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材料力学期末复习题库一、选择题1. 材料力学中，材料的弹性模量E表示：A. 材料的弹性B. 材料的塑性C. 材料的韧性D. 材料的硬度正确答案：A2. 根据材料力学理论，下列哪项不是材料力学的研究对象？A. 弹性变形B. 塑性变形C. 材料的疲劳D. 材料的热传导正确答案：D3. 在单轴拉伸试验中，材料的屈服强度是指：A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料发生弹性变形的应力D. 材料发生蠕变的应力正确答案：A二、填空题1. 当材料受到拉伸时，其应力-应变曲线上的第一个平台表示材料的________。
答案：弹性阶段2. 材料力学中的应力定义为单位面积上的________。
答案：力3. 材料的疲劳破坏是指材料在________下反复加载和卸载，最终导致破坏。
答案：循环应力三、简答题1. 请简述材料力学中材料的三种基本变形类型。
答案：材料的三种基本变形类型包括拉伸和压缩、剪切、扭转。
2. 什么是材料的屈服点，它在材料力学中有什么意义？答案：屈服点是指材料在拉伸过程中，从弹性变形过渡到塑性变形的应力值。
它在材料力学中的意义在于，屈服点是判断材料是否发生永久变形的重要指标，也是工程设计中选材和结构设计的重要依据。
四、计算题1. 某材料的弹性模量E=200 GPa，泊松比ν=0.3。
若材料受到一个力F=10 kN，试计算在该力作用下材料的应变ε。
答案：首先，根据应力的定义，σ = F/A，其中A是受力面积。
由于题目中未给出受力面积，我们可以假设一个单位面积A=1 m²。
那么σ = 10 kN = 10,000 N。
然后，利用弹性模量E和泊松比ν的关系，可以计算应变ε = σ / E = 10,000 N / (200 GPa * 1 m²) =0.00005。
2. 某材料的屈服强度σy=300 MPa，现在要设计一个承受最大应力不超过200 MPa的部件，该部件的厚度至少应该是多少？答案：由于屈服强度σy是材料开始发生永久变形的应力值，为了确保部件在最大应力200 MPa下不发生永久变形，部件的厚度t应该满足σ ≤ σy。
材料力学一、填空题 （每空4分，共40分）1．一长l ，横截面面积为A 的等截面直杆，其密度为ρ，弹性模量为E ，则杆自由悬挂时由自重引起的最大应力 =m ax σ ；杆的总伸长l ∆＝ 。
2．对图中铆钉进行强度计算时，=τ ，=bs σ 。
3．矩形截面梁的F smax 、M max 及截面宽度不变，若将截面高度增加一倍，则最大弯曲正应力为原来的 倍，最大弯曲切应力为原来的 倍。
4．图示两梁的材料相同，最小截面面积相同，在相同的冲击载荷作用下，图 所示梁的最大正应力较大。
5．图示等截面梁AC 段的挠曲线方程为)2/(20EI x M w -=，则该段的转角方程为 ；截面B 的转角和挠度分别为 和 。
二、选择题 （每题4分 共20分）1．矩形截面细长压杆，b/h = 1/2。
如果将b 改为 h 后仍为细长压杆，临界压力是原来的多少倍？（ ）(A)2倍；(B) 4倍；(C) 8倍；(D)16倍。
2． 图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为：（ ）(A)τσ=3r ； (B)τσ=3r ；(C)τσ33=r ；(D)τσ23=r 。
第2题图 第3题图3．一空间折杆受力如图，则AB 杆的变形：（ ）(A) 纵横弯曲 ；(B) 弯扭组合；(C) 偏心拉伸； (D) 拉、弯、扭组合。
4．一内外直径之比D d /=α 的空心圆轴，当两端受力偶矩作用产生扭转变形时，横截面的最大切应力为τ，则横截面的最小切应力：（ ） (A) τ； (B) ατ； (C) ()τα31- ； (D) ()τα41-。
5．对于图示交变应力，它是：(A)对称循环交变应力；(B)脉动循环交变应力；(C)静循环交变应力 。
（ ）图示杆系结构中AB 杆为刚性杆，①、②杆刚度为EA ，外加载荷为 P ，求①、②杆的轴力。
（40分）σσσ材料力学参考答案一、填空题1．g l ρσ=max ，E l g 22ρ2．22dPπ，dt P3．0．25，0．54．(a)5．EI x M 0-，EI a M 0-，)tan()(2020EI aM a l EI a M ---二、选择题1．（B ） 2．（D ） 3．(C) 4．(B) 5.(B)三、解：（1）静力平衡方程如图b 所示，F N1，F N2为①，②杆的内力；Fx 、F Y 为A 处的约束力，未知力个数为4，静力平衡方程个数为3（平面力系），故为一次超静定问题。
材料力学I期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，下列哪个参数不是描述材料弹性性质的？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 泊松比D. 剪切模量答案：B2. 在拉伸试验中，材料的屈服点是指：A. 应力达到最大值时对应的应变B. 应力达到最大值时对应的应力C. 材料开始发生塑性变形的应力D. 材料发生断裂的应力答案：C3. 根据胡克定律，下列哪个说法是正确的？A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变成二次方关系D. 应力与应变成对数关系答案：A4. 在材料力学中，下列哪个参数是用来描述材料的韧性的？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 硬度D. 冲击韧性答案：D5. 材料力学中，下列哪个参数是用来描述材料的塑性变形能力的？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 硬度D. 延伸率答案：D6. 根据材料力学的基本原理，下列哪个说法是错误的？A. 应力是单位面积上的力B. 应变是单位长度的变化量C. 应力和应变都是标量D. 应力和应变之间存在线性关系答案：C7. 在材料力学中，下列哪个参数是用来描述材料的硬度的？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 布氏硬度D. 冲击韧性答案：C8. 材料力学中，下列哪个参数是用来描述材料的疲劳强度的？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 疲劳极限D. 冲击韧性答案：C9. 在材料力学中，下列哪个参数是用来描述材料的抗拉强度的？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 抗拉强度D. 冲击韧性答案：C10. 材料力学中，下列哪个参数是用来描述材料的压缩强度的？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 压缩强度D. 冲击韧性答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料力学中，应力的定义是单位面积上的_______。
答案：力2. 材料力学中，应变的定义是单位长度上的_______。
答案：长度变化3. 材料力学中，弹性模量是描述材料_______性质的物理量。
答案：弹性4. 材料力学中，泊松比是描述材料在受到_______作用时，横向应变与纵向应变的比值。
材料力学期末考试复习题及答案配高等教育出版社第五版一、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为刚体。
2.构件抵抗破坏的能力称为强度。
3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成正比。
4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为二次抛物线。
5.偏心压缩为轴向压缩与弯曲的组合变形。
6.柔索的约束反力沿柔索轴线离开物体。
7.构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在力与轴相交或平行情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为中性轴。
10.图所示点的应力状态，其最大切应力是 100Mpa 。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是变形效应运动效应。
12.外力解除后可消失的变形，称为弹性变形。
13.力偶对任意点之矩都相等。
14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为 5F/2A 。
15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有突变。
16.光滑接触面约束的约束力沿接触面的公法线指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形，称为塑性变形。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心不共线的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示，梁最大拉应力的位置在 C 点处。
20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是 2τ《=【σ】。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为平衡。
22.在截面突变的位置存在应力集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有突变。
24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。
25.临界应力的欧拉公式只适用于细长杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为而力构件。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是力，力偶，平衡。
29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为7Fa/2EA 。
材料力学一、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形，称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。
15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形，称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。
20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。
21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。
22.在截面突变的位置存在集中现象。
23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。
24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。
25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。
26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。
29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为。
30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。
二、计算题：1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T梁的载荷与横截面尺寸如图所示，C为截面形心。
材料力学期末复习题两份（含答案）《材料力学一》课程试题一、选择题(把答案的序号填在括号内) （每题3分） 1、单位长度的扭转角与（）无关。
A 扭矩B 材料的性质C 轴的长度D 截面的几何性质2、直径为D 的实心圆轴，两端受扭转力偶矩作用，最大许可荷载为T 。
若将轴的横截面增加一倍，则其最大许可荷载为（）。
A T 2B T 2C T 22D T 43、一水平简支梁，受到竖直向下的载荷作用，若该梁采用铸铁制成，合理的截面形状为（）。
4、校核图示铆钉联接中铆钉的剪切和挤压强度时，其剪切面积是（）；挤压面积是（）。
A 2dC dt πD 42d π5、图示矩形截面，m-m 的两个静矩的（）。
A 绝对值相等，正负号相同 B 绝对值相等，正负号不同 C 绝对值不等，正负号相同 D 绝对值不等，正负号不同zm mCABCDP二、填空题（每题3分）1、影响持久极限的主要因素是__________________________ _________________________________________________。
2、杆件在受到拉伸或压缩时，EA 叫做___________；圆轴发生扭转时，P GI 叫做__________；梁发生弯曲变形时，z EI 叫做____________。
3、梁受力弯曲后产生的两种形式的位移分别是__________和__________。
4、对于一个单元体，极值正应力所在的平面叫做__________，极值正应力也叫做________。
5、构件受力如图所示，用单元体表示A 点的应力状态（作图）。
MeA三、图示钢轴的转速为600=n 转/分，主动轮A 的输入功率KW P A 50=，从动轮B 的输出功率为KW P B 20=，从动轮C 的输出功率为KW P C 30=，轴的直径mm d 50=，轴的材料的[]MPa 40=τ，[]m /1 =?；剪切弹性模量GPa G 80=。
材料力学期末考试复习题及答案配高等教育出版社第五版一、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。
2.构件抵抗的能力称为强度。
3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。
5.偏心压缩为的组合变形。
6.柔索的约束反力沿离开物体。
7.构件保持的能力称为稳定性。
8.力对轴之矩在情况下为零。
9.梁的中性层与横截面的交线称为。
10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。
11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。
12.外力解除后可消失的变形，称为。
13.力偶对任意点之矩都。
14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。
15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。
16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。
17.外力解除后不能消失的变形，称为。
18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。
19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。
第1页共 6 页20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ] ，其第三强度理论的强度条件是21. 物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。
22. 在截面突变的位置存在集中现象。
23. 梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。
27.作用力与反作用力的关系是。
28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。
29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。
二、计算题：1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。
2.铸铁T 梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。
已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[ σc]=160MPa，许用拉应力[ σt ]=40MPa。
材料力学试卷汇总第一套材料力学期末考试卷科目：材料力学（B ） 考试方式：闭卷考试时间：120分钟一、选择题（请考生将答案填涂在答题卡相应的位置）（每小题3分，满分21 分）1、如右图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈， 可以提高 ____A. 螺栓的拉伸强度；B. 螺栓的挤压强度；C. 螺栓的剪切强度；D .平板的挤压强度。
2、塑性材料试件拉伸试验时，在强化阶段发生 __________A. 弹性变形；B. 塑性变形；C. 线弹性变形；D .弹性与塑性变形。
3、图示十字架，AB 杆为等直均质杆，。
＜）为圆轴。
当 .0 该十字架绕0-。
轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB 人 和轴o-o 分别发生 ______________A .拉伸变形、压缩变形； 」七B.拉弯组合变形、压弯组合变形； °C .拉弯组合变形、压缩变形；D .拉伸变形、压弯组合变形。
螺栓/垫圈二 导板4、如图所示重量为。
的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数5 .材料的失效模式oA只与材料本身有关，而与应力状态无关；B与材料本身、应力状态均有关；C只与应力状态有关，而与材料本身无关；D与材料本身、应力状态均无关。
6.对莫尔积分（单位载荷法）的下述讨论，正确的是（）A仅仅适用于弯曲变形；B等式两端具有不相同的量纲；C等式两端具有相同的量纲；D仅仅适用于曲杆。
7 .图示交变应力的循环特征「、平均应力应力幅值a分别为（）（应力单位为MPa）A 40、20、10 ;B 20、10、20 ;C 0、20、10 ;D 0、20、20 o二.（本题满分10分）图示简支梁由No.22a工字钢制成，已知其许用应力[cr] = 160MPa ,试求梁的许用载荷[F]。
壬2m 2m 2mNo. 22a三.（本题满分10分）图示刚架各杆的E/皆相等。
试求支座。
处支反力。
四（本题满分12分）试作图示外伸梁的剪力图和弯矩图并给出wy、和qI 2a I五、（本题满分14分）（1）（6分）已知三向应力状态如图所示（图中应力单位:MPa ）,试求：主应力的大小2030⑵.（8分）试求图示单元体的主应力大小和主平面方位,并在图中画出（图中应力单位 :MPa ）I 80六、（本题满分12分）直径d = 100mm的横梁CD,由直径4 =35mm的支杆43 支承，尺寸如图所示。
1、解释：形变（应变）强化、弹性变形、刚度、弹性不完整性、弹性后效、弹性滞后、Bauschinger效应、应变时效、韧性、脆性断裂、韧性断裂、平面应力状态、平面应变状态、低温脆性、高周疲劳、低周疲劳、疲劳极限、等强温度、弹性极限、疲劳极限、应力腐蚀开裂、氢脆、腐蚀疲劳、蠕变极限、持久强度、松弛稳定性、磨损。
2•弹性滞后环是由于什么原因产生的。
材料的弹性滞后环的大小对不同零件有不同的要求？弹性滞后环是由T材料的加载线和卸载线不重合而产生的。
对机床的底座等构件，为保证机器的平稳运转，材料的弹性滞后环越大越好；而对弹簧片、钟表等材料，要求材料的弹性滞后环越小越好。
3•断口的三个特征区？微孔聚集型断裂、解理断裂和沿晶断裂的微观特征分别为？断口的三耍素是纤维区、放射区和剪切唇。
微孔聚集型断裂的微观特征是韧窝；解理断裂的微观特征主要有解理台阶和河流和舌状花样:沿晶断裂的微观特征为石状断口和冰糖块状断口。
4•应力状态系数a值大小和应力状态的软硬关系。
为测量脆性材料的塑性，常选用应力状态系数a值（大）的实验方法，如（压缩）等。
5.在扭转实验中，塑性材料的断口方向及形貌，产生的原因？脆性材料的断口的断口方向及形貌，产生的原因?在扭转试验中，塑性材料的断裂面与试样轴线垂直；脆性材料的断裂而与试样轴线成45° o 6.材料截面上缺口的存在，使得缺口根部产生（应力集中）和（双（三）向应力）,试样的屈服强度（升高），塑性（降低)o7.低温脆性常发生在具有什么结构的金属及合金中，在什么结构的金属及合金中很少发现。
低温脆性常发生在具有体心立方结构的金属及合金中，而在面心立方结构的金属及合金中很少发现。
8・按断裂寿命和应力水平，疲劳可分为？疲劳断口的典型特征是？9 •材料的磨损按机理可分为哪些磨损形式。
10.不同加载试验下的应力状态系数分别为多少?11.材料的断裂按断裂机理可分为？按断裂前塑性变形大小可分为？答：材料的断裂按断裂机理分可分为微孔聚集型解理断裂和沿晶断裂；按断裂前塑性变形大小分延性断裂和脆性断裂。
微孔聚集型断裂的微观特窝；解理断裂的微观特征主要有解理台阶和河流和舌状花（ 弹性后效 ）等弹性变形时加载线与卸 完全）、 氏硬度等。
18.应力腐蚀中材料与介质的组合是（ ）;在腐蚀疲劳断裂中材 样:沿晶断裂的微观特征为石状断口和冰糖块状断口。
12. 根据裂纹体所受载荷与裂纹间的关系，可将裂纹分为哪三种类型？哪种类型 裂纹是实际工程构件中最危险的一种形式？根抑裂纹体所受载荷与裂纹间的关系，可将裂纹分为 张开（拉伸）型 裂纹、滑开（剪切）型裂纹和 撕开型裂纹等三种类型； 其中张开（拉伸）型裂纹是实际工程构件中最危险的一种形式。
13 •循环载荷的五个参量？对循环载荷，常用最大应力、最小应力、平均应力、应 力半幅、和应力比等五个参量进行描述。
14. 材料在环境介质作用下的开裂包括哪些类型。
15. 在典型的金属蠕变曲线上包括哪三个阶段。
在典型金属与陶瓷材料的蠕变曲线上，蠕变过程常 速蠕变，恒速蠕变和加速蠕变三个阶段组成。
16. 在材料的完整弹性变形中，加载的应力•应变曲线与卸载曲线 重合 ）；而对不完整的弹性变形，存在着（ （ 弹性滞后）、（ 包辛格效应 载线不重合的现象。
17. 测定材料硬度的方法主要有？其中压入硬度法又可分为？答：测定材料硬度的方法主要有压入法、回跳法和刻划 法；具中压入硬度法乂可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、和努料会在（ ）介质中出现。
19.材料的拉伸力学性能包括哪些强度指标和哪些塑性指标。
20・材料的韧性是表征材料在外力作用下，从变形到断裂全过程中 < ）的能力。
21・O e 、Op 、J 、、。
b 、V 、K ISC C、'K O ：等分别表示材料的？c c 表示材料的弹性极限；o p 表示材料的比例极限；OS 表示材料的屈服强度；Ob 表示材料的抗拉强度。
22拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的延伸率会？ 23不同加载实验中，应力状态系数的大小关系？ 24哪种硬度与维氏硬度值可以互相转换？25在缺口试样的冲击实验中，试样的厚度、缺口的尖锐程度和试样冲击韧性的关系？26双原子模型计算出的材料理论断裂强度比实际值高出卜3个数量级，是因为什么？27材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加如何变化?28在研究低周疲劳和高周疲劳时，分别通过控制什么的方式进行。
29在高温高压下，氢与钢中的碳发生反应生成甲烷气体，从而导致钢的塑性降低，这种现象叫做?30应力松弛是指什么？31材料的弹性比功，可通过什么方法来得到提高32 HRC种表示什么硬度。
33在缺口试样的冲击实验中，缺口试样的厚和韧脆转变温度的关系341型（张开型）裂纹、II型（滑开型）裂纹的外加应力与裂纹面的方向关系?35对称循环应力的应力比R为？36黄铜容易在什么溶液中发生应力腐蚀开裂。
37云表示？38为使材料获得较高的韧性，对材料的强度和塑性有什么要求39奥氏体不锈钢在什么溶液中容易发生应力腐蚀开裂。
40细晶强化不适用于什么温度下的强化?41.材料的应力腐蚀开裂具有哪些主要特征?答：应力腐蚀开裂具有以下特点：（1）造成应力腐蚀破坏的是静应力，远低丁•材料的屈服强度，而且一般是拉伸应力。
（2）应力腐蚀造成的破坏，是脆性断裂，没有明显的塑性变形。
（3）只有在特定的合金成分与特定的介质相组合时才会造成应力腐蚀。
（4）卜'/「力腐蚀的裂纹扩展速率一般右.10・9〜10-6m/s,扫点象疲劳, 是渐进缓慢的，这种亚临界的扩展状况一直达到某一临界尺寸，使剩余下的断而不能承受外载时，就突然发生断裂。
（5）丿应力腐蚀的裂纹多起源于表而蚀坑处, 而裂纹的传播途径常垂直于拉力轴。
（6）应力腐蚀破坏的断口，其颜色灰暗，表面常有腐蚀产物。
（7）应力腐蚀的主裂纹扩展时常有分枝。
（8）丿应力腐蚀引起的断裂可以是穿晶断裂，也可以是晶间断裂。
（5分）42•材料的厚度或截面尺寸对材料的断裂韧性有什么影响？在平面应变断裂韧性Kic的测试过程中，为了保证裂纹尖端处于平面应变和小范围屈服状态，对试样>2 2.5的尺寸有什么要求？答：材料的断裂韧性随材料厚度或截面尺寸的增加而减小，最终趋于一个稳定的 最低值，即平面应变断裂韧性KIC 。
（ 2分）为保证裂纹尖端处于平面应变和小范囤屈服状态， 对试样在乙向的厚度B 、在y 向的宽度W 与裂纹长度a Z 差（即Ww,称 为韧带宽度）和裂纹长度Q 设计成如下尺寸Ba（矿一。
）43•脆性和塑性材料的典型应力•应变曲线有哪几种？并叙述曲线的主要特征及所属材料。
答：典型的应力■应变曲线主耍有以下两种：（1）脆性材料如玻璃、多种陶瓷、岩石，交联很好的聚合物、低温下的金属材 料、淬火状态的高碳钢和普通灰铸铁等的应力一应变曲线，在拉伸断裂前，只发 生弹性变形，不发生塑性变形，在最高载荷点处断裂，形成平断口，断口平面与 拉力轴线垂直。
（1分）（2）塑性材料的应力一应变曲线：（a ）对调质钢和一些轻合金，它们的应力一应 变曲线可分为：弹性变形阶段、发生屈服、应变强化或加工硬化阶段、缩颈阶段、 断裂等阶段；断裂后形成杯状断口。
（b ）退火低碳钢和某些有色金属材料，应力. 应变曲线上具有明显的屈服点、屈服平台等特征。
（c ）对某些塑性较低的金属如 铝青铜、和形变强化能力特别强的金属如ZGMnl3等材料，丿应力一丿应变曲线上不 出现颈缩的，只有弹性变形阶段和均匀塑性变形阶段。
（d ）对某些低溶质固溶体 铝合金及含杂质的铁合金材料，在应力一应变曲线上回出现多次局部失稳或齿形 特征。
（4分）44. 解释形变强化的概念，并阐述其工程意义。
答：拉伸试验中，材料完成屈服应变后，随应变的增加发生的应力增大的现彖， 称为形变强化。
材料的形变强化规律，可用Hollomon 公式S=Ksn 描述。
（2分） 形变强化是金属材料最重要的性质2—，其工程意义在T ： 1）形变强化可使材 料或零件具有抵抗偶然过载的能力，阻止塑性变形的继续发展，保证材料安全。
2）形变强化是工程上强化材料的重要手段，尤其对于不能进行热处理强化的材 料，形变强化成为提高其强度的非常重耍的手段。
3）形变强化性能可以保证某 些冷成形如冷拔线材和深冲成形等工艺的顺利进行。
（2分）HB —_________________ 斗_-A ^rDh 小⑴-山-心（1分）45.简述布氏硬度试验方法的原理、计算方法和优缺点。
答：a）测试原理：用一定的压力P将直径为D的淬火钢球或硬质合金球压入试样表面，保持规定的时间后卸除压力，于是在试件表而留下压痕（压痕的直径和深度分别为d和,门。
布氏硬度用单位压痕表面枳川上所承受的平均压力表示。
（2分）b）计算方法：c）优缺点：（1分）优点：1）分散性小，重复性好，能反映材料的综合平均性能。
2）可佔算材料的抗拉强度。
缺点：1）不能测试薄件或表面硬化层的硬度。
2）试验过程中，常需要更换压头和实验载荷，耗费人力和时间。
46.解释平面应力和平面应变状态，并用应力应变参数表述这两种状态。
答：对薄板，由于板材较薄，在厚度方向上可以自由变形，即a^ = （）。
这种只在两个方向上存在应力的状态称为平对厚板，由于厚度方向变形的约束作用，使得Z方向不产生应变，即£"0，这种状态称为平面应变。
（2分）47•与常温下力学性能相比，金属材料在高温下的力学行为有哪些特点?答：与常温下力学性能相比，金属材料在高温下的力学行为有如下特点：（1）材料在高温下将发生蠕变现象。
即在应力恒定的情况下，材料在丿应力的持续作用下不断地发生变形。
（2）材料在高温下的强度与载荷作用的时间有关了。
载荷作用的吋间越长，引起一定变形速率或变形量的形变抗力及断裂抗力越低。
（3）材料在高温下工作时，不仅强度降低，而且塑性也降低。
应变速率越低，载荷作用时间越长，塑性降低得越显著。
因而在高温下材料的断裂，常为沿晶断裂。
（4）在恒定应变条件下，在高温下工作的材料还会应力松弛现象，即材料内部的应力随时间而降低的现象。
48.某一高强钢在化学介质和外加载荷的共同作用下，常发生低应力脆断。
试从断口和电化学的角度，阐述如何区分钢的应力腐蚀与氢致延滞断裂。
答：a）断口特征：b）电化学原理：（2分）应力腐蚀破裂：施加阳极极化电流时，会缩短产生裂纹的时间。
氢脆：施加阴极极化电流时，会缩短产生裂纹的时间。
49.什么是低温脆性？并阐述低温脆性的物理本质。
答：材料因温度的降低由韧性断裂转变为脆性断裂，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，断口特征由纤维状变为结晶状的现象，称为低温脆性或冷脆。
低温脆性是材料屈服强度随温度的下降而急剧增加、但材料的断裂强度。
