《金属塑性成形原理》习题（2）答案
一、填空题
1. 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 ＝ 。
2. 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 。
3. 金属单晶体变形的两种主要方式有： 滑移 和 孪生 。
4. 等效应力表达式： 。
5.一点的代数值最大的 __
主应力 __ 的指向称为 第一主方向 ， 由 第一主方向顺时针转 所得滑移线即为 线。
6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力 σ z = 。
7．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 。
8．对数应变的特点是具有真实性、可靠性和 可加性 。
9．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 。
10．钢冷挤压前，需要对坯料表面进行 磷化皂化 润滑处理。
11．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 。
12．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。
13．韧性金属材料屈服时， 密席斯（Mises） 准则较符合实际的。
14．硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 。
15．塑性变形时不产生硬化的材料叫做 理想塑性材料 。
16．应力状态中的 压 应力，能充分发挥材料的塑性。
17．平面应变时，其平均正应力m 等于 中间主应力2。
18．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 降低 。 19．材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为1＝０.1，第二次的真实应变为2＝０.25，则总的真实应变＝ 0.35 。
20．塑性指标的常用测量方法 拉伸试验法与压缩试验法 。
21．弹性变形机理 原子间距的变化；塑性变形机理 位错运动为主。
金属塑性成形原理复习指南
第一章 绪论
1、 基本概念
塑性:在外力作用下材料发生永久性变形，并保持其完整性的能力。
塑性变形: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永久变形成为塑性变形。
塑性成型:材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成形并获得一定的力学性能的加工方法。
2、 塑性成形的特点
1）其组织、性能都能得到改善和提高。
2）材料利用率高。
3）用塑性成形方法得到的工件可以达到较高的精度。
4）塑性成形方法具有很高的生产率。
3、 塑性成形的典型工艺
一次成形（轧制、拉拔、挤压）
体积成形
二次成形（自由锻、模锻）
塑性成型
分离成形（落料、冲孔）
板料成形
变形成形（拉深、翻边、张形）
第二章 金属塑性成形的物理基础
1、冷塑性成形
晶内：滑移和孪晶（滑移为主）滑移性能（面心>体心>密排六方）
晶间：转动和滑动
滑移的方向：原子密度最大的方向。
塑性变形的特点：
① 各晶粒变形的不同时性；
② 各晶粒变形的相互协调性；
③ 晶粒与晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。
合金使塑性下降。
2、热塑性成形
软化方式可分为以下几种：动态回复，动态再结晶，静态回复，静态再结晶等。
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。
3、 金属的塑性
金属塑性表示方法：延伸率、断面收缩率、最大压缩率、扭转角（或扭转数）
塑性指标实验：拉伸试验、镦粗试验、扭转试验、杯突试验。
非金属的影响：P冷脆性 S、O 热脆性 N 蓝脆性 H 氢脆
应力状态的影响：三相应力状态塑性好。
《金属塑性成形原理》习题〔2〕答案
一、填空题
1. 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 ＝ 。
2. 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 。
3. 金属单晶体变形的两种主要方式有： 滑移 和 孪生 。
4. 等效应力表达式： 。
5.一点的代数值最大的 __ 主应力 __ 的指向称为 第一主方向 ， 由 第一主方向顺时针转 所得滑移线即为 线。
6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力 σ z = 。
7．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 。
8．对数应变的特点是具有真实性、可靠性和 可加性 。
9．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 。
10．钢冷挤压前，需要对坯料外表进行 磷化皂化 润滑处理。
11．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 。
12．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。
13．韧性金属材料屈服时， 密席斯〔Mises〕 准则较符合实际的。
14．硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 。
15．塑性变形时不产生硬化的材料叫做 理想塑性材料 。
16．应力状态中的 压 应力，能充分发挥材料的塑性。
17．平面应变时，其平均正应力m 等于 中间主应力2。
18．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 降低 。 19．材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为1＝０.1，第二次的真实应变为2＝０.25，则总的真实应变＝ 0.35 。
20．塑性指标的常用测量方法 拉伸试验法与压缩试验法 。
21．弹性变形机理 原子间距的变化；塑性变形机理 位错运动为主。
金属材料的塑性形变及其机理研究
金属材料是现代工业最基础、最重要的材料之一，其性能直接影响着机械、航空、汽车等领域的发展。而金属材料的塑性形变及其机理研究则是理解和优化材料性能的关键。
一、塑性形变的概念
塑性形变是指金属材料在外力作用下产生可逆或不可逆的变形。其中，可逆的变形被称为弹性形变，而不可逆的变形则称为塑性形变。从宏观角度看，塑性形变表现为材料随着应力的增加而发生的塑性变形，如拉伸、弯曲和压缩等。而从微观层面看，塑性形变则反映了材料在应力作用下，原子之间发生的滑移、扭转、滚动等变化。
二、常见的金属塑性形变方式
金属材料的塑性形变可以通过许多方式实现，其中最常见的方式有以下几种：
1. 拉伸：金属材料被拉伸时，材料中的晶粒会沿着拉力的方向发生变形，导致材料长度的增加。这种塑性形变方式常用于制造金属丝和棒材等。
2. 弯曲：金属材料被弯曲时，材料中的晶粒会在受力一侧压缩、另一侧拉伸，导致材料在弯曲处发生塑性变形。此外，在弯曲过程中，材料的断面也会发生变化，形成圆弧状。
3. 压缩：金属材料被压缩时，材料中的晶粒会沿着压力方向挤压变形。在高温状态下，材料的压缩性能更优。
4. 扭转：金属材料被扭转时，材料中的晶粒会沿着扭转力的方向旋转变形，导致材料的截面形状发生变化。 以上几种塑性形变方式常用于金属材料的加工和锻造，不同的形变方式可以结合使用，以达到更优的加工效果。
三、塑性形变机理的研究
金属材料塑性形变的机理是材料学和物理学研究的重点之一，通常包括以下几个方面：
1. 滑移理论：滑移理论是目前最主流的金属材料塑性形变机理理论。该理论认为，金属材料的晶格结构中存在着许多滑移系统，当材料处于应力状态时，原子会沿着这些滑移系统滑动，产生塑性形变。滑移是一种正常的原子排列方式，其对于材料的塑性形变具有很大的影响。
2. 韧突变理论：韧突变理论认为，在某些特殊的条件下，金属材料的强度会处于临界状态，在这个状态下，金属材料的塑性变形会发生突变。这种塑性形变方式有时也被称为“断裂涟漪”。
