材料力学名词解释(1)

⼯程材料⼒学性能复习资料个⼈资料 | 复习资料 - 1 - ⼯程材料⼒学性能复习资料个⼈复习资料严禁外传本重点以⽼师最终给的复习重点归纳⼀、名词解释。

1、缺⼝效应：绝⼤多数机件的平⾯不是均匀变化的光滑体，往往存在截⾯的急剧变化，由于缺⼝的存在，在静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”，从⽽影响⾦属材料的⼒学性能。

简⾔之，缺⼝材料在静载荷作⽤下，缺⼝截⾯上的应⼒状态发⽣的变化。

2、韧脆转变温度：中、低强度钢在试验温度低于某⼀温度t k 时，会由韧性状态转变为脆性状态，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，转变温度t k 称为韧脆转变温度（或者说在试验温度低于某⼀温度t k 时，会由韧性状态转变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断⼝特征由纤维状转变为结晶状，这就是低温脆性。

t k 称为韧脆转变温度）。

3、冲击韧性：指材料在冲击载荷作⽤下吸收塑性变形功和断裂功的能⼒，常⽤标准试样的冲击吸收功A K 表⽰。

4、应⼒腐蚀：⾦属在拉应⼒和特定的化学介质共同作⽤下，经过⼀段时间后所产⽣的低应⼒脆断现象。

5、接触疲劳：是机件两接触⾯作滚动或滚动加滑动摩擦时，在交变接触压应⼒作⽤下，材料表⾯应疲劳损伤，导致局部区域产⽣⼩⽚或⼩块状⾦属剥落⽽使材料流失的现象。

6、弹性⽐功：⼜称弹性⽐能，应变⽐能。

表⽰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，即：A e =12σεεε=σε22E7、缺⼝敏感度：⽤缺⼝试样的抗拉强度bn σ与等截⾯尺⼨光滑试样的抗拉强度b σ的⽐值表⽰，即：n bn NSR σσ= 8、氢致延滞断裂：⾼强钢或钛合⾦中，含有适量的处于固溶状态的氢，在低于屈服强度的应⼒持续作⽤下，经过⼀段孕育期后，在⾦属内部，特别是在三向拉应⼒状态区形成裂纹，裂纹逐渐扩展，最后突然发⽣脆性断裂。

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r σ规定残余伸长率2.0σ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。

知识归纳整理《材料力学性能》课程期末总复习一、名词解释刚度、形变强化、弹性极限、应力腐蚀开裂、韧性、等温强度、缺口效应、磨损、腐蚀疲劳、脆性断裂、等强温度、应力松弛、Bauschinger效应、粘着磨损、缺口敏感度、冲击韧度、滞弹性、韧脆转变温度、应力腐蚀、抗拉强度、蠕变、高温疲劳、低应力脆断、氢脆、弹性变形、应力状态软性系数、应力幅、应力场强度因子、变动载荷、抗热震性、弹性比功、残余应力、比强度、高周疲劳、约比温度、滑移、应变时效、内耗、断面收缩率、腐蚀磨损二、挑选题1、Bauschinger效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限（）的现象。

A．升高B．降低C．不变D．无规律可循2、橡胶在室温下处于：（）A．硬玻璃态B．软玻璃态C．高弹态D．粘流态3、下列金属中，拉伸曲线上有明显屈服平台的是：（）A．低碳钢B．高碳钢C．白口铸铁D．陶瓷4、HBS所用压头为（）。

A．硬质合金球B．淬火钢球C．正四棱金刚石锥D．金刚石圆锥体5、对称循环交变应力的应力比r为（）。

A．-1 B．0 C．-∞D．+∞6、Griffith强度理论适用于（）。

A．金属B．陶瓷C．有机高分子D．晶须7、疲劳裂纹最易在材料的什么部位产生（）。

A．表面B．次表面C．内部D．不一定8、⊿Kth表示材料的（）。

A．断裂韧性B．疲劳裂纹扩展门槛值求知若饥，虚心若愚。

C．应力腐蚀破碎门槛值D．应力场强度因子9、拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的断面收缩率会（）。

A．越高B．越低C．不变D．无规律可循10、下述断口哪一种是延性断口（）。

A．穿晶断口B．沿晶断口C．河流花样D．韧窝断口11、与维氏硬度可以相互比较的是（）。

A．布氏硬度B．洛氏硬度C．莫氏硬度D．肖氏硬度12、为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施（）。

A．引入表面拉应力B．引入表面压应力C．引入内部压应力D．引入内部拉应力13、材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加而（）。

结构搁置名词解释结构支承依反力的形式与变位的方式，常见的支承有以下几种：滚支承因为热胀冷缩变形，两端都铰支，变形会破坏支撑；两端都是滚动支撑，构件位置需要进行约束。

铰支承是指梁的两端搁置在支座上，支座仅约束梁的垂直位移，两端可自由转动。

为使整个梁不产生水平移动，在一端加设水平约束，该处的支座称为铰支座。

工程上将结构或构件连接在支承物上的装置，称为支座。

在工程上常常通过支座将构件支承在基础或另一静止的构件上。

支座对构件就是一种约束。

支座对它所支承的构件的约束反力也叫支座反力。

支座的构造是多种多样的，其具体情况也是比较复杂的，只有加以简化，归纳成几个类型，才便于分析计算。

建筑结构的支座通常分为固定铰支座，滑移支座，固定（端）支座和辊轴支座四类。

刚支承钢支撑指运用钢管、H型钢、角钢等增强工程结构的稳定性，一般情况是倾斜的连接构件，最常见的是人字形和交叉形状。

钢支撑在地铁、基坑围护方面被广泛应用。

因钢支撑可回收再利用，具有经济性、环保性等特征。

简单的说就是建造地铁用的16mm壁厚的支撑钢管、钢拱架、钢格栅一样，这是都是支护用的，挡着涵洞隧道的土壁，防止基坑倒塌，在地铁施工中广泛运用。

地铁施工中用到钢支撑组件包括固定端、活络接头端。

定向支承限制某些方向的线位移和转动，而允许某一方向产生线位移，其反力除限制线位移方向力外，还有支座反力偶。

只允许结构沿锟轴滚动方向移动，而不能发生竖向移动和转动的支座形式，称为定向支座。

弹簧支承张拉式膜结构和充气式膜结构是ETFE薄膜结构的主要形式，该文分析了弹簧支撑ETFE枕式膜结构与传统充气式膜结构的优势，在已有的ETFE弹簧支撑枕式膜结构的基础上，通过增加拉杆和进行单个单元的拼接，对原有结构体系进行拓展。

建筑结构系统建筑结构系统（Architectural structure），是建筑学对各种结构形式的称谓，一般而言还包含这些结构形式涵盖或衍生的行为。

结构系统在建筑领域的功能，是不同于土木工程或机械工程等领域上的，因为建筑有其艺术意义，所以需由建筑美学为出发点，结构系统系辅助达成美学目的的元素，同时兼具力学功用；但亦有许多出色的建筑案例，是由于力学原理的合谐性，进而导引出建筑设计的概念；所以结合美学与力学，为建筑与结构之共同目标。

内力与应力名词解释在材料力学中，内力和应力是两个非常重要的概念。

下面是对这些概念的解释：1.内力（Internal Force）：2.内力是指物体内部各部分之间相互作用的力量。

在物体受到外部力的作用时，其内部会产生相应的内力以抵抗外部力的作用。

内力通常与物体的材料、尺寸和形状等因素有关。

3.应力（Stress）：4.应力是指物体在单位面积上所承受的内力。

它通常用单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）的压强来表示。

应力是衡量物体受到内力作用强度的指标，对于同一种材料，应力的增加会导致材料的变形或破坏。

5.拉应力（Tensile Stress）：6.拉应力是指物体在受到拉伸作用时产生的应力。

当物体受到拉伸力的作用时，物体内部的分子或原子会沿着拉伸方向排列得更加紧密，从而产生拉应力。

7.压应力（Compressive Stress）：8.压应力是指物体在受到压缩作用时产生的应力。

当物体受到压缩力的作用时，物体内部的分子或原子会沿着压缩方向排列得更加松散，从而产生压应力。

9.剪应力（Shear Stress）：10.剪应力是指物体在受到剪切作用时产生的应力。

剪切作用通常发生在物体的两个相对表面之间，剪应力的方向与剪切作用的平面垂直。

11.主应力（Principal Stress）：12.主应力是指物体在受到多种应力作用时，其中最大的一个应力称为主应力。

主应力的值通常是最高的，它对物体的变形和破坏有决定性的影响。

13.切应力（Shear Stress）：14.切应力是指物体在受到剪切作用时产生的应力。

它通常发生在物体的两个相对表面之间，并导致物体沿着剪切方向的变形。

15.纯剪切应力（Pure Shear Stress）：16.纯剪切应力是指物体在受到纯剪切作用时产生的应力。

纯剪切作用是指物体在剪切力作用下沿着剪切方向的相对位移，而没有发生拉伸或压缩变形。

17.最大切应力（Maximum Shear Stress）：18.最大切应力是指物体在受到剪切作用时产生的最大剪应力。

第一章、金属在单向静拉伸载荷下的力学性能一、名词解释★弹性比功又称弹性比能、应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的功能。

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。

★循环韧性：金属材料在交变载荷（震动）下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，也叫金属的内耗。

★包申格效应：金属材料经过预先加载产生多少塑性变形（残余应力为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余伸长应力降低（特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零）的现象，称为包申格效应。

★塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形（不可逆永久变形）的能力。

金属材料断裂前所产生的塑性变形由均匀塑性变形和集中塑性变形两部分构成。

★韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力，或指材料抵抗裂纹扩展的能力。

★脆性：脆性相对于塑性而言，一般指材料未发生塑性变形而断裂的趋势。

★解理面：因解理断裂与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。

★解理刻面：实际的解理断裂断口是由许多大致相当于晶粒大小的解理面集合而成的，这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。

★解理台阶：解理裂纹与螺型位错相交而形成的具有一定高度的台阶称为解理台阶。

★河流花样解理台阶沿裂纹前段滑动而相互汇合，同号台阶相互汇合长大。

当汇合台阶高度足够大时，便成为了河流花样。

★穿晶断裂与沿晶断裂：多晶体金属断裂时，裂纹扩展的路径可能是不同的。

裂纹穿过晶内的断裂为穿晶断裂；裂纹沿晶界扩展的断裂为沿晶断裂。

穿晶断裂和沿晶断裂有时候可以同时发生。

二、下列力学性能指标的的意义①E（G）：弹性模量，表示的是材料在弹性范围内应力和应变之比；②σr：规定残余伸长应力，表示试样卸除拉伸力后，其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力；常用σ0.2表示材料的规定残余延伸率为0.2%时的应力，称为屈服强度；σs：屈服点，表示呈屈服现象的金属材料拉伸时，试样在外力不断增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力称为屈服点。

期末复习资料一 名词解释1. 弹性比功：又称弹性比能、应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

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弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。

3. 循环韧性：金属材料在交变载荷（振动）下吸收不可逆变形功的能力。

也叫金属的内耗。

4. 包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余伸长应力降低（特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零）的现象。

5. 应力状态软性系数：金属所受的最大切应力τmax 与最大正应力σmax 的比值大小。

即：()32131max max 5.02σσσσσστα+--== 6. 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。

缺口第一效应：引起应力集中，改变了缺口前方的应力状态，使缺口试样所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或三向应力状态。

缺口第二效应：缺口使塑性材料强度增高，塑性降低。

7. 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：8. 缺口试样静拉伸试验：轴向拉伸、偏斜拉伸两种。

9. 布氏硬度——用钢球或硬质合金球作为压头，采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。

10. 洛氏硬度——采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头，以测量压痕深度所表示的硬度11. 维氏硬度——以两相对面夹角为136°的金刚石四棱锥作压头，采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。

期中考试一名词解释(1)全位错：位错的柏氏矢量等于点阵矢量的整数倍的位错。

(2)不全位错：柏氏矢量小于单位点阵矢量的位错。

(3)交滑移：螺位错在滑移面上滑移受阻后，绕到与此滑移面相交的另一个滑移面上滑移，称为交滑移。

(4)小角度晶界：晶界两侧晶粒的位相差很小的晶界，小角度晶界基本上由位错组成(5)固溶体：溶液中各处的成分与结构相同，是单一的相，在固体状态时称为固溶体。

二简答题与辨析题（1）相与组织;组织：指各种晶粒的组合特征，即各种晶粒的相对量、尺寸大小、形状分布等形貌特征，有多相组织、单相组织。

相：结构相同，物理和化学性质完全均匀的部分，特点：;相与相之间存在有明显的界面，界面两端，物质性质有飞跃性的改变一个体系中可以存在一个或多个相。

（2）肖脱基缺陷和弗兰克尔缺陷;肖脱基缺陷：晶体中某结点上的原子脱位，一般进入其它空位或者逐渐迁移至晶界或表面，其脱位产生的空位称为肖脱基缺陷。

弗兰克尔缺陷：晶体中的原子脱位挤入结点间的间隙，形成间隙原子，其原处结点产生空位。

将这一对点缺陷（空位和间隙原子）称为弗兰克尔缺陷。

同：都是点缺陷异：两种缺陷中脱位原子迁移的位置不一样，且弗兰克尔缺陷包含间隙原子及空位两种点缺陷。

（3）刃型位错与螺型位错;刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。

螺型位错：柏氏矢量平行于位错线的位错。

同：都为线缺陷，都可以在外力的作用下发生滑移运动，运动的结果都是在位错线滑移过的区域之中，造成了上下两半晶晶体整体相对位移过一个b的距离都具有易动性。

异：刃型位错畸变发生在与位错线垂直的方向上，伯氏矢量b与位错线垂直；螺型位错畸变发生在与位错线平行的方向上，伯氏矢量与位错线平行；螺型位错中不存在多余半原子面，而是垂直于位错线的原子平面发生了螺旋状的扭曲；螺型位错可分为左螺型位错和右螺型位错，与正负刃位错不同，左右螺型位错不能相互转化，旋转方向不变。

（4）滑移与交滑移; 滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式。

韧性名词解释韧性是一种材料抵抗断裂的能力，主要用来衡量在使用或加工过程中承受各种应变、应力作用而不发生破坏的能力。

韧性是指某种材料在外力作用下，破坏前有明显的变形和裂纹扩展的特性。

它是材料力学中的重要概念之一，也是物理性质的重要指标。

定义：韧性是一种抵抗断裂的能力，即材料受冲击或过载荷的作用而不被破坏的能力。

韧性与塑性(或硬度)是截然不同的两个概念。

如果将塑性比喻为弹性材料所具有的能够随外力作用而伸长或缩短的特性，那么韧性就可看成是脆性材料所具有的不因外力作用而破坏的特性。

韧性的优劣主要决定于材料的强度，即材料抵抗断裂的能力，其实质反映了材料的潜在强度。

从力学观点看，韧性是材料对于断裂的敏感性;从塑性观点看，韧性则是指受拉、压、弯等外力作用时，破坏前的瞬间行为。

以生产方法来说，韧性是表示延续变形能力的参数；按照这个原理进行测试称做韧性测定。

例如钢轨经火车轮辗轧后再放入水槽浸泡，露出水面部分发生位移，说明该段钢轨仍保持着很好的韧性。

若把钢轨沿纵向切割并取样研究，便得到平均值——单轴抗拉强度。

又如木材横剖面韧性极差，但由于纤维交错排列呈三角形，故可钉榫头。

韧性常用单位时间内完成单位面积形状改变的次数来评价，简称韧度。

《美国大百科全书》的韧性定义是“当冲击过程开始时，固体能吸收足够多的动能（即热能），直至达到峰值温度(Tg)时才停止”。

另据《金属学报》 1960年第2期介绍，韧性的本意系表征材料抵抗微小缺陷穿透的能力，因此还包括密封件及橡胶制品的撕裂性能。

韧性测定通常采用环锥法，它依靠齿尖撞击器壁，引起突然脱离接触，造成急剧降落的负载，借助检波计记录速度曲线。

最初只适用于低碳钢、铝合金和铸铁。

近20余年来，已广泛地应用于高强度钢、铜镍合金、钛合金、非晶态合金、复合材料和陶瓷等许多难熔材料的测试。

韧性在工程上主要表现为结构物抗疲劳或断裂的能力。

某些机械零件，如连杆螺栓、汽缸套和活塞销等都存在局部区域的应力集中问题。

工程材料力学性能复习重点选择：20 填空:20 名词解释：10 简答计算：50一．选择题（10道从下面抽，10道英语出题）1.材料力学性能研究的问题不涉及（物理问题）。

2.工程材料在使用过程中（弹性变形）是不可避免的。

3.工程构件生产过程（提高）塑性，（降低）强度。

4.工程构件使用过程（降低）塑性，（提高）强度。

5.断裂力学解决（含缺陷材料）抗断裂方面的问题。

6.拉伸试样直径一定，标距越长则测出的抗拉强度值（越低）。

7.拉伸试样直径一定，标距越长则测出的延伸率（越低）8.拉伸试样直径一定，标距越长则测出的断面收缩率（不变）。

9.拉伸试样的标距长度I 0应满足关系式（I 0=5.650A 或I 0=10d 0）。

10.均匀变形阶段，金属的伸长率与截面收缩率通常满足关系式（δ=ψ/(1-ψ)）。

11.长材料甲δ10=18%，短材料乙δ5=18%，则两种材料的塑性（甲>乙）。

12.表征脆性材料的力学性能的参量是（E ）、（σb ）。

13.在设计时用来确定构件截面大小的机械性能指标(σb ,σ0.2)14.10mm 直径淬火钢球，加压3000kg ，保持30s ，测得布氏硬度为150的正确表达方式为（150HBS10/3000/30）。

15.（韧窝断口）是非脆性断裂。

16.裂纹体变形的最危险形式是（张开型）。

17.表示的是（持久强度）。

18.晶粒度越小，耐热性（越差）。

19.真空应力应变曲线在拉伸时位于工程应力应变曲线的（左上方）。

20.若材料的断面收缩率小于延伸率，则属于（低塑性）材料21.材料的弹性常数是（E ）、（G ）、（ν）。

22.影响弹性模量最基本的原因是（点阵间距）。

23.加载速率不影响材料的（弹性）。

24.机床底座用铸铁制造的主要原因是价格（低），内耗（高），模量（大）。

25.多晶体金属塑性变形的特点是（不同时性，不均匀性，相互协调性）。

26.细晶强化不适用于（高温）27.位错增殖理论可用于解释（屈服现象）和（形变强化）。

材料力学性能第一章材料单向静拉伸的力学性能1、名词解释弹性比功：为应力-应变曲线下弹性范围所吸收的变形功的能力，又称弹性比能，应变比能。

即弹性比功=（Te2/2E = b e£e/2其中b e为材料的弹性极限，它表示材料发生弹性变形的极限抗力包申格效应：指原先经过变形，然后反向加载时弹性极限（ b P）或屈服强度（b S）降低的现象。

滞弹性：应变落后于应力的现象，这种现象叫滞弹性粘弹性：具有慢性的粘性流变，表现为滞后环，应力松弛和蠕变。

上述现象均与温度，时间，密切相关。

内耗：材料在弹性范围加载和卸载时，有一部分加载变形功被材料所吸收，这部分功叫做材料的内耗.塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。

脆性断裂：材料断裂前基本上补产生明显的宏观塑性变形。

断口一般与正应力垂直，宏观上比较齐平光亮，常呈放射状或结晶状。

韧性断裂：材料断裂前及断裂过程冲产生明显宏观塑性变形的断裂过程。

断口往往呈暗灰色、纤维状。

解理断裂：在正应力的作用下，由于原子间结合键的破坏引起的沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。

剪切断裂：材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。

河流花样：实际上是许多解理台阶，不是在单一的晶面上。

流向与裂纹的扩展方向一致。

韧窝：材料发生微孔聚集型断裂时，其断口上表现出的特征花样。

2、设条件应力为 b ,真实应力为S，试证明S>b。

证明：设瞬时截面积为A，相应的拉伸力为F,于是S=F/A。

同样，当拉伸力F 有一增量dF 时，试样在瞬时长度L 的基础上变为L+dL ，于是应变的微分增量应为de=dL/L，试样自L o伸长至L后，总的应变量为e=lnL/ L °式中e为真应变。

于是e=ln （1+ £）假设材料的拉伸变形是等体积变化过程，于是真应力和条件应力之间有如下关系：S=b （1+ £）由此说明真应力S大于条件应力b3、材料的弹性模数主要取决于什么因素？高分子材料的弹性模数受什么因素影响最严重？答：材料弹性模量主要取决于结合键的本性和原子间的结合力，而材料的成分和组织对它的影响不大，可以说它是一个对组织不敏感的性能指标（对金属材料），而对高分子和陶瓷E对结构和组织敏感。

一：名词解释：
屈服强度：P10是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。

对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。

大于此极限的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。

形变强化：P15在金属的整个形变过程中当外力超过屈服强度后，要塑性变形继续进行必须不断增加外力，从而在真实的应力-应变曲线上表现为应力不断上升。

形变强化，即加工硬化，属于典型的四种金属强化方式之一，随着塑性变形量的增加，金属流变强度也增加，这种现象称为形变强化或加工硬化。

抗拉强度：P18抗拉强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有（或很小）均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。

符号为Rm（GB/T 228-1987旧国标规定抗拉强度符号为σb），单位为MPa。

疲劳：P95
磨损：P139
韧窝：P30在韧窝断裂(微孔聚集型断裂) 的断口上,覆盖着大量显微微坑,这些微坑(窝坑) 称为“韧窝”。

河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动儿相互汇合，同号台阶相互汇合长大，当汇合台阶高度足够大时，便成为河流花样。

断口：P0
硬度：P49
冲击韧性:P57
冲击功：P57
二、符号意义，表征什么
δ0.2：塑性材料的屈服强度，对于没有明显屈服极限的塑性材料，可以将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标，并用σ0.2 来表示。

三、简单题
1、金属材料的强化机制,强化机理?
应变、弥散、固溶、细晶强化。

《材料的力学性能》第一章 材料的拉伸性能名词解释：比例极限P σ，弹性极限e σ，屈服极限s σ，屈服强度0.2σ，抗拉强度b σ，延伸率k δ，断面收缩率k ψ（P7-8），断裂强度f σ（k σ），韧度（P10）1、拉伸试验可以测定那些力学性能？对拉伸试件有什么基本要求？ 答：拉伸试验可以测定的力学性能为：弹性模量E ，屈服强度σs ，抗拉强度σb ，延伸率δ，断面收缩率ψ。

2、拉伸图和工程应力-应变曲线有什么区别？试验机上记录的是拉伸图还是工程应力-应变曲线？答：拉伸图和工程应力—应变曲线具有相似的形状，但坐标物理含义不同，单位也不同。

拉伸图横坐标为伸长量（单位mm ），纵坐标为载荷（单位N ）；工程应力-应变曲线横坐标为工程应力（单位MPa ），纵坐标为工程应变（单位无）。

试验机记录的是拉伸图。

3、脆性材料与塑性材料的应力-应变曲线有什么区别？脆性材料的力学性能可以用哪两个指标表征？答：如下图所示，左图近似为一直线，只有弹性变形阶段，没有塑性变形阶段，在弹性变形阶段断裂，说明是脆性材料。

右图为弯钩形曲线，既有弹性变形阶段，又有塑性变形阶段，在塑性变形阶段断裂，说明是塑性材料。

脆性材料力学性能用“弹性模量“和”脆性断裂强度”来描述。

4、塑性材料的应力-应变曲线有哪两种基本形式？如何根据应力-应变曲线确定拉伸性能？答：分为低塑性和高塑性两种，如下图所示。

左图曲线有弹性变形阶段与均匀塑性变形阶段，没有颈缩现象，曲线在最高点处中断，即在均匀塑性变形阶段断裂，且塑性变形量小，说明是低塑性材料。

右图曲线有弹性变形阶段，均匀塑性变形阶段，颈缩后的局集塑性变形阶段，曲线在经过最高点后向下延伸一段再中断，即在颈缩后的局集塑性变形阶段断裂，且塑性变形量大，说明是高塑性材料。

5、何谓工程应力和工程应变？何谓真应力和真应变？两者之间有什么定量关系？答：6、如何测定板材的断面收缩率？答：断面收缩率是材料本身的性质，与试件的几何形状无关，其测试方法见P8。

滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。

应力状态软性系数：由材料力学可知，任何复杂应力状态均可用三个主力σ1、σ2和σ3（σ1>σ2>σ3）来表示。

根据这三个主应力，由最大切应力理论计算最大切应力：τmax=(σ1－σ3)/2；由相当最大正应力理论计算最大正应力：σmax＝σ1－ν（σ2＋σ3），ν为泊松比，Τmax与σmax的比值表示它们的相对大小，称为应力状态软性系数α↑→τmax↑→应力状态越软，金属越易产生塑性变形和韧性断裂。

缺口效应：实际机件不是截面均匀而无变化的光滑体，往往存在键槽、螺纹等剧烈变化，截面变化的部位可视为“缺口”。

由于缺口的存在，在静载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化，产生“缺口效应”。

冲击韧性：材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。

常用标准试样的冲击吸收功Ak表示。

低温脆性：当试验温度低于某一温度tk时，材料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，这即低温脆性循环硬化：金属材料由循环开始状态变成稳定状态的过程，与其在循环应变作用下的形变抗力变化有关。

若金属材料在恒定应变范围循环作用下，随循环周次增加其应力（形变抗力）不断增加，即为循环硬化。

若在循环过程中，应力逐渐减小，则为循环软化。

磨损：机件表面接触并作相对运动时，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐流失、造成表面损伤的现象称为磨损。

粘着磨损：在滑动摩擦条件下，当摩擦副相对滑动速度较小时发生的磨损。

蠕变：金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。

Aku—u型缺口冲击式样的冲击吸收功qf—疲劳缺口敏感度da/dN—疲劳裂纹扩展速率△Kth—疲劳裂纹扩展门槛值da/dt—应力腐蚀或氢致延滞断裂裂纹扩展速率δ—断后伸长率Gic—临界能量释放率或临界裂纹扩展力，δc—裂纹尖端临界张开位移，在弹塑线弹性条件下以能量形式表示的断裂韧度性状态下以变形量表示的断裂韧度Kic—临界应力场强度因子，线弹性条件下σbb—抗弯强度以应力场强度因子表示的断裂韧度σb —抗拉强度Ki scc—应力腐蚀临界应力场强度因子σbc—抗压强度NDT—无塑性转变温度，以低阶能开始σr—规定残余伸长应力；剩余应力上升的温度定义的韧脆转变温度σs—屈服点NSR—静拉伸缺口敏感度σ0.2—屈服强度n—应变硬化指数σ-1—对称应力循环下的弯曲疲劳极限。

《机械设计基础》课程问题及解答《机械设计基础》问题及解答⼀、机器与机构（⼀）名词解释1.机械：机器、机械设备和机械⼯具的统称。

2.机器：是执⾏机械运动，变换机械运动⽅式或传递能量的装置。

3.机构：由若⼲零件组成，可在机械中转变并传递特定的机械运动。

4.构件：由若⼲零件组成，能独⽴完成某种运动的单元5.零件：构成机械的最⼩单元，也是制造的最⼩单元。

6.标准件：是按国家标准(或部标准等) ⼤批量制造的常⽤零件。

（⼆）简答题：1.机器与机构的主要区别是什么？答：机构不能作为传递能量的装置。

2.构件与零件的主要区别是什么？答：构件运动的最⼩单元，⽽零件是制造的最⼩单元。

3. 何谓标准件？它最重要的特点是什么？试列举出五种标准件。

答：是按国家标准(或部标准等) ⼤批量制造的常⽤零件。

最重要的特点是：具有通⽤性。

例如：螺栓、螺母、键、销、链条等。

4.标准化的重要意义是什么？答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化⽣产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短⽣产周期。

⼆、静⼒学与材料⼒学（⼀）名词解释1.强度极限：材料σ-ε曲线最⾼点对应的应⼒，也是试件断裂前的最⼤应⼒。

2.弹性变形：随着外⼒被撤消后⽽完全消失的变形。

3..塑性变形：外⼒被撤消后不能消失⽽残留下来的变形。

4..延伸率：δ=(l1-l)/l×100％，l为原标距长度，l1为断裂后标距长度。

5.断⾯收缩率：Ψ=(Ａ－Ａ1)/ Ａ×100％，Ａ为试件原⾯积，Ａ1为试件断⼝处⾯积。

6.⼯作应⼒：杆件在载荷作⽤下的实际应⼒。

7.许⽤应⼒：各种材料本⾝所能安全承受的最⼤应⼒。

8.安全系数：材料的极限应⼒与许⽤应⼒之⽐。

9.正应⼒：沿杆的轴线⽅向，即轴向应⼒。

10.剪应⼒：剪切⾯上单位⾯积的内⼒，⽅向沿着剪切⾯。

11.挤压应⼒：挤压⼒在局部接触⾯上引起的压应⼒。

12.⼒矩：⼒与⼒臂的乘积称为⼒对点之矩，简称⼒矩。

13.⼒偶：⼤⼩相等，⽅向相反，作⽤线互相平⾏的⼀对⼒，称为⼒偶14.内⼒：杆件受外⼒后，构件内部所引起的此部分与彼部分之间的相互作⽤⼒。

一、名词解释1、滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象2、弹性比功:表示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。

3、包申格效应：材料经过预先加载并产生少量塑性变形，卸载后，再同向加载，规定残余伸长应力增加，反向加载规定残余伸长应力降低的现象，称为包申格效应。

4、河流花样：裂纹跨越若干相互平行的而且位于不同高度的解理面；解理裂纹与很多螺型位错相遇，汇合台阶高度足够大时，便成为在电镜下可以观察到的河流花样。

5、穿晶断裂：金属断裂时裂纹穿过晶内。

穿晶断裂可以是韧性断裂(如室温下的穿晶断裂)，也可以是脆性断裂（如低温下的穿晶断裂）。

6、沿晶断裂：金属断裂时裂纹沿晶界扩展。

沿晶断裂多为脆性断裂。

断口形貌呈冰糖状7、韧脆转变温度：体心立方或密排六方金属及合金，在温度低于tk时，会由韧性状态转变为脆性状态，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。

转变温度tk称为韧脆转变温度，也称冷脆温度。

8、应力场强度因子：在线弹性断裂力学中，表示带初始裂纹构件的裂纹尖端处应力场奇异性性态的一个参数。

或者反映裂纹尖端弹性应力场强弱的物理量称为应力强度因子。

9、缺口敏感度：用缺口试样的抗拉强度σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值表示，记为NSR。

是安全性力学性能指标。

NSR = σbn/σb10、裂纹扩展能量释放率：把裂纹扩展单位面积时系统释放势能的数值称为裂纹扩展能量释放率，简称能量释放率或能量率。

11、驻留滑移带：金属在循环应力长期作用下，形成永久留或再现的循环滑移带称为驻留滑移带，具有持久驻留性.12、疲劳条带:电镜断口分析表明，第二阶段的断口特征是具有略呈弯曲并相互平行的沟槽花样，称为疲劳条带（疲劳条纹，疲劳辉纹）。

13、应力腐蚀断裂：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的低应力脆断现象，称为应力腐蚀断裂。