解理面」)劈開的斷裂過程。
應力集中係數：構件中最大應力與名義應力（或者平均應力）的比值，寫為kt。
高周疲勞：在較低的應力水平下經過很高的迴圈次數後（通常n>105）試件發生的疲勞現象。
彈性比功：又稱彈性應變能密度，指金屬吸收變形功不發生永久變形的能力，是開始塑性變形前單位體積金屬所能吸收的最大彈性變形功。
二、填空題
[, ] 根據材料被磁化後對磁場產生的影響， 可以把材料分為3類：鐵磁性材料，順磁性材料，抗磁性材料
2、材料的抗磁性**於電子偱軌運動時受外加磁場作用所產生的抗磁矩，材料的順磁性主要**於原子（離子的固有磁矩）。
[, ] 超導電性的3 個重要效能指標為臨界溫度，臨界電流密度，臨界磁場。
4、按照兩接觸面運動方式的不同，可以將摩擦分為滾動摩擦和滑動摩擦，按照摩擦表面的接觸狀態分為幹摩擦、溼摩擦、邊界摩擦、混合摩擦、其中幹摩擦通常嚴禁出現。
5、材料的摩擦形式主要分為滑動摩擦，滾動摩擦。環塊摩擦磨損實驗測量滑動摩擦條件下的磨損；m-2000 型為滾子式磨損實驗機，可以測量滑動摩擦、滾動摩擦等多種摩擦形式下的磨損。滑動軸承的磨損形式以粘著磨損居多。
6、材料的韌性溫度儲備通常用符號△。表示，取值在溫度範圍20～60℃，對於相同的材料而言，韌性溫度儲備越大，材料的工作溫度就越高，材料就越安全。對於承受衝擊載荷作用的重要機件，韌性溫度儲備取上限。
7、材料的缺口越深、越尖銳，材料的缺口敏感性就越（大），材料的缺口敏感度就越（小），材料的對缺口就越（敏感）。
[, ]典型的疲勞斷口具有疲勞源，疲勞裂紋擴充套件區，瞬斷區三個特徵區組成， 低碳鋼靜拉伸斷裂的巨集觀斷口呈杯錐狀，由剪下唇，纖維區，結晶區三個區域組成。
9 、金屬材料的衝擊斷口具有三個典型的區域：放射狀結晶區，腳跟形纖維區，剪下唇區。
10、低碳鋼拉伸曲線上反映出其變形由彈性變形，屈服，均勻塑性變形，不均勻集中塑性變形幾個部分組成，斷後斷口呈現出杯錐狀斷口特徵，具三個區域，屬於（塑性，延性，剪下，穿晶，微孔聚合、長大模式）斷裂。
11、按照應力高低和斷裂壽命對疲勞分類，則n>105,稱為高周疲勞，又稱為應力疲勞；n 為102～105，稱為低周疲勞，又稱為應變疲勞。我們通常所稱的疲勞指高周（應力）疲勞。
12、溫度公升高使鐵磁性的飽和磁化強度下降，使剩餘磁感應強度減小，使矯頑力減小。
[, , ]金屬的熱電現象的三個基本熱電效應是帕爾帖效應、湯姆遜效應、賽貝克效應。
14、缺口靜彎曲實驗得到的曲線包圍的面結分為三個部分，分別代表三種能量ⅰ、彈性變形功，ⅱ 、塑性變形功，ⅲ、斷裂功。若只有ⅰ而沒有ⅱ、ⅲ，則對缺口極為敏感，若只有ⅰ、ⅱ，表明對缺口敏感；ⅲ越大，則對缺口越不敏感。
[, , ]構件中的裂紋體的擴充套件模式主要有i 型（張開型），ii 型（滑開型），iii 型（撕開型）三種型別，其中以i 型（張開型）最為危險。
16、典型的疲勞斷口具有三個特徵區：疲勞源，疲勞裂紋擴充套件區，瞬斷區，疲勞過程分為疲勞裂紋的萌生，疲勞裂紋的擴充套件，瞬時斷裂三個階段。
[, ]典型的彈性不完整性主要有滯彈性，粘彈性，偽彈性，包申格效應等形式。
18、按照裂紋的擴充套件路徑來看斷裂主要分為穿晶斷裂，沿晶斷裂，其中沿晶斷裂一般是脆性斷裂。
19、根據摩擦面損傷和破壞的形式，磨損主要有粘著磨損，磨粒磨損，腐蝕磨損，接觸疲勞，其中兩接觸材料做滾動或滾滑摩擦時極易出現接觸疲勞，是齒輪、軸承常見的磨損失效形式。
[, ]機件執行時的磨損過程分為三個階段：跑合，正常磨損，劇烈磨損。磨損型別按照磨損機制分為粘著磨損，磨粒磨損，接觸疲勞(答腐蝕磨損，微動磨損也可)等。
軟齒面齒輪運轉中容易出現粘著磨損磨損， 硬齒面齒輪容易出現接觸疲勞。
21、本徵半導體的電子-空穴對是熱啟用由產生的，其濃度與溫度成指數關係。
22、介質的擊穿形式主要有電擊穿，熱擊穿，化學擊穿。
23、磨損過程分為跑合，穩定磨損階段，劇烈磨損階段三個階段，減少穩定磨損階段的磨損率，避免出現劇烈磨損。
24、金屬材料按照斷裂前的巨集觀塑性變形程度，分為韌性（塑性，延性）斷裂，脆性（彈性）斷裂。按照裂紋擴充套件路徑分為穿晶斷裂和沿晶斷裂，按照微觀斷裂機理分為解理斷裂和剪下斷裂，扭轉試驗後斷口與試樣軸線垂直，應為切斷斷口。
25、缺口的存在會誘發材料出現三個效應：出現應力集中，誘發多向應力狀態，缺口強化效應，不能把缺口強化效應看做強化材料的手段。
26、典型的疲勞斷口存在三個特徵區：疲勞源，疲勞裂紋擴充套件區，瞬斷區。巨集觀特徵為貝紋線的是疲勞裂紋擴充套件區。
27 、金屬要具有鐵磁性， 必須具備的兩個條件是①原子內部要有末填滿的電子殼層（磁矩不為零）；②及rab/r之比大於3使交換積分a為正（一定的晶體結構）。
28、低碳鋼拉伸的過程中，其屈服平台上往往存在上屈服點和下屈服點，通常把下屈服點作為屈服強度，因為其重複性好。鑄鐵在拉伸過程中測得的屈服強度用σ0.2表示。
29、隨著溫度的增加，金屬的彈性模量下降；通常載入速率增加，金屬的彈性模量不變，陶瓷的彈性模量不變，高分子材料的彈性模量隨著負載時間的增加而下降。
30、ndt 是無延性轉變溫度，ftp 是延性斷裂轉變溫度，fte 是彈性斷裂轉變溫度，其相互關係ftp=fte+33℃=ndt+66℃。
31、極化的基本形式有位移極化、鬆弛極化、轉向極化。
32、低碳鋼拉伸過程主要由彈性變形，塑性變形，斷裂三個階段組成。
33、麵心立方金屬的韌脆轉變溫度比體心立方金屬低 ，麵心立方金屬的塑性比體心立方金屬好（高）。
34、介質損耗的形式有電導（漏導）損耗，極化損耗，電離損耗，結構損耗，巨集觀結構不均勻的介
質損耗。
35、光澤主要由折射率，表面粗糙度決定。
三、問答題
1、衡量彈性的高低用什麼指標，為什麼提高材料的彈性極限能夠改善彈性。（4 分）
答：衡量彈性高低用彈性比功ae=σe2/e。由於彈性比功取決於彈性極限和彈性模量，而材質一定，彈性模量保持不變，因此依據公式可知提高彈性極限可以提高材料的彈性比功，改善材料的彈性。
2、某種斷裂的微觀斷口上觀察到河流裝花樣，能否認定該斷裂一定屬於脆性斷
裂，為什麼？如何根據河流狀花樣尋找裂紋的源頭。（4 分）
答：不能判定斷裂一定為脆性斷裂。（1 分）韌性和脆性斷了依據斷口的巨集觀形貌和變形特徵來判定，單純從微觀斷口上的某些特徵不能確定斷裂一定屬於脆斷。
（2分）逆著河流的方向可以找到裂紋源。（1 分）
3、說明ki和kic的異同。對比kic 和kc 的區別，說明ki 和kic中的i 的含義。
答：kic 代表的是材料的斷裂力學效能指標，是臨界應力場強度因子，取決於材料的成分、組織結構等內在因素。ki 是力學參量，表示裂紋尖端應力場強度的大小，取決於外加應力、尺寸和裂紋型別，與材料無關。
（3 分）kic 稱為平面應變的斷裂韌性，kc 為平面應力的斷裂韌性。對於同一材料而言，kic4、簡述影響金屬導電性的因素。（6 分）
答：（1）溫度的影響：金屬電阻隨溫度的公升高而增大；（2 分）
（2）冷塑性變形和應力的影響：冷塑性變形使金屬的電子率增大，拉應力使電阻率上公升，壓應力使電阻率下降；（2 分）
（3）合金化對導電性的影響：一般情況下，形成固溶體和金屬化合物時電阻率增高，多相合金的電阻率與組成相的導電性、相對量及形貌有關。（2 分）
5、簡述韌性斷裂的微觀過程及韌性斷口的微觀形貌特徵。（4 分）
答：在三向應力的作用下，使得試樣心部因夾雜物或第二相質點破裂等原因而形成微孔（微孔形核），微孔不斷長大形成微裂紋，微裂紋聚合在一起形成裂紋。微觀形貌特徵：韌窩。
6、格里菲斯理論的基本假設是什麼，寫出其方程的基本形式並說明適用條件。
答：格里菲斯理論的基本假設：實際結構中往往存在微裂紋而不是理想的狀態。（1分）
a 為裂紋半長，e-楊氏模量，γ-表面能密度；（寫出上面任意乙個都可以）（2 分）適用條件：玻璃等脆性材料。（1 分）
7、某碳鋼經不同的熱處理後在相同條件下拉伸，拉伸曲線的彈性變形階段有什麼
相同點，為什麼。(4 分)
答：二者的彈性變形階段往往存**性階段，應力與應變呈正比關係，並且斜率基本相同。因為相同成分的鋼其彈性模量e 基本保持不變，根據工程應力應變關係可知，e 為斜率則相同。
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