问答题；
1. 分别画出挤压、平辊轧制、模锻这三种加工方法的变形力学图，并说明在生产中对于低塑性材
料的开坯采用哪种方法为佳？为什么？
2.
对于低塑性材料的开坯采用挤压加工方法为佳，因为：挤压时静水压力大，塑性好。缺陷变成线状。
2.已知材料的真实应变曲线，A 为材料常数，n 为硬化指数。试问简单拉伸时材料
出现细颈时的应变量为多少？
3.
3.试比较金属材料在冷，热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施？
4. 相同：使材料产生各向异性(沿纤维方向上强度高)。
不同：
冷变形：基本晶粒沿最大主变形方向拉长；热变形：夹杂物、第二相拉长。(基体是再结晶等轴
晶粒)
消除措施：
冷变形：完全再结晶退火；热变形：净化，铸锭中尽量减少杂质；高温长时间退火，使夹杂物
扩散，改变加工方向。
4.以下两轧件在变形时轧件宽度方向哪一个均匀？随着加工的进行会出现什么现象？为什么？
（箭头表示轧制方向）
(1)种情况沿辊宽变形均匀。
(2)种情况中部易出现裂纹，因为中部附加拉应力。
1. 应力张量不变量或应力偏量不变量的物理意义各是怎样的？
答：
：反映了变形体体积改变的剧烈程度
：反映了变形体形状改变的剧烈程度
：反映了塑性变形的类型
2. 简述塑性加工常用的两个屈服准则的物理意义，在π平面上的几何表示各是怎样？它们在何种情况下差别最大？
答：
Tresca准则：变形体某点的最大切应力达到定值材料就屈服，π平面上为正六边形
Misec准则：弹性形状改变达到定值材料就屈服，π平面上为一个圆
两准则在平面应变情况下差别最大
3. 何谓简单加载？何谓复杂加载？Levy-Mises 增量理论的应力应变关系的基本表达式是什么？
答：
简单加载：应力分量按比例加载，只加载不卸载，应力与应变的主轴重合
复杂加载：不满足简单加载条件
Levy-Mises增量理论：或
4.冷热变形形成的纤维组织有何异同？如何消除？
冷变形纤维组织是晶粒被拉长，拉细压扁呈现纤维状。而热变纤维组织是热变形时，非金属杂质、第二相各种缺陷沿最大变形方向被拉长。冷变形纤维组织都是沿纤维方向强度高，使材料呈各向异性。
消除措施：冷变形纤维组织用完全再结晶退火
热变形纤维组织：熔炼尽可能除杂，铸锭细化晶粒，采用长时间高温均匀化退火，加工时变换加工方向
6.冷变形下列两种断面形状轧件，试问哪种送料方式变形不均匀？为什么？（图中箭头为轧制方向）
图1：送料方向沿轧件宽度方向变形不均匀，因为沿轧件礼宽度方向坯料厚度不一，压下量不同。
图2：送料方向沿轧件宽度方向变形均匀
1. 一点的应力状态的定义是什么？掌握它有何实际意义？
.答：
通过该点所有斜载面上的应力有无、大小、方向情况
意义：下述内容中举出1－2种：弹塑性类型，是否进入了塑性变形、变形类型、分析变形、计算变形力、σ－ε关系的基础
2.平衡方程是以应力偏微分方程形式表达的，实际上应是什么量的平衡？
答：力平衡
3.与的差别在哪里
：应变全量，以变形开始的原始尺寸为度量基准，反映一次变形过程从起始到终了的总应变量。
：应变增量，以变形过程中的某瞬时状态为度量基准，反映该瞬时开始后一极短的时间的微分应变量。
4.Tresca屈服准则与材料力学中的第三强度理论有何区别？
答：
第三强度理论是从材料使用角度出发，要求材料不发生塑性变形，使用的终点Tresca屈服准则从加工成形角度出发，衡量发生塑性变形否，塑性变形的起点
5.弹性本构方程与塑性本构方程有何区别？由此说明哪个求解更容易？
答：
弹性本构方程：考虑了体积的变化，线性关系与变形历史无关，简单，唯一性塑性本构方程：不考虑体积的变化，一般非线性
6.从目前所讲的工程法求解加工问题中，实际上只用了基本理论中的13个方程的哪二类方程？
.答:
平衡方程，塑性条件
7.金属塑性加工工艺包答：
变形温度，变形速度，变形程度；变形力学图，相图，塑性图，再结晶全图，变形抗力图
括主要哪些参数制定工艺通常要依据哪些因素？
8.金属热变形与冷变形的变形机制、变形特点有何差异？
.答:
热变形：变形过程发生再结晶，具有明显的软化过程和扩散特性，塑性发挥好，有修复机构（溶解－深沉、非晶机构），晶向变形机构作用最大，晶向变形机构主要中要在热变形中起作用，高温下晶粒的移动和转动比晶内变形所起的作用大，溶解－深沉、非晶机构比冷变形明显。冷变形：变形温度低于回复温度，在变形中只有加工感化而无回复与再结晶现象，以晶内变形为主。
9.压缩圆柱体矮件，不均匀变形有哪些典型表现？为防止出现图示纵向裂纹可以采用哪些措施？
答：
典型表现：轮廓呈现单鼓形，接触面存在三个区（粘着区、滑动区、侧翻区），变形体内存在三个区（难变形区、易变形区、自由变形区）
图于裂纹是由于易变形区对自由变形区同向附加拉应力而产生的，措施：减少摩擦，采用凹模，采用软垫，采用包套
1．塑性变形时已知某点的应力状态为σij=MPa（i.j=x,y,z），写出其张量分解方程，指出各分解张量的名称，并说明它们各与什么变形有关，该σij对应的塑性变形类
型是什么？
所以：
由，对应延伸型应变
2.在σx，τxy作用下的屈服曲面如图所示，图中两条弧线的含义是什么？在图中有a,b,c,d四种加载路
径，哪些是简单加载？哪些是复杂加载？哪些路
径具有相同的塑性变形？为什么？
解：
内弧线：初始屈服曲面
外弧线：后继屈服曲面
OAB、OCD是简单加载
OAD、OABD是复杂加载
OAB与OABD具有相同的塑性变形，因为B-D是中性变载，只有弹性应变量改变，塑性应变量不变
3.用轧制或平锤压缩方法生产双金属层状复合板。设坯料原始厚度相同，但硬度不相同。若工具工件上下接触面和切向速度一致，试定性预测复合后两层材料的厚与薄，并简述理由。
解：
变形后软层薄，硬层厚
理由：
由塑条或材料软易达到塑条，变形大，簿
由形状改变比解：材料软G小，则大，变形大，簿
由小，则大，则H小，簿
4.压力加工中外摩擦有何特点？试分析压力加工中使用的润滑剂种类及润滑机理。
.答：
外摩擦特点：接触面压力大，润滑困难，摩擦应力高；温度条件恶劣(如高温)；接触条件不断变化，表面状态不一；摩擦副差异大。
塑性加工所使用的润滑剂种类有：液体润滑剂、固体润滑剂、液-固润滑剂和熔体润滑剂等几种类型。
液体润滑剂主要是通过适当的粘度较大的活性形成一层稳定结实的润滑膜。
固体润滑剂：固体本身的剪切强度低于被加工材料的剪切强度。
液-固润滑剂：兼有上述两者的特点。
熔体润滑剂：在高温下可以在工具与坯料接触面间熔成液体薄膜隔开接触面。
5.不均匀变形的典型现象是什么？试分析轧制薄板时产生边裂的力学根源及防止措施。
.答：
不均匀变形的典型现象：轮廓呈现单鼓或双鼓，接触面出现粘着、滑动、侧翻三个区，整个体积分为难、易、自由变形区。
薄板轧制时的裂边主要是变形不均匀，中间延伸大、边部延伸小，造成边部出现附加拉应力，中间附加压应力。当边部的附加拉应力与基本主应力叠加大于材料的断裂强度时出现裂边。另外，热轧件边部温度低，冷轧件边部晶粒粗大，都易裂边。
防止措施：尽量使金属变形均匀如：压下量、坯料厚度、辊型、润滑均匀、合理的加热、热处理等。
6.什么是冷变形的纤维组织？它和热变形的纤维组织所带来的影响。
答：
冷变形的纤维组织：冷变形时晶粒被拉长、拉细或被压扁呈现纤维状。而热变形纤维组织是热变形对非金属夹杂物、第二相等各种缺陷沿最大主变形方向被拉长。冷变形对组织的影响是：形成纤维组织、形成亚结构、变形织构及晶内与晶间的破坏。热变形过程中硬化和软化同时存在可以改善铸锭组织，使金属热变形后晶粒细化、成份趋于均匀、塑性得到改善等。
1.金属塑性变形时，已知某点的应力状态MPa，（i，j=x，y，z），试写出其张量分解方程，指出分解张量的名称，并说明它们与什么变形有关？最后求出的比值。.答：
2.已知材料的两条等效应力应变曲线，如图所示，它们是否考虑了弹性变形？哪一条适合冷加工？哪一条适合热加工？
答：
它们考虑了弹性变形
第一条适合冷加工；第二条适合热加工
3.加工时为什么异号主应力状态所需变形力小？举一例处于异号主应力状态的实际加工方法。
答：
异号主应力所需的变形力小的原因可以用塑性条件来说明
由Mises塑性条件
，假设不变
若主应力值绝对大小固定，由上式可知：异号应力的大于同号应力的，即异号应力的大
异号应力更容易满足塑性条件
4.制定金属塑性加工工艺时，通.常所说的“五图”是哪五图？
答：
五图：变形力学图、相图(合金状态图)、塑性图、变形抗力图、第二类再结晶图。
5.试说明圆棒挤压时表面产生周期性裂纹和尾部产生缩尾的原因与可能预防的措施。
.答：
产生表面周期性裂纹的原因：
金属外层受挤压筒和凹模具的接触摩擦的阻滞作用。或表面温度降低使得表层的金属流动慢，受到附加拉应力(中心受附加压应力)，此附加拉应力越接近出口，其值越大，与基本应力合成后，当工作应力达到金属的抗拉强度时，就会产生向内扩展的表面裂纹。
某些金属，塑性区强度范围窄，或易粘模。当挤压速度过快，温度升高，当实际挤压温度超过临界温度时，挤压圆棒也会出现裂纹。
周期性裂纹：一条裂纹出现后，应力松弛，继续变形，应力积累，又出现下一条裂纹。
挤压缩尾也是坯料中心流动快，外层流动慢。在挤压后期，外层金属产生径向流动(坯料表面往往带有油污、灰尘及其它杂质等)。而形成制品尾部出现(中心或环形或皮下)缩尾。
表面裂纹的预防措施：减少不均匀变形；加强润滑，光洁模子；采用反向挤压(合理的温度、速度制度)。挤压缩尾的预防措施：减少不均匀变形，减少径向流动；留压余，脱皮挤压；车削锭坯表面；使坯料成分组织均匀。
名词解释： 1.热效应:指变形过程中金属的发热现象。（194) 2.塑脆转变现象(104) 3.动态再结晶（188) 4.冷变形：变形温度低于回复温度，在变形中只有加工硬化作用而无回复与再结晶现象，通常把这种变形成为冷变形或冷加工。（172) 5.附加应力:指物体不均匀变形受到其整体性限制，而引起物体内相互平衡的应力。（67) 6.热变形：所谓热变形（又称热加工）是指变形金属在完全再结晶条件下进行的塑性变形。（181） 7.最小阻力定律:变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的方向移动。即做最少的功，走最短的路。（57) 8.温度效应:塑性变形过程中因金属发热而促使金属的变形温度升高的效果。(195) 9.形变热处理:是对金属材料有效地综合利用形变强化及相变强化，将压力加工与热处理操作相结合，使成型工艺同获得最终性能统一起来的一种工艺方法。（197) 10.干摩擦:干摩擦是指不存在任何外来介质时金属与工具的接触表面之间的摩擦。（110） 11.变形抗力:指材料在一定温度，速度和变形程度条件下，保持原有状态而抵抗塑性变形的能力。（45) 12.塑性:是指固体金属在外力作用下能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性的性能.（135) 填空： 1.金属变形要经过__弹性_____，___均匀塑性变形_____，___破裂_____三个阶段。（34) 2.塑性变形的主变形图有___3__种，其类型可用应力张量不变量______来判定。 (28) 3.Mises塑性条件的物理意义之一是___畸变能达到某极限时材料发生屈服_，它与Tresca塑性条件在_纯剪应力______状态差别最大. 4.对于强化材料，当应力状态点沿着屈服表面上运动时，称作_________载，此时有______变形，而无新的________变形。 5.把材料简化为理想刚塑性体是忽略了材料的__弹性__和__热加工。（48) 6.塑性加工中其工作应力、基本应力、附加应力三者的关系__均匀变形时基本应力与工作应力相同。变形不均匀时，工作应力等于基本应力与附加应力的代数和。 7.根据塑性加工成形时的摩擦性质，摩擦可分为___干摩擦____、_流体摩擦______、___边界摩擦_____三种类型。（110） 8.塑性加工润滑剂分为__液体润滑剂（矿物油，动植物油，乳液等）___、___固体润滑剂_____、___液-固型润滑剂_____、_熔体润滑剂_______几种类型。（125） 9.第二类再结晶图是_______、_______与_________关系图。 10.塑性图是__塑性指标____与__变形温度及加载方式______关系图。（137) 11.保证液体润滑剂良好润滑性能的条件是_______，__________。 12.出现细晶超塑性的条件是_共析与共晶合金显微组织有极细的晶粒度______，__等轴________，__双向及稳定的组织________。（165） 13.在主应力空间中，Mises屈服准则的形状是__垂直于π平面的圆柱，Tresca屈
03年 8个问答题64分 1.什么是金属的塑性和超塑性，如何提高金属的塑性？ 2.试用罗代应力参数μ说明中间主应力对屈服准则的影响？ 3.塑性变形时应力与应变的关系有何特点？ 4.解释最大散逸功原理 5.Mises屈服准则和Tresca屈服准则的空间几何图形是什么？在图形便面上、内部和外部一点所对应的应力状态是什么？ 6.什么叫对数应变？对数应变较之相对应变有哪些特点？ 7.什么是速度间断、速端图以及他们于滑移线之间的关系？ 8.试分别比较主应力法、解析法、滑移线法和上限法的特点，求解精度和应用范围，并加以论述。 3个计算题56分 1.证明塑性平面应变状态时，σz=(σx+σy)/2;轴对称状态当dερ=dεθ时，σρ=σθ其中：ρ为径向方向，θ为切线方向。（最后一个希腊字母均为角标）16分 2.一锥角为2a的圆锥形凹模中挤压一棒料，挤压前棒料直径为Db，挤压后直径为Da，设凹模与棒料接触面的摩擦系数为μ，试用主应力法求挤压总变形力P。20分 3.平冲头全部压入变形体内，滑移线场如图，不计摩擦，材料的真实流动应力σs。试用滑移线法求冲头单位流动压力P，并绘制其速端图（按平面应变问题分析）20分 04年 8个问答题64分 1.什么叫主应力？已知一点应力状态的各应力分量，如何求解主应力？主应力的方向如何确定？ 2.什么叫剪应力？什么叫主剪应力？通过一点有几个主剪应力？主剪应力平面与主平面有何关系？ 3.什么叫八面体应力？八面体上正应力与剪应力值为多少？八面体剪应力与等效应力有何关系？ 4.解释应变协调方程的含义、数学表达式与其作用是什么？ 5.应变增量的含义是什么？为什么要用应变增量来表示大应变？ 6.解释最大散逸功原理及其意义。 7.什么是屈服准则，怎样用实验方法校核屈服准则，其结果如何？ 8.试比较几种塑性应力应变理论的特点和应用范围，并加以论述。 4个计算题56分 1.给出两个应力张量表达式，问是否满足应力微分平衡方程，其中存在常数Ci，与课后练习相似，难度不大。12分 2.薄壁圆管扭转，半径为r，厚度为t，受拉应力σ和剪应力τ的作用，试写出此情况下的Mises和Tresca准则。12分 3.设有一定长度的后壁管，内径为d,外径为D，筒外受均匀外压q作用，试用主应力法求解求受外压的后壁筒进入塑性状态时的q值。12分 4.平板正挤压时的滑移线场如图（与书上例题完全一致），不计摩擦，材料的真实流动压力为σs，挤压筒高度为H，有相当宽度L，凹模出口高度为h，挤压比H/h=2,试用滑移线法求冲头压力P，并绘制其速端图。20分 05年
第一章 1.什么是金属的塑性？什么是塑性成形？塑性成形有何特点？ 塑性----在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力； 塑性变形----当作用在物体上的外力取消后，物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形； 塑性成形----金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能 的加工方法，也称塑性加工或压力加工； 塑性成形的特点：①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高2.试述塑性成形的一般分类。 Ⅰ.按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类 1）块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。可分为一次成型和二次加工。 一次加工： ①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形，以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。分纵轧、横轧、斜轧；用于生产型材、板材和管材。 ②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力，将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。分正挤压、反挤压和复合挤压；适于(低塑性的)型材、管材和零件。 ③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力，将金属坯料通过一定形状、尺
寸的模孔使其产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。生产棒材、管材和线材。 二次加工： ①自由锻----是在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形 状和尺寸的加工方法。精度低，生产率不高，用于单件小批量或大锻件。 ②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形，从 而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。分开式模锻和闭式模锻。2）板料成型一般称为冲压。分为分离工序和成形工序。 分离工序：用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，如冲裁、剪切等工序；成型工序：用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形，成为具有要求形状和尺寸的零件，如弯曲、拉深等工序。 Ⅱ.按成型时工件的温度可分为热成形、冷成形和温成形。 第二章 3.试分析多晶体塑性变形的特点。 1）各晶粒变形的不同时性。不同时性是由多晶体的各个晶粒位向不同引起的。2）各晶粒变形的相互协调性。晶粒之间的连续性决定，还要求每个晶粒进行多系滑移；每个晶粒至少要求有 5个独立的滑移系启动才能保证。 3）晶粒与晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间的变形的不均匀性。 Add： 4）滑移的传递，必须激发相邻晶粒的位错源。
一、填空题 1. 衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有伸长率和断面收缩率。 3. 金属热塑性变形机理主要有：晶内滑移、晶内孪生、晶界滑移和扩散蠕变等。 4. 请将以下应力张量分解为应力球张量和应力偏张量 ＝＋ 5. 对应变张量，请写出其八面体线变与八面体切应变的表达式。 ＝； ＝。 6.1864 年法国工程师屈雷斯加（H.Tresca ）根据库伦在土力学中研究成果，并从他自已所做的金属挤压试验，提出材料的屈服与最大切应力有关，如果采用数学的方式，屈雷斯加屈服条件可表述为 。 7. 金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多，归结起来主要有金属的种类和化学成分、工具的表面状态、接触面上的单位压力、变形温度、变形速度等几方面的因素。
8. 变形体处于塑性平面应变状态时，在塑性流动平面上滑移线上任一点的切线方向即为该点的最大切应力方向。对于理想刚塑性材料处于平面应变状态下，塑性区内各点的应力状态不同其实质只是平均 应力不同，而各点处的最大切应力为材料常数。 9. 在众多的静可容应力场和动可容速度场中，必然有一个应力场和与之对应的速度场，它们满足全部的静可容和动可容条件，此唯一的应力场和速度场，称之为真实应力场和真实速度场，由此导出的载荷，即为真实载荷，它是唯一的。 10. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来 表示： ，则单元内任一点外的应变可表示为＝ 。 11、金属塑性成形有如下特点：、、、 。 12、按照成形的特点，一般将塑性成形分为和两大类，按照成形时工件的温度还可以分为、和三类。 13、金属的超塑性分为和两大类。
16、常用的摩擦条件及其数学表达式。 17、研究塑性力学时，通常采用的基本假设有、、、体积力为零、初应力为零、。 19. 塑性是指：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力。 20. 金属单晶体变形的两种主要方式有：滑移和孪生。 21．影响金属塑性的主要因素有：化学成分、组织、变形温度、变形速度、应力状态。 22. 等效应力表达式： 。 24. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σ z =________。25．塑性成形中的三种摩擦状态分别是：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦。 26．对数应变的特点是具有真实性、可靠性和可加。27．就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性提高。 28．钢冷挤压前，需要对坯料表面进行磷化皂化润滑处理。 29．为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫添加剂。 30．材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过１００％的现
中南大学考试试卷答案 一、名词解释（本题18分，每小题3分） 1.最小阻值定律：塑性变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的方向流动。 2.干摩擦：不存在任何外来介质时金属与工具的接触表面之间的摩擦。 3.热变性：变形金属在完全再结晶条件下进行的塑性变形。 4.塑性状态图：表示金属指标与变形温度及加载方式的关系曲线图形。 5.金属塑性加工的热力学条件：变形温度、变形速度、变形程度。 6.多晶体的晶向变形机构：晶粒的转动与移动、溶解-沉淀机构、非晶结构。 二、填空题（本题12分，每小题2分） 1.弹性变性、均匀塑性变形、破裂 2.3种、 3.弹性形状能改变(或、、)达到定值材料屈服、平面应变(或)时4成比例 5.中性变载、弹性、塑性 6.平衡、塑性条件 三、判断题（对者打√，错者打×）（本题12分，每小题2分） 1.(√) 2.(×) 3.(×) 4.(×) 5.(×) 6.(√) 四、计算与简答题（本题38分，1-3小题每小题6分，4,5小题每小题10分） 1.答：
2.答： 它们考虑了弹性变形 第一条适合冷加工；第二条适合热加工 3.答： 异号主应力所需的变形力小的原因可以用塑性条件来说明 由Mises塑性条件 ，假设不变 若主应力值绝对大小固定，由上式可知：异号应力的大于同号应力的，即异号应力的大 异号应力更容易满足塑性条件 4.答： 五图：变形力学图、相图(合金状态图)、塑性图、变形抗力图、第二类再结晶图。 5.答： 产生表面周期性裂纹的原因： 金属外层受挤压筒和凹模具的接触摩擦的阻滞作用。或表面温度降低使得表层的金属流动慢，受到附加拉应力(中心受附加压应力)，此附加拉应力越接近出口，其值越大，与基本应力合成后，当工作应力达到金属的抗拉强度时，就会产生向内扩展的表面裂纹。 某些金属，塑性区强度范围窄，或易粘模。当挤压速度过快，温度升高，当实际挤压温度超过临界温度时，挤压圆棒也会出现裂纹。 周期性裂纹：一条裂纹出现后，应力松弛，继续变形，应力积累，又出现下一条裂纹。 挤压缩尾也是坯料中心流动快，外层流动慢。在挤压后期，外层金属产生径向流动(坯料表面往往带有油污、灰尘及其它杂质等)。而形成制品尾部出现(中心或环形或皮下)缩尾。 表面裂纹的预防措施：减少不均匀变形；加强润滑，光洁模子；采用反向挤压(合理的温度、速度制度)。挤压缩尾的预防措施：减少不均匀变形，减少径向流动；留压余，脱皮挤压；车削锭坯表面；使坯料成分组织均匀。 五、综合推导题（本题20分） 解：
《金属塑性成形原理》试题库 一、填空题： 1、在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整的能力称为塑性。 2、晶内变形的主要方式是滑移和孪生，其中滑移变形是主要的。 3、一般来说，滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生。 4、体心立方金属滑移系为12 个；面心立方滑移系为12 个；密排六方滑移系为3 个。 5、孪生是晶体在切应力作用下，晶体的一部分沿着一定的晶面和一定的晶向发生均匀切变，变形部分与未变形部分构成了镜面对称关系。 6、在多晶体材料中，晶间变形的主要方式是晶体之间的相互滑动和转动。 7、多晶体塑性变形的特点：一是晶粒变形的不同时性；二是各晶粒变形的相互协调性；三是晶粒与晶粒之间以及晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。 8、晶体滑移时，滑移方向的应力分量为τ=σμ，μ=cosθcosλ，μ称为取向因子。 9、通常把取向因子μ=0的取向称为硬取向；把μ=0.5的取向称为软取向。 10、固溶体塑性变形时，由于位错应变能的作用，溶质原子会偏聚在位错附近形成特定的分布，这种分布现象称为“柯氏气团”或“溶质气团”。 11、随着变形程度的增加，金属的强度和硬度增加，而塑性韧性降低，这种现象称为加工硬化（或形变强化）。 12、去应力退火是回复在金属中的应用之一，既可保持金属的加工硬化（或形变强化），又可消除残余应力。 13、实验研究表明，晶粒平均直径d与屈服强度σs的关系（Hall-Petch关系）可表达为：σs＝σ0+Kd-1/2。 14、由于塑性变形使得金属形成晶粒具有择优取向的组织，称为形变织构。 15、增大静水压力能抵消由于不均匀变形引起的附加拉应力，从而减轻其所造成的拉裂作用。 16、材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过100% 的现象叫超塑性。
问答题； 1. 分别画出挤压、平辊轧制、模锻这三种加工方法的变形力学图，并说明在生产中对于低塑性材 料的开坯采用哪种方法为佳？为什么？ 2. 对于低塑性材料的开坯采用挤压加工方法为佳，因为：挤压时静水压力大，塑性好。缺陷变成线状。 2.已知材料的真实应变曲线，A 为材料常数，n 为硬化指数。试问简单拉伸时材料 出现细颈时的应变量为多少？ 3. 3.试比较金属材料在冷，热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施？ 4. 相同：使材料产生各向异性(沿纤维方向上强度高)。 不同：
冷变形：基本晶粒沿最大主变形方向拉长；热变形：夹杂物、第二相拉长。(基体是再结晶等轴 晶粒) 消除措施： 冷变形：完全再结晶退火；热变形：净化，铸锭中尽量减少杂质；高温长时间退火，使夹杂物 扩散，改变加工方向。 4.以下两轧件在变形时轧件宽度方向哪一个均匀？随着加工的进行会出现什么现象？为什么？ （箭头表示轧制方向） (1)种情况沿辊宽变形均匀。 (2)种情况中部易出现裂纹，因为中部附加拉应力。 1. 应力张量不变量或应力偏量不变量的物理意义各是怎样的？ 答： ：反映了变形体体积改变的剧烈程度 ：反映了变形体形状改变的剧烈程度 ：反映了塑性变形的类型 2. 简述塑性加工常用的两个屈服准则的物理意义，在π平面上的几何表示各是怎样？它们在何种情况下差别最大？ 答： Tresca准则：变形体某点的最大切应力达到定值材料就屈服，π平面上为正六边形 Misec准则：弹性形状改变达到定值材料就屈服，π平面上为一个圆
两准则在平面应变情况下差别最大 3. 何谓简单加载？何谓复杂加载？Levy-Mises 增量理论的应力应变关系的基本表达式是什么？ 答： 简单加载：应力分量按比例加载，只加载不卸载，应力与应变的主轴重合 复杂加载：不满足简单加载条件 Levy-Mises增量理论：或 4.冷热变形形成的纤维组织有何异同？如何消除？ 冷变形纤维组织是晶粒被拉长，拉细压扁呈现纤维状。而热变纤维组织是热变形时，非金属杂质、第二相各种缺陷沿最大变形方向被拉长。冷变形纤维组织都是沿纤维方向强度高，使材料呈各向异性。 消除措施：冷变形纤维组织用完全再结晶退火 热变形纤维组织：熔炼尽可能除杂，铸锭细化晶粒，采用长时间高温均匀化退火，加工时变换加工方向 6.冷变形下列两种断面形状轧件，试问哪种送料方式变形不均匀？为什么？（图中箭头为轧制方向） 图1：送料方向沿轧件宽度方向变形不均匀，因为沿轧件礼宽度方向坯料厚度不一，压下量不同。 图2：送料方向沿轧件宽度方向变形均匀 1. 一点的应力状态的定义是什么？掌握它有何实际意义？ .答： 通过该点所有斜载面上的应力有无、大小、方向情况 意义：下述内容中举出1－2种：弹塑性类型，是否进入了塑性变形、变形类型、分析变形、计算变形力、σ－ε关系的基础 2.平衡方程是以应力偏微分方程形式表达的，实际上应是什么量的平衡？
2 、如图所示，设有一半无限体，侧面作用有均布压应力，试用主应力法求单位流动压力 p 。 （取半无限体的半剖面，对图中基元板块（设其长为l ）列平衡方程： （ 1 ）…… 2' 其中，设，为摩擦因子，为材料屈服时的最大切应力值，、均取绝对值。 （ 2 ）（ 3 ）取半无限体的半剖面，对图中基元板块（设其长为l ）列平衡方程： （ 1 ） 其中，设，为摩擦因子，为材料屈服时的最大切应力值，、均取绝对值由 (1) 得 （ 2 ）…… 2' 采用绝对值表达的简化屈服方程如下 （ 3 ）从而（ 4 ）…… 2' 将（ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）式联立求解，得 （ 5 ）
在边界上，，由（ 3 ）式，知，代入（ 5 ）式得 …… 2' 最后得 （ 6 ）…… 1' 从而，单位流动压力 从而（ 4 ）将（ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）式联立求解，得 在边界上，，由（ 3 ）式，知，代入（ 5 ）式得 …… 2' 最后得 从而，单位流动压力
五．（17分）如图所示一圆柱体，侧面作用有均布压应力0σ，试用主应力法求镦粗力P 和和单位流动压力p （设2 mY τ=）。 解：按左图建立坐标系和基元板块，对基元板块列平衡方程（径向平衡） ()()d d 2d sin 2d d d d d 02r r r r P hr h r r r r r h θθσθστθσσθ=+--++=∑（2分） 因为 sin 22 d d θθ≈，并略去二阶微量，则上式化简成20r r hdr rdr hdr rhd θστσσ---=（1分） 为均匀镦粗变形，故r d d θεε=；r θσσ=。最后得2r d dr h τσ=- 按绝对值列简化屈服方程，因假定r θσσ=，故有z r Y σσ-=（1 分）；z r d d σσ=，得2z d dr h τσ=- （1分） 。2z r C h τσ=-+ 当e r r =时，z z e σσ=，故有2z e e C r h τσ=+（1分）。得2()z e ze r r h τσσ=-+（1分）。 单位流动压力22001122[()]23e e r r e z e ze ze e e r P p dA r r rdr A r r h h ττσσπσππ===-+=+?? （2分） ze σ为工件外端(e r r =)处的垂直压应力。该处为自由表面，0re σσ=，按Tresca 屈服准则，按绝对值有ze re Y σσ-=，则0ze Y σσ=+（1分）；单位流动压力0002233226e r P mY D mDY p Y Y Y A h h h τσσσ==++=++=++。（2分） 镦粗力2200646e mDY D mDY P pA Y r Y h h πσπσ????==++=++ ? ????? （
《金属塑性成形原理》习题集 运新兵编 模具培训中心 二OO九年四月
第一章 金属的塑性和塑性变形 1．什么是金属的塑性什么是变形抗力 2．简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。如何提高金属的塑性 3．什么是附加应力 附加应力分几类试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力 4．什么是最小阻力定律最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义 5．塑性成形时，影响金属变形和流动的因素有哪些各产生什么影响 6．为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的不均匀变形会产生什么后果 7．什么是残余应力残余应力有哪几类会产生什么后果如何消除工件中的残余应力 8．摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用塑性成形中的摩擦有什么特点 9．塑性成形中的摩擦机理是什么 10． 塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种各适用于什么情况 11． 塑性成形中对润滑剂有何要求 12． 塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些石墨和二硫化钼 如何起 润滑作用 第二章 应力应变分析 1．什么是求和约定张量有哪些基本性质 2．什么是点的应力状态表示点的应力状态有哪些方法 3．什么是应力张量、应力球张量、应力偏张量和应力张量不变量 4．什么是主应力、主剪应力、八面体应力 5．什么是等效应力有何物理意义 6．什么是平面应力状态、平面应变的应力状态 7．什么是点的应变状态如何表示点的应变状态 8．什么是应变球张量、应变偏张量和应变张量不变量 9．什么是主应变、主剪应变、八面体应变和等效应变 10． 说明应变偏张量和应变球张量的物理意义 11． 塑性变形时应变张量和应变偏张量有和关系其原因何在 12． 平面应变状态和轴对称状态各有什么特点 13． 已知物体中一点的应力分量为???? ??????---=30758075050805050ij σ，试求方向余弦为21==m l ，2 1=n 的斜面上的全应力、正应力和剪应力。 14． 已知物体中一点的应力分量为???? ??????---=10010010010010ij σ，求其主应力、主剪应力、八面体应力、应力球张量及应力偏张量。 15． 设某物体内的应力场为 试求系数1C 、2C 、3C 。
金属塑性成形原理试题及答案 金属塑性成形原理试题及答案 金属塑性成形原理是一门专业性比拟强的课程，要学好这门课程，同学们还是要用心去学才能学好金属塑性成形原理。下面是阳光网给大家整理的金属塑性成形原理试题及答案，欢送大家学习参考。 金属塑性成形原理试题及答案 一. 填空题(每空1 分，共20 分) 1、滑移系( )的金属总是比滑移系( )的金属变形协调性好，塑性高。 2、密排六方晶格Zn 的`滑移面一般为( )面，其滑移方向为方向，它一共有( )滑移系。 3、金属的晶粒越细，屈服强度越( )，金属的晶粒越细小，金属的塑性越好。 4、随着金属塑性变形程度增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性( )。这种现象叫加工硬化。滑移系多的金属，加工硬化速率越大，一般细晶粒金属比粗晶粒金属的加工硬化速率高。在进行多道次塑性加工(如多道挤压)时，通常需要用中间退火工序来消除加工硬化。 5、热塑性变形机理主要有：晶内滑移、晶内孪生、( )和扩散蠕变。 6、应变速率增加无足够的时间进行回复和再结晶，从而使金属的塑性降低。但是增加应变速率使( )增大，从而使金属的温度升高。 7、静水应力越大，金属的塑性越高。一般认为压缩应变有利于塑性的发挥，而拉
伸应变那么对塑性不利。在三种主应变状态中( )应变状态塑性最好。 8、作用于金属的外力可分为体积力和( )。 9、屈雷斯加(Tresca)屈服准那么是指当受力物体中的最大剪应力到达某一定值时物体发生屈服。而米塞斯(Mises)屈服准那么的物理意义那么是当( )到达某一常数时，材料就屈服。 10、屈雷斯加(Tresca)屈服准那么在应力主空间是以等倾线为轴线的正六棱柱面，在π 平面上是正六边形。而米塞斯(Mises)屈服准那么在应力主空间是( )，在π 平面上是一个圆。平面应力的米塞斯(Mises)屈服轨迹在应力主空间为椭圆。
金属塑性加工原理课后答案 【篇一：金属塑性加工原理试题及答案中南大学考试试 卷(试题四)】 004 —— 2005 学年第二学期时间 110 分钟 金属塑性加工原理课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 2002 级总分 100 分，占总评成绩 70% 一、名词解释：（本题10分，每小题2分） 1.热效应 2.动态再结晶 3.外端 4.附加应力 5.塑性—脆性转变 二、填空题（本题16分，每小题2分） 1．一点的应力状态是指 _____________________________________________________ 可以用 ______________________________________________________ ____来表示。 2．应力不变量的物理意义是 _______________________________________________，应力偏量的物理意义是 _________________________________________________。 3．应变增量是指 ______________________________________________________ _______，其度量基准是 ______________________________________________________ _______。 4．应变速度是指 ______________________________________________________ ________，其量纲是 ______________________________________________________ ___________。 5．tresca塑性条件的物理意义是 ________________________________________________，
“金属塑性成型原理”复习思考题 一、名词解释 【塑性变形】当作用力大于屈服极限载荷，卸载后，试样中保留残余变形，这种残余变形称为塑性变形。 【塑性】在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力称为塑性。 【温度效应】塑性变形热能，除一部分散失到周围介质中，其余的使变形体温度升高，这种由于塑性变形过程中所产生的热量而使变形体温度升高的现象称为温度效应； 【塑性图】为了具体掌握不同变形条件下，金属的塑性随温度变化的情况，需要用试验方法绘制其塑性——温度曲线，简称塑性图。 【静水压力】应力球张量的每个分量称为静水应力，它的负值称为静水压力。 【应力状态】应力状态是指物体内所承受应力的情况。 【应力张量】表示点应力状态的九个应力分量构成的一个二阶张量称为应力张量。用σij表示。 【应力状态特征方程】p66：公式3-15 【应力张量不变量】应力状态特征方程中的系数J1、J2、J3具有单值性，不随坐标而变，J1、J2、J3分别称为应力张量的第一、第二、第三不变量。 【主应力】主平面上的正应力叫做主应力。 【主平面】切应力为零的微分面称为主平面。 【主方向】主平面的法线方向即为主应力方向，称为应力主方向。 【等效应力】取八面体切应力绝对值的3/√2倍所得的参量称为等效应力。 【主剪应力】主切应力平面上作用的切应力称为主切应力。 【最大剪应力】三个主切应力中绝对值最大的一个，也就是一点所有方位切面上切应力最大者，叫做最大切应力。 【平面应力问题】如果内与某方向轴垂直的平面上无应力存在，并所有应力分量与该方向轴无关，则为平面应力问题。 【平面变形问题】如果物体内所有质点都只在同一个坐标平面内发生变形，而在该平面的法线方向没有变形，则为平面变形问题。 【轴对称问题】当旋转体承受的外力对称于旋转轴分布时，则为轴对称问题。 【线应变】单位长度上的线变形称为线应变。 【角应变】两棱边所夹直角的变化称为切应变（角应变）。 【几何方程】（小应变几何方程:P92 3-66） 【应变速率张量】一点的应变速率是一个二阶对称张量，称为应变速率张量。 【应变增量张量】一点的应变增量是一个二阶对称张量，称为应变增量张量。 【屈服条件】在一定的变形条件下，只有当各应力分量之间符合一定关系时，质点才开始进入塑性状态，这种关系称为屈服准则。 【屈服曲面】屈服准则的数学表达式在主应力空间中的几何图形是一个封闭的空间曲面，称为屈服表面。 【屈服曲线】两向应力状态下屈服准则的表达式在主应力坐标平面上的几何图形是一封闭的曲线，称为屈服轨迹。 【广义虎克定律】p118 式3-117 【单位体形能】物体单位体积内的体积变化位能A V。 【单位形变能】物体单位体积内的形状变化位能Aυ。 【增量理论】增量理论是描述材料处于塑性状态时，应力与应变增量或应变速率之间关系的理论。
金属塑性成形原理复习题 、名词解释 1. 主应力：只有正应力没有切应力的平面为主平面，其面上的应力为主应力。 2. 主切应力：切应力最大的平面为主切平面，其上的切应力为主主切应力。 3. 对数应变答：变形后的尺寸与变形前尺寸之比取对数 4. 滑移线答：最大切应力的方向轨迹。 5. 八面体应力：与主平面成等倾面上的应力 6. 金属的塑性：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力。 7. 等效应力：又称应力强度，表示一点应力状态中应力偏张量的综合大小。 8. 何谓冷变形、热变形和温变形：答冷变形：在再结晶温度以下，通常是指室温的变形。热 变形：在再结晶温度以上的变形。温变形在再结晶温度以下，高于室温的变形。 9. 何谓最小阻力定律：答变形过程中，物体质点将向着阻力最小的方向移动，即做最少的 功，走最短的路。 10. 金属的再结晶答：冷变形金属加热到一定的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织的过程。 11. π平面答：是指通过坐标原点并垂于等倾线的平面。 12. 塑性失稳答：在塑性加工中，当材料所受的载荷达到某一临界后，即使载荷下降，塑性变 形还会继续，这种想象称为塑性失稳。 13. 理想刚塑性材料：在研究塑性变形时，既不考虑弹性变形，又不考虑变形过程中的加工硬
化的材料。 P139 14. 应力偏张量：应力偏张量就是应力张量减去静水压力，即：σ ij ′ = σ－δ ij σ m 二、填空题 1. 冷塑性变形的主要机理 :滑移和孪生 2. 金属塑性变形的特点：不同时性、相互协调性和不均匀性。 3. 由于塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织称为：变形织构。 4. 随着变形程度的增加,金属的强度硬度增加,而塑性韧性降低,这种现象称为：加工硬化。 5. 超塑性的特点 :大延伸率、低流动应力、无缩颈、易成形、无加工硬化。 6. 细晶超塑性变形力学特征方程式中的m 为:应变速率敏感性指数。 7. 塑性是指金属在外力作用下 ,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力 。 8. 塑性指标是常用的两个塑性指标是：伸长率和断面收缩率。 9. 影响金属塑性的因素主要有：化学成分、组织状态、变形温度、应变速率、应力状态（变形力学条）。 10. 晶粒度对于塑性的影响为：晶粒越细小，金属的塑性越好。 11. 应力状态对于塑性的影响可描述为：（静水压力越大）主应力状态下压应力个数越多，数 值越大时 ,金属的塑性越好。 12. 通过试验方法绘制的塑性——温度曲线 ,称为：塑性图。 13. 用对数应变表示的体积不变条件为 : x y z 0 。 14. 平面变形时 ,没有变形方向（设为 z 向）的正应力为： 15. 纯切应力状态下，两个主应力数值上相等 ,符号相反 y )= 1
绪论 0-1请选择你生活学习中所接触的五种物品，写一篇约五千字的调研笔记，调查其从原料到该物品制造的全过程,运用你所学的知识分析制造这些物品所涉及的学科知识. 第一章应力分析与应变分析 1-1塑性加工的外力有哪些类型？ 1-2内力的物理本质是什么?诱发内力的因素有哪些? 1—3何谓应力、全应力、正应力与切应力？塑性力学上应力的正、负号是如何规定的？ 1-4何谓应力特征方程、应力不变量？ 1—5何谓主切应力、八面体应力和等效应力？它们在塑性加工上有何意义? 1—6何谓应力张量和张量分解方程?它有何意义? 1-7应力不变量（含应力偏张量不变量）有何物理意义？
1—8塑性变形的力学方程有哪几种？其力学意义和作用如何？ 1—9锻造、轧制、挤压和拉拔的主力学图属何种类型？ 1—10变形与位移有何关系？何谓全量应变、增量应变？它们有何联系和区别？ 1-11简述塑性变形体积不变条件的力学意义. 1-12何谓变形速度？它们与工具速度、金属质点运动速度有何区别和联系？ 1—13何谓变形力学图？如何根据主应力图确定塑性变形的类型？ 1-14锻造、轧制、挤压和拉拔的变形力学图属何种类型？ 1—15塑性加工时的变形程度有哪几种表示方法？各有何特点？ 1-16已知一点的应力状态MPa，试求该应力空间中的斜截面上的正应力和切应力为多少？ 1-17现用电阻应变仪测得平面应力状态下与x轴成0°，45°,90°角方向上的应力值分别为，试问该平面上的主应力各为多少?
1-18试证明：（1) （2）
1-19一圆形薄壁管,平均半径为R，壁厚为t，二端受拉力P及扭矩M的作用，试求三个主应力的大小与方向。 1—20两端封闭的薄壁圆管.受轴向拉力P，扭矩M，内压力ρ作用，试求圆管柱面上一点的主应力的大小与方向。其中管平均半径为R，壁厚为t，管长为l。 1—21已知平面应变状态下，变形体某点的位移函数为， ,试求该点的应奕分量,并求出主应变的 大小与方向。 1—22为测量平面应变下应变分量将三片应变片贴在与x轴成 0°,60°,120°夹角的方向上,测得它们的应变值分别为。试求以及主应变的大小与方向。 1—23已知圆盘平锤均匀压缩时,质点的位移速度场为，，，其中为全锤头压下速度,h为圆盘厚度。试求应变速度张量 . 1-24一长为l的圆形薄壁管,平均半径为R，在两端受拉力P，扭矩M作用后，管子的长度变成l1，两端的相对扭转角为，假设材料为不可压缩的。在小
一、简述“经典塑性力学”的主要内容，以及“现代塑性力学”的发展概况（选2～3个发展方向加以简 单介绍）（20 分） 答：“经典塑性力学”的主要内容 经典塑性理论主要基于凸性屈服面、正交法则和塑性势等概念，描述的是一种均匀连续的介质在外力作用下产生不可恢复的位移或滑移现象的唯象平均。 经典塑性理论主要基于以下三个方面：（1）初始屈服准则；（2）强化准则；（3）流动规则。 经典塑性力学的三个假设 (1) 传统塑性势假设。众所周知,传统塑性势是从弹性势借用过来的, 并非由固体力学原理导出。因此这是一条假设。按传统塑性势公式, 即可得出塑性主应变增量存在如下比例关系: (1) 式中Q为塑性势函数。可推证塑性主应变增量与主应力增量有如下关系: (2) 由式(1)知式(2)中矩阵[Ap]中的各行元素必成比例,即有
(3) 且[Ap]的秩为1,它只有一个基向量,表明这种情况存在一个势函数。由式(1)或式(2) 或传统塑性势理论,都可推知塑性应变增量的方向只与应力状态有关,而与应力增量无关,所以它的方向可由应力状态事先确定。 传统塑性势假设数学上表现为[Ap]中各行元素成比例及[Ap]的秩为1,物理上表现为存在一个势函数, 且塑性应变增量方向与应力具有唯一性。 (2)关联流动法则假设,假设屈服面与塑性势面相同。 无论在德鲁克塑性公设提出之后还是之前, 经典塑性力学中都一直引用这条 假设。对于稳定材料在每一应力循环中外载所作的附加应力功为非负,即有 (4) 式(4)本是用来判断材料稳定性的,而并非是普遍的客观规律。然而有人错误 地认为德鲁克公设可依据热力学导出, 即应力循环中弹性功为零, 塑性功必为非负,因而式(4)成立。按功的定义,应力循环中,外载所作的真实功应为 (5) 式(5)表明,应力循环中只存在塑性功, 并按热力学定律必为非负。由式(5)还可看出, 真实功与起点应力 无关。由此也说明附加应力功并非真实功, 它只能理解为应力循环中外载所作的真实功与起点应力 所作的虚功之差(见下图) 。
填空题 1. 冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生 2. 金属塑性变形的特点:不同时性、相互协调性和不均匀性. 3. 由于塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织,称为:变形织构 4. 随着变形程度的增加,金属的强度 硬度增加,而塑性韧性降低,这种现象称为: 加工硬化 5. 超塑性的特点:大延伸率 低流动应力 无缩颈 易成形 无加工硬化 6. 细晶超塑性变形力学特征方程式中的m 为:应变速率敏感性指数 7. 塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力 8. 塑性指标是以材料开始破坏时的塑性变形量来表示,通过拉伸试验可以的两个 塑性指标为:伸长率和断面收缩率 9. 影响金属塑性的因素主要有:化学成分和组织 变形温度 应变速率 应力状态 变形力学条件 10. 晶粒度对于塑性的影响为:晶粒越细小,金属的塑性越好 11. 应力状态对于塑性的影响可描述为静水压力越大主应力状态下压应力个数越 多 数值越大时,金属的塑性越好 12. 通过试验方法绘制的塑性 — 温度曲线,成为塑性图 13. 用对数应变表示的体积不变条件为: 14. 平面变形时,没有变形方向设为z 向的正应力为:1 2132()z m σσσσσ==+= 15. 纯切应力状态下,两个主应力数值上相等,符号相反 16. 屈雷斯加屈服准则和米塞斯屈服准则的统一表达式为:13s σσβσ-=,表达式中 的系数β的取值范围为:1 1.155β=
17. 塑性变形时,当主应力顺序123σσσ>>不变,且应变主轴方向不变时,则主应变 的顺序为:123εεε>> 18. 拉伸真实应力应变曲线上,过失稳点b 点所作的切线的斜率等于该点的:真实 应力Y b 19. 摩擦机理有：表面凸凹学说、分子吸附学说、粘着理论 20. 根据塑性条件可确定库伦摩擦条件表达式中的μ的极限值为 21. 速度间断线两侧的法向速度分量:相等 22. 不考虑速度间断时的虚功率方程的表达式为:
中南大学金属塑性加工原理试题答案- 2013.12
---○---○--- 学 院 专业班级 学 号 姓 名 ………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 中南大学考试试卷（答案与评分细节） 2012 ~2013 学年 二 学期 金属塑性加工原理 课程 时间110分钟 64学时， 4 学分，闭 卷，总分100分，占总评成绩70 % 2014年1月6日 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合 计 满 分 10 24 30 22 12 100 得 分 评卷人 复查人 一、填空题（每空2分，共30分） 1.1 Tresca 屈服准则与Mises 屈服准则的区别在于后者考虑了_中间主应力_的影响；二者在_有两个主应力分量相等的应力___ 状态下一致，在_平面应变/纯剪切应力__状态下差别最大，最大差别_1.154__倍。 1.2 单向拉伸应力状态的塑性应变增量之比123::p P p d d d εεε= 2：（-1）：（-1） ；纯剪切应力状态下的塑性应变增量之比123::p P p d d d εεε= 1:0：（-1） 。 1.3 已知平面应变状态下某点的应变分量000,0.5,0.5x y xy εεεεγε==-=， 则该点的应变张量为： 0 1.00.2500.250.50(,,,)000ij i j x y z εε⎡⎤ ⎢⎥=-=⎢⎥ ⎢⎥⎣⎦ 。 1.4 如图所示，对于某种应变硬化材料，沿着OA 单向施加 拉应力到A 点开始发生塑性屈服，继续增加载荷到C 点， 产生εC 的应变；同样，对该材料施加剪应力到B 点，开始发生塑性屈服；或者同时施加拉伸和剪切应力，到达F 点开始发生塑性屈服。沿着OB 或OF 分别增加载荷到D 和E 点，其等效应变εE =εD =εC 。 （1）沿DE 曲线，由D 点到E 点，等效应变εE =εD ，这种加载路径称为：中性变载； （2）沿OFE 路径加载，该加载方式属于 比例加载 （比例加载/非比例加载）。 （3）由E 点卸载到F 点的过程中，等效应力-应变呈 线性关系 （线性关系/非线性关系）。 （4）若对该材料施加剪应力到B 点，然后卸载到O 点，则其残余等效塑性应变量 等于零 （大于零/小于零/等于零）。 1.5 与Levy-Mises 增量理论相比，Prandtl-Reuss 增量理论考虑了塑性变形过程 得 分 评 卷人 题一（4）图