第五章__材料的疲劳性能(1)分析
- 格式:ppt
- 大小:3.62 MB
- 文档页数:46
第一章 单向静拉伸力学性能1、 解释下列名词。
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下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
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。
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规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指数 【P15】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未发生改变,故弹性模量对组织不敏感。
【P4】4、 现有45、40Cr 、35 CrMo 钢和灰铸铁几种材料,你选择哪种材料作为机床起身,为什么?选灰铸铁,因为其含碳量搞,有良好的吸震减震作用,并且机床床身一般结构简单,对精度要求不高,使用灰铸铁可降低成本,提高生产效率。
5、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。
为什么脆性断裂最危险?【P21】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。
6、 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?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。
航空航天领域中的材料力学分析第一章引言航空航天领域是现代工程中最复杂和关键的领域之一。
在航空航天工程中,材料力学分析是重要的组成部分,旨在研究和评估材料在不同工况下的性能和行为。
本文将探讨航空航天领域中的材料力学分析方法和技术。
第二章材料力学基础材料力学是研究材料的力学性能和行为的学科,包括弹性力学、塑性力学、断裂力学等。
在航空航天工程中,材料必须具有高强度、低重量和良好的耐久性,因此材料的弹性、塑性、断裂性等力学性能是必须考虑的要素。
第三章航空航天材料的力学性能测试为了评估航空航天材料在不同工况下的力学性能,需要进行一系列的力学性能测试。
这些测试包括拉伸测试、压缩测试、弯曲测试、冲击测试等。
通过这些测试,可以获得材料的弹性模量、屈服强度、断裂韧度等参数,为后续的力学分析提供基础数据。
第四章结构材料力学分析在航空航天工程中,结构材料的力学分析是至关重要的。
结构材料通常用于制造飞机、火箭等载荷承受和传递的部件。
在结构材料力学分析中,需要考虑静力学和动力学等因素,以确定材料在各种工况下的应力分布和变形行为。
第五章航空航天材料的疲劳分析疲劳是航空航天材料中的主要失效机制之一。
由于飞行器在使用过程中会受到复杂的载荷作用,材料会逐渐发生损伤和失效。
为了提高飞行器的寿命和安全性,需要进行疲劳分析,评估材料在不同应力水平下的寿命和疲劳性能。
第六章航空航天材料的断裂力学分析在航空航天工程中,材料的断裂行为是必须考虑的因素之一。
断裂力学分析主要关注材料的断裂韧度和断裂韧性,以评估材料在受到应力集中和裂纹扩展的情况下的断裂性能。
合理的断裂力学分析可以指导工程设计和制造,提高航空航天器的安全性。
第七章材料力学分析的数值模拟方法随着计算机技术的发展,数值模拟方法在航空航天材料力学分析中得到了广泛应用。
有限元方法是最常用的数值模拟方法之一,通过将结构离散为有限数量的单元,可以模拟材料的应力分布和变形行为。
其他常用的数值模拟方法还包括边界元法、网格无关方法等。
材料疲劳实验报告1. 实验目的材料疲劳实验是为了研究材料在长期重复加载下的性能变化规律,探究材料的疲劳寿命及疲劳行为。
本次实验旨在通过不同载荷条件下对金属材料进行疲劳实验,分析其疲劳寿命及疲劳失效模式。
2. 实验原理疲劳材料学认为,在材料受到交变载荷作用时,由于局部应力和变形的聚焦作用,会造成材料内部微小损伤积累,最终导致材料疲劳失效。
实验中常用的参数包括应力幅、载荷周期、载荷频率等。
3. 实验设备及材料本次实验采用了一台电子疲劳试验机,可实现不同载荷条件下的疲劳加载。
实验材料选用了工业中常见的金属材料,如钢、铝等,以进行疲劳实验。
4. 实验方法(1)根据实验要求确定不同载荷条件下的疲劳试验方案,包括载荷幅值、载荷周期等参数;(2)将待测材料制备成标准试样,并在试验机上装夹好;(3)依据设定的疲劳试验方案进行试验,并根据试验机读数记录实验数据;(4)当达到设定的疲劳寿命或发生疲劳失效时停止试验,记录试验结果。
5. 实验结果及分析经过一系列的疲劳实验,我们得到了不同载荷条件下金属材料的疲劳寿命数据。
通过对数据进行分析,我们可以发现随着载荷幅值的增加,材料的疲劳寿命逐渐减小,疲劳失效模式也呈现出明显的变化。
此外,不同金属材料在疲劳实验中表现出不同的特性,例如某一种金属在高强度载荷下疲劳寿命更长等。
6. 实验结论通过本次材料疲劳实验,我们深入了解了材料在疲劳加载下的性能表现及疲劳寿命规律。
我们可以通过调整载荷条件来延长材料的疲劳寿命,提高其耐久性。
疲劳实验为材料科学领域的研究提供了重要的参考依据。
7. 结语本次实验不仅增进了我们对材料疲劳行为的认识,同时也对未来的相关研究工作起到了积极的推动作用。
期待通过更多的研究和实验,为材料科学领域的发展做出更大的贡献。
绪论1、简答题什么是材料的性能?包括哪些方面?[提示]材料的性能定量地反映了材料在给定外界条件下的行为;解:材料的性能是指材料在给定外界条件下所表现出的可定量测量的行为表现。
包括力学性能(拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲)物理性能(热、光、电、磁)化学性能(老化、腐蚀)。
第一章单向静载下力学性能1、名词解释:弹性变形塑性变形弹性极限弹性比功包申格效应弹性模量滞弹性内耗韧性超塑性韧窝解:弹性变形:材料受载后产生变形,卸载后这部分变形消逝,材料恢复到原来的状态的性质。
塑性变形:微观结构的相邻部分产生永久性位移,并不引起材料破裂的现象。
弹性极限:弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应力。
弹性比功:弹性变形过程中吸收变形功的能力。
包申格效应:材料预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余应力降低的现象。
弹性模量:工程上被称为材料的刚度,表征材料对弹性变形的抗力。
实质是产生100%弹性变形所需的应力。
滞弹性:快速加载或卸载后,材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。
内耗:加载时材料吸收的变形功大于卸载是材料释放的变形功,即有部分变形功倍材料吸收,这部分被吸收的功称为材料的内耗。
韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
超塑性:在一定条件下,呈现非常大的伸长率(约1000%)而不发生缩颈和断裂的现象。
韧窝:微孔聚集形断裂后的微观断口。
2、简答(1)材料的弹性模量有那些影响因素?为什么说它是结构不敏感指标?解:键合方式和原子结构,共价键、金属键、离子键E高,分子键E低原子半径大,E小,反之亦然。
晶体结构,单晶材料在弹性模量在不同取向上呈各向异性,沿密排面E大,多晶材料为各晶粒的统计平均值;非晶材料各向E同性。
化学成分,微观组织温度,温度升高,E下降加载条件、负载时间。
对金属、陶瓷类材料的E没有影响。
高聚物的E随负载时间延长而降低,发生松弛。