材料力学性能期试卷和答案
中原工学院
2009〜2010    学年 第 1 学期
材科 专业    材料的力学性能    课程期末试卷
题号
-一-
-二二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
一、填空(每空1分，共10分)
1、屈服强度是金属材料重要的力学性能指标， 它受各种内外因素的影响，内在因素
包括金属本性及晶格类型，    ，    ，
2、    根据摩擦面损伤和破坏的形式，磨损大致可分 4类：粘着磨损、   
    及接触疲劳。
3、    断裂韧度受各种内外因素的影响，外在因素主要包括   
4、硬度实验方法包括布氏硬度、    、    、   
等方法。
二、判断题：(在正确的前面划“    ”，错误的前面划“X” ；每题1分，共10 分)
()1、过载持久值表征疲劳断裂时的应力循环周次，属于采用能量方法表示的 力学性能指标，与应变比能、断裂韧度相同。
()2、冲击韧度、静力韧度、断裂韧度，都是衡量材料韧性大小的力学性能指
标。而且，它们采用相同的计量单位。
()3、只要存在金属材料、应力和腐蚀介质，一定会发生应力腐蚀断裂。
()4、疲劳裂纹萌生后便马上开始扩展，扩展分为介稳扩展和失稳扩展两个阶 段，而且，介稳扩展的速率较快。
()5、氢脆断裂的微观断裂机理一般为沿晶断裂，断裂表面有泥状花样的腐蚀
产物及腐蚀坑。
()6、各种断裂判据，都是裂纹失稳扩展的断裂判据，因此，都是非常安全的。
()7、缺口强化与形变强化不一样，不是强化材料的重要手段，但对于那些不 能进行热处理强化的材料，可以作为强化的手段。
()&比例极限与蠕变极限相似，都属于长度类力学性能指标，都与拉伸紧密 相关，是表示拉伸的力学性能指标。
()9、磨损曲线与蠕变曲线相似，都分为三个阶段，斜率表示速率，因此它们 的纵横坐标是相同。
()10、同一金属材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值是相同的。
三、选择题：(每题1分，共10分)
1、    蠕变过程可以用蠕变曲线来描述，按照蠕变速率的变化，可将蠕变过程分为三个
阶段：(    )、恒速阶段和加速阶段。
A、磨合阶段；B、疲劳磨损阶段；C、减速阶段；D、不稳定阶段。
2、    不对称循环疲劳强度、耐久强度、疲劳裂纹扩展门槛值、接触疲劳强度都属于
(    )产生的力学性能。
A、接触载荷；    B、冲击载荷；C、交变载荷；D、化学载荷。
3、    生产上为了降低机械噪声，对有些机件应选用(    )高的材料制造，以保证
机器稳定运转。
A、循环韧性；B、冲击韧性；C、弹性比功；D、比弹性模数。
4、 拉伸断口一般成杯锥状，由纤维区、放射区和(    )三个区域组成。
A、剪切唇；    B、瞬断区；    C、韧断区；D、脆断区。
5、    根据剥落裂纹起始位置及形态的差异，接触疲劳破坏分为点蚀、浅层剥落和
(    )三类。
A、麻点剥落；    B、深层剥落；    C、针状剥落；    D、表面剥落。
6应力状态软性系数表示最大切应力和最大正应力的比值，单向压缩时软性系数
(尸0.25)的值是(    )。
A、0.8；    B、0.5； C、1 ； D、2。
本试卷共 3页，此页为 A卷第1页
（注：参加重修考试者请在重修标识框内打钩    ）

7、 韧度是衡量材料韧性大小的力学性能指标，是指材料断裂前吸收（    ）和断 裂功的能力。
A、塑性变形功；    B、弹性变形功；
C、弹性变形功和塑性变形功；    D、冲击变形功
8、    金属具有应变硬化能力，表述应变硬化行为的 Hollo mon公式，目前得到比较广
泛的应用，它是针对真实应力-应变曲线上的（    ）阶段。
A、弹性；    B、屈服；    C、均匀塑性变形；    D、断裂。
9、 因相对运动而产生的磨损分为三个阶段：（    ）、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶 段。
A、磨合阶段；B、疲劳磨损阶段；C、跑合阶段；D、不稳定磨损阶段
10、    应力松弛是材料的高温力学性能，是在规定的温度和初始应力条件下，金属材
料中的（    ）随时间增加而减小的现象。
A、弹性变形；    B、塑性变形；    C、应力；    D、屈服强度。
四、名词解释：（每题5分，共20分）
1、    形变强化与滞弹性
2、    应力腐蚀断裂与应力腐蚀门槛值
3、    变动载何与过载损伤区
4、    临界裂纹尺寸与裂纹尖端张开位移
五、简答题：（每题7.5分，共30分）
1、 简述韧性断裂，画出中强度钢光滑圆柱拉伸试样室温的宏观韧性断口示意图，    并 标注各区名称。
2、    简述c -1和厶Kth的异同点，并画出疲劳裂纹扩展速率曲线。

3、    简述缺口的两个效应，并画出厚板缺口拉伸时弹性状态下的应力分布图。
4、    简述氢脆的类型及其特征。
六、综合计算题：（每题10分，20分）
已知平面应变修正公式为：K    .    Y xa    , Ro    1 （―）2
0.056Y2（ / s）    2P2    s
1、一块含有长为16mm中心穿透裂纹［Ki = «n a）1/2］的钢板，受到350MPs垂直于裂 纹平面的应力作用。（1）如果材料的屈服强度分别是1400Mpa和385 MPa求裂纹 顶端应力场强度因子值；（2）试比较和讨论上述两种情况下，对应力场强度因子进 行塑性修正的意义。
q    c    a
2、已知某材料的 丫 s = 韧性断裂2J/m，E= 2X 10MPa &    2.5 X 10- m
（1）    如存在0.8mm长的的垂直拉应力的横向穿透裂纹（可视为无限宽薄板），求该 材料的裂纹扩展的临界应力。
（2）    求这种材料的理论断裂强度，并结合（1）题，讨论理论断裂强度和实际断裂强 度。
本试卷共 3页，此页为 A卷第 2页
本试卷共 3页，此页为 A卷第 3页
线-线
订二订
名甦姓

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