材料力學效能作業

2022-09-10 05:39:02 字數 1383 閱讀 5434

第1章材料在單向靜拉伸載荷下的力學效能

姓名:李沁班級:高分子092班

學號:0903106b264編號:18號

2. 解釋下列力學效能指標的意義

(1)、e:彈性模量。表徵材料抵抗正應變的能力。

(2)、σp:規定非比例伸長應力。為試樣在載入過程中,標距部分的非比例伸長達到規定的原始標距百分比時的應力。

σe:彈性極限。材料由彈性變形過渡到彈-塑性變形時的應力。

σs:屈服點。試樣在外力不增加(保持恆定)仍能繼續伸長時的應力稱為屈服點。

σ0.2:表示規定殘餘伸長率為0.2%時的應力。

(3)、σb:抗拉強度。試樣斷裂前所能承受的最大工程應力,用來表徵材料對最大塑性變形的抗力。

(4)、n:加工硬化指數。表示冷變形強化材料流動應力數學表示式中的指數。

(5)、δ:斷後伸長率。是試樣拉斷後標距的伸長量與原始標距的百分比。

ψ:斷面收縮率。是試樣拉斷後,緊縮處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。

4. 常用的標準試樣有5倍試樣和10倍試樣,其延伸率分別用δ5和δ10表示,說明為什麼δ5﹥δ10?

答:δ:斷後伸長率,由於大多數韌性金屬材料的集中塑性變形量大於均勻塑性變形量,因此,比例式樣的尺寸越短,其斷後伸長率越大,反映在δ5與 δ10的關係上是δ5﹥ δ10。

6.今有45、40cr、35crmo鋼和灰鑄鐵幾種材料,應選擇哪種材料作為工具機機身?為什麼?

答:應選擇灰鑄鐵。因為灰鑄鐵迴圈韌性大,也是很好的消振材料,所以常用它做工具機和動力機器的底座、支架,以達到機器穩定運轉的目的。

7.什麼是包申格效應?如何解釋?它有什麼實際意義?

答:金屬材料經過預先載入產生少量塑性變形,解除安裝後再同向載入,規定殘餘伸長應力增加;反向載入,規定殘餘伸長應力降低的現象,稱為包申格效應。

理論解釋:

首先,在原先載入變形時,位錯源在滑移面上產生的位錯遇到障礙,塞積後便產生了背應力,背應力反作用於位錯源,當背應力足夠大時,可使位錯源停止開動。預變形時位錯運動的方向和背應力方向相反,而當反向載入時位錯運動方向和背應力方向一致,背應力幫助位錯運動,塑性變形容易了,於是,經過預變形再反向載入,其屈服強度就降低了。

實際意義:

在工程應用上,首先,材料加工成型工藝需要考慮包申格效應。例如,大型精油輸氣管道管線的uoe製造工藝:u階段是將原始板材沖壓彎曲成u形,o階段是將u形板材徑向壓縮成o形,再進行周邊焊接,最後將管子內徑進行擴充套件,達到給定大小,即e階段。

按uoe工藝製造的管子,希望材料具有非常小的或者幾乎沒有包申格效應,以免管子成型後強度的損失。其次,包申格效應大的材料,內應力大。例如,鐵素體+馬氏體的雙相鋼對氫脆就比較敏感,而普通低碳鋼或低合金高強度鋼對氫脆不敏感,這是因為雙相鋼中鐵素體周圍有高密度位錯和內應力,氫原子與長程內應力互動作用導致氫脆。

包申格效應和材料的疲勞強度也有密切關係。

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