安徽工业大学材料力学性能复习总结资料
安徽工业大学材料力学性能13周总复习资料
整理人：料085 季承玺
注：题后标注的（重要）或（必考）悉丁汉林老师所划，全题加粗表明重要。
第一章
1、 解释下列名词。
1．弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后在同向加载，规定残余应力增加；反向加载，规定残余应力降低的现象。
6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂的能力。
脆性：材料在外力作用下（如拉伸、冲击等）仅产生很小的变形即断裂破坏的性质
11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变
2、 说明下列力学性能指标的意义。
答：E弹性模量G切变模量规定残余伸长率屈服强度
3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？
答：主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了，原子的本性和晶格类型为发生改变，故弹性模量对组织不敏感。
4、 试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别？为什么？
（必考）    答：见丁汉林老师班级课堂笔记
5、 决定金属屈服强度的因素有哪些？
答：内在因素：金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。
外在因素：温度、应变速率和应力状态。
6、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险？（重要）
答：韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；而脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害性很大。
7、 何谓拉伸断口三要素？影响宏观拉伸断口性态的因素有哪些？（重要）
答：宏观断口呈杯锥形，由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成，即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置，因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化。
8、 论述格雷菲斯裂纹理论分析问题的思路，推导格雷菲斯方程，并指出该理论的局限性。（重要）
答：本题太重要，略
第二章
一、解释下列名词：
 （1）应力状态软性系数——  材料或工件所承受的最大切应力τmax和最大正应力σmax比值，即：  
（2）缺口效应—— 绝大多数机件的横截面都不是均匀而无变化的光滑体，往往存在截面的急剧变化，如键槽、油孔、轴肩、螺纹、退刀槽及焊缝等，这种截面变化的部分可视为“缺口”，由于缺口的存在，在载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的缺口效应。
（3）缺口敏感度——缺口试样的抗拉强度σbn的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb 的比值，称为缺口敏感度，即：
二、说明下列力学性能指标的意义
    （1）σｂｃ——材料的抗压强度【P41】
    （2）σｂｂ——材料的抗弯强度【P42】
    （3）τｓ——材料的扭转屈服点【P44】
    （4）τｂ——材料的抗扭强度【P44】
    韧性断裂（5）σｂｎ——材料的抗拉强度【P47】
    （6）NSR——材料的缺口敏感度【P47】
    （7）HBW——压头为硬质合金球的材料的布氏硬度【P49】
    （8）HRA——材料的洛氏硬度【P52】
    （9）HRB——材料的洛氏硬度【P52】
    （１0）HRC——材料的洛氏硬度【P52】
    （１1）HV——材料的维氏硬度【P53】
五、缺口试样拉伸时的应力分布有何特点？【P45】
在弹性状态下的应力分布：薄板：在缺口根部处于单向拉应力状态，在板中心部位处于两向拉伸平面应力状态。厚板：在缺口根部处于两向拉应力状态，缺口内侧处三向拉伸平面应变状态。
无论脆性材料或塑性材料，都因机件上的缺口造成两向或三向应力状态和应力集中而产生脆性倾向，降低了机件的使用安全性。为了评定不同金属材料的缺口变脆倾向，必须采用缺口试样进行静载力学性能试验。
六、今有如下零件和材料等需测定硬度，试说明选用何种硬度试验方法为宜。（重要）
    (1) 渗碳层的硬度分布；(2) 淬火钢；(3) 灰铸铁；(4) 鉴别钢中的隐晶马氏体与残余奥
氏体；(5) 仪表小黄铜齿轮；(6) 龙门刨床导轨；(7) 渗氮层；(8) 高速钢刀具；(9) 退火态
低碳钢；(10)硬质合金。
第三章
1.冲击韧度:U形缺口冲击吸收功 除以冲击试样缺口底部截面积所得之商，称为冲击韧度，也是度量材料冲击韧性的一种力学性能指标,用表示。P57   
2.低温脆性： 体心立方晶体金属及合金或某些密排六方晶体金属及其合金，特别是工程上常用的中、低强度结构钢（铁素体-珠光体钢），在试验温度低于某一温度时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。
3.韧脆转变温度：钢铁随着温度的变化其内部晶体结构发生改变，从而钢铁的韧性和脆性发生相应的变化。
  由韧性变为脆性，冲击吸收功明显下降，该临界温度称为韧脆转变温度
二、 说明下列力学性能指标
（1） ：冲击吸收功。含义见上面。冲击吸收功不能真正代表材料的韧脆程度，但由于它们对材料内部组织变化十分敏感，而且冲击弯曲试验方法简便易行，被广泛采用。
  ：U型缺口试样冲击吸收功.
：V型缺口冲击吸收功.
（2）FATT50：冲击试样断口分为纤维区、放射区（结晶区）与剪切唇三部分，在不同试验温度下，三个区之间的相对面积不同。温度下降，纤维区面积突然减少，结晶区面积突然增大，材料由韧变脆。通常取结晶区面积占整个断口面积50%时的温度为，并记为50%FATT，或FATT50%，t50。（P61）（本题必考）

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