材料性能学历年真题及答案
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材料性能学考试试题
材料性能学考试试题一、选择题1.以下哪个不属于材料性能的根本分类？– A. 机械性能– B. 热性能– C. 化学性能– D. 形态性能2.材料的硬度是指材料抵抗塑性变形的能力。
以下哪个硬度测试方法是通过使用金刚石锥尖对材料进行压痕测试的？– A. 佩氏硬度– B. 洛氏硬度– C. 布氏硬度– D. 维氏硬度3.建筑材料的抗压强度是指材料在受到压缩作用下能够承受的最大应力。
以下哪个单位用于表示抗压强度？– A. N/mm^2– B. kg/m– C. J/m^3– D. m/s^24.以下哪个材料是具有良好导电性能的金属？– A. 钼– B. 铝– C. 铅– D. 锌5.温度是影响材料性能的重要因素之一。
以下哪个材料的耐高温性能最好？– A. 聚乙烯– B. 尼龙– C. 涤纶– D. 聚苯乙烯二、填空题1.弹性模量是材料的______________。
2.___________是材料在固态下由热胀造成的体积膨胀。
3.冶金学中，___________是指固态金属晶粒间的界面。
4.断口形貌是材料断裂过程中形成的_____________。
5.碳化钨是一种_____________。
三、简答题1.请简要介绍一下材料的弹性变形和塑性变形的主要差异。
2.请解释一下什么是材料的韧性。
3.请举例说明材料的热膨胀性。
4.解释一下材料的导热性和导电性的区别。
5.什么是材料的耐腐蚀性？四、论述题1.简述材料性能对于材料选择的重要性，并以两个实际材料为例进行论述。
2.请论述材料的机械性能对于工程工程的影响以及如何优化材料的机械性能。
以上就是材料性能学考试试题的内容。
希望这些题目能够对您的学习和考试有所帮助！如需进一步了解每个问题的答案，请参考专业课程或教材。
《材料性能学》习题答案
（1）Al 为 fcc 结构，单晶体有三阶段：易滑移。线性硬化、抛物线硬化； （2）Mg 为 hcp 结构，只有三个基面滑移系，曲线上只有易滑移阶段； （3）工业纯铁：有明显的屈服现象，随后是应变硬化和颈缩。模量和强度比 Al、Mg 高， 但塑性略差于 Al； （4）T8 钢为高碳钢，无屈服，与工业纯铁相比， b 高，但 % 低； （5）过共晶白口铸铁，非常脆，几乎无宏观塑性，为低应力脆断， b 不高。 2.19 解：
（2）再根据经典强度设计条件来选取[ ]< 0.2 的状态，根据许用应力条件[ ]= 0.2 /1.4， 求出五种状态下的许用应力为： ①785.7；②857.1；③928.6；④1000；⑤1071.4 可见除状态①以外的其他状态，均能满足经典强度设计要求，综合两种设计准则，只 有热处理状态②同时满足。 3.16 解： 根据题意，可将裂纹简化为无限大平板穿透裂纹，则有： K I
P 2000 526.4MPa A (2.2 103 ) 2 4
l l0 258.3 0.256 ； 200
真应变： e ln( ) ln （3）工程应力：
P 2000 407.6MPa A0 (2.5 103 ) 2 4
l 258.3 200 0.292 l0 200
1.16 解： （1）40CrNiMo 调质钢：拉伸试验，该钢为中碳合金结构钢，且为调质处理状态，有一定强 度和塑性的配合，可由单向拉伸试验的 或 来表征塑性； （2）20Cr 渗碳淬火钢：拉伸、扭转、弯曲，该钢本身为低碳合金钢，有较好的塑性。经渗 碳后， 表面为高碳处于外硬内韧状态， 若需要确定整体塑性， 可采用拉伸试验的 或
da
3
a2
材料性能学复习题及答案
材料性能学复习题及答案一、单项选择题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时，应力与应变的比值。
下列哪种材料通常具有较高的弹性模量？A. 橡胶B. 木材C. 钢铁D. 塑料答案：C2. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时，开始发生永久变形的应力值。
下列哪种情况下材料的屈服强度会降低？A. 提高温度B. 降低温度C. 增加材料的纯度D. 进行热处理答案：A3. 疲劳强度是指材料在反复加载和卸载过程中，能够承受的最大应力而不发生断裂的能力。
下列哪种材料通常具有较好的疲劳强度？A. 纯金属B. 合金C. 复合材料D. 陶瓷材料答案：B二、多项选择题1. 影响材料硬度的因素包括哪些？A. 材料的微观结构B. 材料的化学成分C. 材料的加工工艺D. 材料的表面处理答案：ABCD2. 材料的断裂韧性是指材料在受到外力作用时，抵抗裂纹扩展的能力。
下列哪些因素可以提高材料的断裂韧性？A. 增加材料的韧性B. 减少材料的缺陷C. 提高材料的硬度D. 改善材料的微观结构答案：ABD三、判断题1. 材料的塑性是指材料在受到外力作用时，能够发生永久变形而不断裂的性质。
（对）2. 材料的导热系数越高，其导热性能越好。
（对）3. 材料的抗拉强度和屈服强度是相同的概念。
（错）四、简答题1. 简述材料的疲劳破坏过程。
答：材料的疲劳破坏过程通常包括裂纹的萌生、扩展和最终断裂三个阶段。
在反复加载和卸载的过程中，材料内部的微裂纹逐渐扩展，当裂纹扩展到一定程度时，材料的承载能力下降，最终导致断裂。
2. 描述材料的蠕变现象及其影响因素。
答：材料的蠕变现象是指在恒定应力作用下，材料发生持续的塑性变形。
影响蠕变的因素包括应力水平、温度、材料的微观结构和化学成分等。
高应力、高温和材料内部的缺陷都可能加速蠕变过程。
五、计算题1. 已知某材料的弹性模量为200 GPa，当受到100 MPa的应力时，计算其应变值。
答：根据弹性模量的定义，应变值可以通过应力除以弹性模量来计算。
付华_材料性能学_部分习题答案解析
付华_材料性能学_部分习题答案解析第⼀章材料的弹性变形⼀、填空题：1.⾦属材料的⼒学性能是指在载荷作⽤下其抵抗变形或断裂的能⼒。
2. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。
3. 线性⽆定形⾼聚物的三种⼒学状态是玻璃态、⾼弹态、粘流态，它们的基本运动单元相应是链节或侧基、链段、⼤分⼦链，它们相应是塑料、橡胶、流动树脂（胶粘剂的使⽤状态。
⼆、名词解释1.弹性变形：去除外⼒，物体恢复原形状。
弹性变形是可逆的2.弹性模量：拉伸时σ=EεE：弹性模量（杨⽒模数）切变时τ=GγG：切变模量3.虎克定律：在弹性变形阶段，应⼒和应变间的关系为线性关系。
4.弹性⽐功定义：材料在弹性变形过程中吸收变形功的能⼒，⼜称为弹性⽐能或应变⽐能，表⽰材料的弹性好坏。
三、简答：1．⾦属材料、陶瓷、⾼分⼦弹性变形的本质。
答：⾦属和陶瓷材料的弹性变形主要是指其中的原⼦偏离平衡位置所作的微⼩的位移，这部分位移在撤除外⼒后可以恢复为0。
对⾼分⼦材料弹性变形在玻璃态时主要是指键⾓键长的微⼩变化，⽽在⾼弹态则是由于分⼦链的构型发⽣变化，由链段移动引起，这时弹性变形可以很⼤。
2．⾮理想弹性的概念及种类。
答：⾮理想弹性是应⼒、应变不同时响应的弹性变形，是与时间有关的弹性变形。
表现为应⼒应变不同步，应⼒和应变的关系不是单值关系。
种类主要包括滞弹性，粘弹性，伪弹性和包申格效应。
3．什么是⾼分⼦材料强度和模数的时-温等效原理?答：⾼分⼦材料的强度和模数强烈的依赖于温度和加载速率。
加载速率⼀定时，随温度的升⾼，⾼分⼦材料的会从玻璃态到⾼弹态再到粘流态变化，其强度和模数降低；⽽在温度⼀定时，玻璃态的⾼聚物⼜会随着加载速率的降低，加载时间的加长，同样出现从玻璃态到⾼弹态再到粘流态的变化，其强度和模数降低。
时间和温度对材料的强度和模数起着相同作⽤称为时=温等效原理。
四、计算题：⽓孔率对陶瓷弹性模量的影响⽤下式表⽰：E=E0(1—1.9P+0.9P2) E0为⽆⽓孔时的弹性模量；P为⽓孔率，适⽤于P≤50 %。
材料性能与应用期末考试习题及答案
一、单选题1、材料中的间隙溶质元素含量增加，则材料的韧脆转化温度（）。
A.先降低后升高B.降低C.升高D.不变正确答案：C2、顺丁橡胶的分子链上没有取代基团，丁苯胶有庞大的侧苯基，所以顺丁橡胶的内耗（）丁苯橡胶。
A.小于B.大于C.不大于D.等于正确答案：A3、顺丁橡胶的分子链上没有取代基团，丁苯胶有庞大的侧苯基，所以顺丁橡胶的内耗（）丁苯橡胶。
A.小于B.大于C.等于D.不大于正确答案：A4、真应变总是（）工程应变。
B.不大于C.大于D.等于正确答案：A5、对于陶瓷材料而言，压缩弹性模量往往（）拉伸弹性模量。
A.小于或等于B.等于C.大于D.小于正确答案：C6、在颈缩开始时，真应变在数值上（）应变强化指数。
A.≠B.<C.>D.=正确答案：D7、材料组织越不均匀，滞弹性越明显。
经淬火或塑性变形后，滞弹性倾向（）。
A.增大B.无规则变化C.先增大后减小正确答案：A8、以下材料强化手段中，能提高材料屈服强度同时不降低材料塑性的方法为（）。
A.形变强化B.细晶强化C.固溶强化D.第二相强化正确答案：B9、对于冷成形用材料而言，总是希望获得尽量大的均匀塑形变形量，从这个角度来说此时材料的加工硬化指数就应该（）。
A.大B.小C.无所谓D.适中正确答案：A10、桥式起重梁在使用时为避免挠度偏大，在起吊重物时引起振动，应该有足够的（）。
A.屈服强度B.抗拉强度C.刚度D.塑性正确答案：C11、材料在工程使用中，随着构件截面尺寸的增加，其断裂韧性逐渐（），最终趋于一个稳定值。
A.减小B.先增大后减小C.先减小后增大D.增大正确答案：A12、容器纵向裂纹在内压力下的扩展，属于哪种开裂方式（）。
A.撕开型B.张开型C.滑开型D.复合型正确答案：B13、设计或使用机器的原则：力求（）磨合期，（）稳定磨损期，（）剧烈磨损到来。
A.缩短、推迟、延长B. 延长、缩短、推迟C.延长、推迟、缩短D.缩短、延长、推迟正确答案：D14、SCC的宏观形貌包括：脆性断裂，时有少量塑性撕裂痕迹；裂纹源有多个，其中（）的裂纹源最为危险，是引起SCC的原因A.与外加拉应力呈45°角B.无法判断C.与外加拉应力方向垂直D.与外加拉应力方向平行正确答案：C二、多选题1、交流磁场下，磁损耗主要包括哪些？A.涡流损耗B.磁化损耗C.磁滞损耗D.剩余损耗正确答案：A、C、D2、以下属于解理断口基本微观特征的是（）和（）。
材料性能学历年真题_答案
第一套答案一、名词解释（每题4分，共12分）低温脆性：材料随着温度下降，脆性增加，当其低于某一温度时，材料由韧性状态变为脆性状态，这种现象为低温脆性。
疲劳条带：每个应力周期内疲劳裂纹扩展过程中在疲劳断口上留下的相互平行的沟槽状花样。
韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
二、填空题(每空1分，共30分)1、滚动摩擦，滑动摩擦。
干、湿（流体），边界，混合，干。
2、△，20～60℃，高，安全，上限。
3、大，低，敏感。
4、剪切唇，纤维区，放射区，杯锥。
5、高，应力，低，应变，高周（应力）6、下降，减小，减小7、抗磁性，顺磁性，铁磁性三、问答题（共20分）1、答：（4分）衡量弹性高低用弹性比功a e=σe2/E。
由于弹性比功取决于弹性极限和弹性模量，而材质一定，弹性模量保持不变，因此依据公式可知提高弹性极限可以提高材料的弹性比功，改善材料的弹性。
（4分）2、答：（4分）不能判定断裂一定为脆性断裂。
（1分）韧性和脆性断了依据断口的宏观形貌和变形特征来判定，单纯从微观断口上的某些特征不能确定断裂一定属于脆断。
（2分）逆着河流的方向可以找到裂纹源。
（1分）3、答：（6分）K Ic代表的是材料的断裂力学性能指标，是临界应力场强度因子，取决于材是力学参量，表示裂纹尖端应力场强度的大料的成分、组织结构等内在因素。
KI小，取决于外加应力、尺寸和裂纹类型，与材料无关。
（3分）K Ic称为平面应变的断裂韧性，K c为平面应力的断裂韧性。
对于同一材料而言，K Ic<K c，平面应变状态更危险，通常以前者衡量材料的断裂韧性。
K IC中的I 代表平面应变，K的I表示I型裂纹。
（3分）I4、答（6分）：（1）温度的影响：金属电阻随温度的升高而增大；（2分）（2）冷塑性变形和应力的影响：冷塑性变形使金属的电子率增大，拉应力使电阻率上升，压应力使电阻率下降；（2分）（3）合金化对导电性的影响：一般情况下，形成固溶体和金属化合物时电阻率增高，多相合金的电阻率与组成相的导电性、相对量及形貌有关。
材料性能学历年真题
第一套一、名词解释（每题4分，共12分） 低温脆性疲劳条带韧性二、填空题(每空1分，共30分)1、按照两接触面运动方式的不同，可以将摩擦分为 和，按照摩擦表面的接触状态分为 摩擦、摩擦、 摩擦、 摩擦、其中摩擦通常严禁出现。
2、材料的韧性温度储备通常用 符号表示，取值在温度范围，（高、低），对于相同的材料而言，韧性温度储备越大，材料的工作温度就越材料就越 （安全，不安全）。
对于承受冲击载荷作用的重要机件，韧（上限，下限）。
性温度储备取3、材料的缺口越深、越尖锐，材料的缺口敏感性就越 （大、小），材料的（敏感、不敏缺口敏感度就越 感）。
（大、小），材料的对缺口就越低碳钢的拉伸断口由 该宏观断口通常被称为、、三个区域组成，状断口。
5、按照应力高低和断裂寿命对疲劳分类，则N>10 5,称为周疲劳，又称为疲劳；N 为10 的疲劳指2 ～10 5 ，称为 周疲劳，又称为疲劳。
我们通常所称疲劳。
6、温度升高使铁磁性的饱和磁化强度 ，使剩余磁感应强度，使矫顽力。
7、根据材料被磁化后对磁场所产生的影响，可将材料分 为、、3类。
三、问答题（共20分）1、衡量弹性的高低用什么指标，为什么提高材料的弹性极限能够改善弹性。
2、某种断裂的微观断口上观察到河流装花样，能否认定该断裂一定属于脆性断裂，为什么？如何根据河流状花样寻找裂纹的源头。
（4分） 3、说明K I 和K IC 的异同。
对比K IC 和K C 的区别，说明K I 和K IC中的I 的含义。
4、简述影响金属导电性的因素。
（6分） 四、分析题（共30分）1、比较布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度测试原理及压痕特征。
并在以上方法中选择适合测量下列材料硬度的方法和标尺：渗碳层的硬度分布，淬火钢，灰口铸 铁，氮化层的硬度，高速钢刀具，退火的20钢。
（12分）2、什么是金属材料的塑性？对于下列材材料的塑性：(1)40CrNiMo 调质钢试样， (2)20Cr 渗碳淬火钢试样，(3)W18Cr4v 钢淬火回火试样，(4)灰铸铁试样，分别 选用哪种试险机（液压万能材料试验机、扭转试验机），采用何种试验方法测量。
材料性能学考卷及答案
材料性能学考卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料的弹性模量最大？A. 钢铁B. 塑料C. 木材D. 橡胶2. 下列哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 玻璃纤维C. 碳钢D. 陶瓷3. 下列哪种材料的硬度最大？A. 黄铜B. 不锈钢C. 钨D. 铅4. 下列哪种材料的导热系数最高？A. 铜B. 铝C. 铁D. 硅胶5. 下列哪种材料的比热容最大？A. 水泥B. 橡胶C. 石墨D. 空气6. 下列哪种材料的密度最小？A. 聚乙烯B. 聚氨酯C. 聚氯乙烯D. 聚丙烯7. 下列哪种材料的断裂韧性最高？A. 玛瑙B. 玉石C. 钨钢D. 玻璃8. 下列哪种材料的耐磨性最好？A. 高铬铸铁B. 轴承钢C. 铸铝D. 粉末冶金9. 下列哪种材料的抗腐蚀性最好？A. 镍基合金B. 铜镍合金C. 铬镍合金D. 钛合金10. 下列哪种材料的磁导率最高？A. 铁B. 钴C. 镍D. 铅二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性极限是指材料在受力后，去掉外力仍能恢复原状的______应力。
2. 材料的屈服强度是指材料在受力过程中，产生______变形时的应力。
3. 材料的断裂韧性是指材料抵抗______裂纹扩展的能力。
4. 材料的疲劳极限是指材料在______循环应力作用下，不发生疲劳破坏的最大应力。
5. 材料的导热系数是指在稳态热传导条件下，单位时间内通过单位面积、单位厚度的材料，温度梯度为1K时传递的______。
6. 材料的比热容是指单位质量的材料温度升高1K所需吸收的______。
7. 材料的密度是指单位体积的______。
8. 材料的硬度是指材料抵抗______变形的能力。
9. 材料的耐磨性是指材料在______过程中抵抗磨损的能力。
10. 材料的抗腐蚀性是指材料在______环境中抵抗腐蚀的能力。
三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简要介绍材料性能学的研究内容。
2. 请解释弹性模量、屈服强度和断裂韧性三个力学性能指标的区别。
材料性能学期末考试试题
材料性能学期末考试试题A一、判断题（1）退火碳钢的力学—伸长曲线是一种最典型的拉伸曲线（2）在单向拉伸过程中，绝大部分固体材料都首先产生弹性变形，除去外力后变形消失而恢复原状，因此所有变形都有可逆的特点。
（3）应力腐蚀宏观短裤形貌中，齐雅雯扩展区常可见黑色或灰黑色的腐蚀产物或氧化现象。
（4）弹性后效是指材料在快速加载或卸载后，随着时间的延长而产生的附件弹性应变的性能（5）屈服强度是一个组织不敏感的力学参量。
（6）材料的塑性变形是微观结构的相邻部分参数临时性位移。
（7）金属材料高温力学性能中的温度高低是以其”约比温度”为标准的，即T/Tm＞0.5为高温状态。
（8）材料的理论断裂强度比实际断裂强度小。
（9）材料基体相结构不同，材料发生塑性变形的难易和断裂的机理不同。
（10）冲蚀磨损是接触面之间纯在着硬质粒子时所产生的一种磨损。
二、选择题（3）在实际应用的材料中，大多数属以下哪些材料？A单晶材料B多晶材料C支晶体材料D非晶材料（4）下列不属于接力断裂的基本微观特征的是？A韧窝B理解台阶C舌状花样D河流花样（5）下面有关断裂韧度的说法，错误的是？A断裂韧度是材料的固有性能，是可以通过实验方法测定的材料常数B断裂韧度表证金属材料抵抗裂纹失稳扩展的能力C断裂韧度随强度的升高而升高D细化晶料的合金元素使断裂韧度提高、（6）当温度低于某一T1温度时，材料有韧性状态变成脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，这属于材料的什么现象？A疲劳极限 B 解理 C 低温脆性 D 冲击脆化效应（7）根据K判据，裂纹能发生扩展的基本条件为A G1＜G2B K1 ＞K2C K1 ＜K2D 无法判定（8）下面裂纹扩展方式中，以哪种扩展方式最危险A 撕开型B 划开型C 切开型D 张开型（9）固体材料的各种热学性能就其物理本质而言，均与构成材料质点的什么有关？A 热振动B 晶体结构C 微观组织D 化学成分（10）”水滴石穿“属于A 冲蚀磨损B 腐蚀磨损C 粘着磨损D 磨粒磨损三、填空题（1）常见的晶体塑性变形机理为晶体的和（2）从材料断裂前是否发生塑性变形来看，材料的断裂可分为和（3）当情况下，采用K判据来判断材料是否发生裂纹扩展时需要修正。
材料性能学习题与解答
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○1力学性能（拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲）○2物理性能（热、光、电、磁）○3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：○1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。
○2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。
○3化学成分，○4微观组织○5温度，温度升高，E下降○6加载条件、负载时间。
对金属、陶瓷类材料的E 没有影响。
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一、名词解释低温脆性：材料随着温度下降，脆性增加，当其低于某一温度时，材料由韧性状态变为脆性状态，这种现象为低温脆性。
疲劳条带：每个应力周期内疲劳裂纹扩展过程中在疲劳断口上留下相互平行的沟槽状花样。
韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
缺口强化：缺口的存在使得其呈现屈服应力比单向拉伸时高的现象。
50%FATT：冲击试验中采用结晶区面积占整个断口面积 50%时所应的温度表征的韧脆转变温度。
破损安全：构件内部即使存在裂纹也不导致断裂的情况。
应力疲劳：疲劳寿命N>105 的高周疲劳称为低应力疲劳，又称应力疲劳。
韧脆转化温度：在一定的加载方式下，当温度冷却到某一温度或温度范围时，出现韧性断裂向脆性断裂的转变，该温度称为韧脆转化温度。
应力状态软性系数：在各种加载条件下最大切应力与最大当量正应力的比值，通常用α表示。
疲劳强度：通常指规定的应力循环周次下试件不发生疲劳破坏所承受的上限应力值。
内耗：材料在弹性范围内加载时由于一部分变形功被材料吸收，则这部份能量称为内耗。
滞弹性: 在快速加载、卸载后，随着时间的延长产生附加弹性应变的现象。
缺口敏感度：常用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸的光滑试样的抗拉强度的比值表征材料缺口敏感性的指标，往往又称为缺口强度比。
断裂功：裂纹产生、扩展所消耗的能量。
比强度：:按单位质量计算的材料的强度，其值等于材料强度与其密度之比，是衡量材料轻质高强性能的重要指标。
.缺口效应：构件由于存在缺口（广义缺口）引起外形突变处应力急剧上升，应力分布和塑性变形行为出现变化的现象。
解理断裂：材料在拉应力的作用下原于间结合破坏，沿一定的结晶学平面(即所谓“解理面”)劈开的断裂过程。
应力集中系数：构件中最大应力与名义应力（或者平均应力）的比值，写为KT。
高周疲劳：在较低的应力水平下经过很高的循环次数后（通常N>105）试件发生的疲劳现象。
弹性比功：又称弹性应变能密度，指金属吸收变形功不发生永久变形的能力，是开始塑性变形前单位体积金属所能吸收的最大弹性变形功。
二、填空题34、介质损耗的形式有电导（漏导）损耗，极化损耗，电离损耗，结构损耗，宏观结构不均匀的介质损耗。
35、光泽主要由折射率，表面粗糙度决定。
三、问答题1、衡量弹性的高低用什么指标，为什么提高材料的弹性极限能够改善弹性。
（4 分）答：衡量弹性高低用弹性比功ae=σe2/E。
由于弹性比功取决于弹性极限和弹性模量，而材质一定，弹性模量保持不变，因此依据公式可知提高弹性极限可以提高材料的弹性比功，改善材料的弹性。
2、某种断裂的微观断口上观察到河流装花样，能否认定该断裂一定属于脆性断裂，为什么？如何根据河流状花样寻找裂纹的源头。
（4 分）答：不能判定断裂一定为脆性断裂。
（1 分）韧性和脆性断了依据断口的宏观形貌和变形特征来判定，单纯从微观断口上的某些特征不能确定断裂一定属于脆断。
（2分）逆着河流的方向可以找到裂纹源。
（1 分）3、说明KI和KIC的异同。
对比KIC 和KC 的区别，说明KI 和KIC中的I 的含义。
答：KIc 代表的是材料的断裂力学性能指标，是临界应力场强度因子，取决于材料的成分、组织结构等内在因素。
KI 是力学参量，表示裂纹尖端应力场强度的大小，取决于外加应力、尺寸和裂纹类型，与材料无关。
（3 分）KIc 称为平面应变的断裂韧性，Kc 为平面应力的断裂韧性。
对于同一材料而言，KIc<Kc，平面应变状态更危险，通常以前者衡量材料的断裂韧性。
KIC 中的I代表平面应变，KI 的I 表示I 型裂纹。
（3 分）4、简述影响金属导电性的因素。
（6 分）答：（1）温度的影响：金属电阻随温度的升高而增大；（2 分）（2）冷塑性变形和应力的影响：冷塑性变形使金属的电子率增大，拉应力使电阻率上升，压应力使电阻率下降；（2 分）（3）合金化对导电性的影响：一般情况下，形成固溶体和金属化合物时电阻率增高，多相合金的电阻率与组成相的导电性、相对量及形貌有关。
（2 分）5、简述韧性断裂的微观过程及韧性断口的微观形貌特征。
（4 分）答：在三向应力的作用下，使得试样心部因夹杂物或第二相质点破裂等原因而形成微孔（微孔形核），微孔不断长大形成微裂纹，微裂纹聚合在一起形成裂纹。
微观形貌特征：韧窝。
6、格里菲斯理论的基本假设是什么，写出其方程的基本形式并说明适用条件。
答：格里菲斯理论的基本假设：实际结构中往往存在微裂纹而不是理想的状态。
（1分）a 为裂纹半长，E-杨氏模量，γ-表面能密度；（写出上面任意一个都可以）（2 分）适用条件：玻璃等脆性材料。
（1 分）7、某碳钢经不同的热处理后在相同条件下拉伸，拉伸曲线的弹性变形阶段有什么相同点，为什么。
(4 分)答：二者的弹性变形阶段往往存在线性阶段，应力与应变呈正比关系，并且斜率基本相同。
因为相同成分的钢其弹性模量E 基本保持不变，根据工程应力应变关系可知，E 为斜率则相同。
8、疲劳按照寿命如何分类。
疲劳过程由哪些阶段组成，裂纹产生的机制有哪些形式。
（6 分）答：按照寿命分为高周疲劳，低周疲劳（或者长寿命疲劳，短寿命疲劳）。
（1 分）。
疲劳过程：疲劳裂纹的形成，疲劳裂纹的扩展，（瞬时）断裂。
（2 分）裂纹产生机制：表面滑移带开裂；夹杂物与基体相界面分离或夹杂物本身断裂；晶界或亚晶界开裂。
（3 分）9、何谓低温脆性？在哪些材料中发生低温脆性？采用什么衡量材料的低温脆性。
答：随着温度下降，材料由韧性状态逐渐变为脆性状态的现象称为低温脆性。
（2分）通常体心立方金属容易发生低温脆性。
（2 分）衡量材料的低温脆性通常采用韧脆转变温度。
（2 分）10、疲劳和脆性断裂有何异同点？答：脆性断裂和疲劳断裂在断裂前都没有明显的塑性变形，属于低应力的破坏。
（2分）但是这两种断裂还是有明显的区别：在断裂完成时间上，脆性断裂一般不需要多次加载而瞬时完成，疲劳断裂需要多次加载；（2 分）温度对疲劳断裂影响不大，温度下降，脆性断裂的危险增加，温度对脆断影响大；（2 分）断口形貌上，疲劳断裂的断口一般呈现细齿状的光亮花纹，疲劳断口是光亮、平直的结晶状断口。
（2 分）11、写出下列符号的含义：V15TT，FATT50，δ10，σp, σ0, σ0.05，σ0.2， 50%FATT，σ－1，答：V15TT：以V 型切口冲击试件的冲击功AK＝20.35J 对应的温度为韧脆转化温度。
FATT50：结晶状断口区所占面积为50％的温度作为的韧脆转化温度。
δ10：标距等于10d0 的长试样的伸长率。
σe：拉伸实验得到的比例极限。
σ0：脉动载荷的疲劳强度。
σ0.05：拉伸实验中得到的规定非比例伸长为0.05%对应的应力，通常用来表示弹性指标。
σ0.2/σs表示金属材料屈服强度。
50%FATT—冲击实验中结晶区面积占整个断口面接50%时所对应的温度表示的韧脆转变温度。
σ－1：对称交变载荷的疲劳强度。
12、机械正常的磨损过程有何特征，应当如何控制各个阶段。
答：机械正常磨损过程由三个阶段组成：跑合阶段，稳定磨损阶段，剧烈磨损阶段。
（2 分）在三个阶段中，要尽量减少跑合阶段，降低稳定磨损阶段的磨损率，延长稳定磨损阶段。
控制剧烈磨损造成的危害。
（2 分）13、单晶体纯金属的弹性模量与多晶体纯金属相比具有什么特点，纯铁和纯铝什么方向的弹性模量最大。
（4 分）答：单晶体的弹性模量呈现出明显的各向异性，多晶体尽管其中单个晶粒的弹性模量为各向异性，但整体上呈现各向同性，即伪等向性。
（2 分）单晶体中弹性模量最大的方向是晶体中的密排晶向。
纯铁为体心立方晶格，其最大弹性模量方向为{111}，纯铝为面心立方晶格，最大弹性模量方向为{110}。
14、某拉伸断口如图，标出图中各个区域的组成，并由断口确定断裂的类型（4分）。
答：断口为韧性断裂，杯锥状断口。
（1 分）根据图示从左向右依次标注：剪切唇，纤维区，放射区。
（3 分）15、简述影响铁磁性参数的因素（9 分）答：（1）温度：温度升高使铁磁性的饱和磁化强度Ms 下降,当温度达到居里点时Ms 将为零,使铁磁材料的铁磁性消失而变为顺磁性；T 增高，Bs、Br、Hc 减小。
（2 分）（2）形变和晶粒度的影响。
（2 分）（要求展开回答，只答要点者得1 分）（3）形成固溶体及多相合金。
（2 分）（要求展开回答，只答要点者得1 分）16、20 钢扭转和拉伸，哪种没有颈缩，为什么。
（4 分）答： 20 钢扭转时没有颈缩，因为在该实验条件下，整个塑性变形在长度上均匀，故没有颈缩。
17、比较20 钢、铸铁的缺口强度和光滑试样强度的大小，哪种材料对缺口敏感。
冲击试验中哪种需要开破口，为什么（6 分）答： 20 钢的缺口强度大于光滑试样强度，铸铁则反之，因qe<1,铸铁对缺口敏感。
（4 分）为了保证冲击试验中能够冲断试样从而测得冲击功，塑性材料20 钢需要开坡口。
（2 分）18、图为哪种类型的疲劳图，横纵坐标分别表示什么；图中A、B、C 分别为何种载荷，对应的疲劳强度如何表示。
（8 分）答：该图为σmax(σmin)—σm 的疲劳图，纵坐标为σmax(σmin)，横坐标为σm。
（2 分）A、B、C 分别代表对称循环载荷、静载荷、脉动载荷，相应的疲劳强度表示为σ-1、σb(B 无疲劳的问题，强度为静载强度)、σ0。
19、什么是NDT、FTP、FTE，它们的关系如何。
（4 分）答： NDT：无延性转变温度；FTP：延性断裂转变温度；FTE：弹性断裂转变温度。
（3 分）FTP=FTE+33℃=NDT+66℃(1 分)20、讨论GIc 和KIc 的关系及特点、KI 和KIC 的区别以及Gc 和GIc 的区别。
（8 分）答： KIc 代表的是材料的断裂力学性能指标，KIc 是临界应力场强度因子，又称为平面应变的断裂韧性，是常数。
GIc 称为断裂韧性，也是临界裂纹扩展力,也是材料的性能常数；二者之间存在一定的关系：KIc 称为平面应变的断裂韧性，GIc 称为断裂韧性，二者都是材料的性能常数。
KI 和GI 分别裂纹尖端的应立场强度因子和裂纹扩展力，不是性能指标常数，因裂纹形态，加载状况，材质而异。
（4 分）21、写出K 判据、G 判据、J 判据和裂纹尖端张开位移判据。
分析G 和J 的异同。
答： J 积分准则：J≥Jc 时，构件产生开裂，反之裂纹不足以导致开裂。
能量释放率准则：G≥Gc 时，构件产生断裂，反之裂纹不足以导致断裂。
裂纹尖端张开位移判据：δ≥δC 构件开裂，反之裂纹不导致开裂。
临界应力强度因子盘踞：KI≥KIC时，裂纹体处于临界状态，即将断裂；反之即使存在裂纹体也不会扩展。
G 为裂纹扩扩展的能量释放率， J 为裂纹扩展的形变功差率。
前者可以处理连续断裂的问题，后者只能处理开裂的问题不能处理是否失稳断裂。