金属塑性成形原理试习习题集,DOC
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材料科学:金属材料塑性成形考试题及答案模拟考试 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、填空题 冲压零件主要是通过使( )和( )两种冲压方式获得。
本题答案: 2、判断题 在再结晶温度以下进行的加工即为冷加工。
本题答案: 3、填空题 纯切应力状态下,两个主应力数值上( ),符号( )。
本题答案: 4、单项选择题 熔融指数仪可测定在( )下塑性的流动程度。
A.任何挤压力 B.给定正压力 C.给定切应力 D.不确定 本题答案: 5、单项选择题 哪种成型方法的生产时周期性的( )。
A.挤出成型 B.压缩成形 C.注射成型 D.压注成形 本题答案:姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------6、单项选择题一般可将冷却回路的入口设在()。
A.冒口B.型芯C.浇口D.任意处本题答案:7、单项选择题影响板料最小弯曲半径的因素不包括()。
A.板料的方向性B.板料的力学性能指标C.板料的粗糙度D.屈服点低本题答案:8、判断题工艺结构零件直接参与完成工艺过程。
本题答案:9、单项选择题压力机均需由螺旋机构将旋转运动变为直线运动,将部分的()变为成行能。
A.内能B.势能C.动能D.机械能本题答案:10、单项选择题在规定型心的最大尺寸为名义尺寸时,偏差为()。
A.负值B.正值C.0D.不确定本题答案:11、单项选择题机身属于()。
A.传动系统B.能源系统C.支承部件D.操纵与控制系统本题答案:12、判断题双动拉深液压机主要用于金属薄板的拉深成形,具有压边力小,拉深深度小的特点。
第三章塑性成形一、思考题1. 常用的金属压力加工方法有哪些?各有何特点?2. 何为塑性变形?塑性变形的机理是什么?3. 碳钢在锻造范围内变形时,是否有加工硬化现象?4. 将直径150mm的圆钢,锻造成直径75mm的主轴。
试计算锻造比Y。
5. 铅的熔点327°C,鸨的熔点3380°Co铅在室温进行变形,鸨在900°C进行变形。
试判断它们属于何种塑性变形。
6. 用T12钢,锻造钳工用的刮刀,试用铁碳合金状态图,确定始锻温度及终锻温度,并简要说明理由。
7. 纤维组织是怎样形成的?它的存在有何利弊?8. 如何提高金属的塑性?最常有的措施是什么?9. “趁热打铁”的含意何在?10. 锻压工艺的成型特点是什么?锻件与铸件相比最显著的优点是什么?为什么?11. 为什么重要的巨型锻件必须采用自由锻造的方式制造?12. 重要的轴类锻件为什么在锻造过程中安排徹粗工序?13. 原始坯料长150mm若拔长450mm时,锻造比是?14. 试述自由锻、胎模锻和模锻的特点及适用范围。
15. 下列制品该选用那种锻造方法制作?活搬手(大批量)家用炉钩(单件)自行车大梁(大批量)铳床主轴(成批)大六角螺钉(成批)起重机吊钩(小批)万吨轮主传动轴(单件)16. 板料冲压生产有何特点?应用范围如何?17. 比较落料和拉深工序的凹凸模结构及间隙有什么不同?为什么?18. 冲模结构分为哪几类?各有何特点?19. 压力加工先进工艺有那些特点?20. 精密模锻需要那些措施才能保证产品的精度?21. 何谓超塑性?超塑性成形有何特点?22. 右图零件,用自由锻制坯,试修改零件结构设计不合理之处。
二、自测题判断题(正确的打",错误的打X)1. 金属塑性变形时只产生形状的变化,而不发生体积的变化。
()2. 可锻性是金属固有的一种属性,它不随压力加工方式的变化而变化。
()3. 冷拔可以提高产品的强度和表面质量。
()4. 金属经热锻并冷却后,锻件内部的晶粒沿变形方向拉长,并产生碎晶。
塑性成形习题答案塑性成形习题答案在金属材料的加工过程中,塑性成形是一种常见的方法。
通过施加力量使金属材料发生塑性变形,从而获得所需的形状和尺寸。
塑性成形习题是帮助学生掌握塑性成形原理和技巧的重要练习。
以下是一些常见的塑性成形习题及其答案,供学生参考。
1. 问题:如何计算拉伸变形的长度?答案:拉伸变形的长度可以通过以下公式计算:拉伸变形长度 = 原始长度× (应变 + 1),其中应变为拉伸变形的比例。
2. 问题:如何计算金属材料的应变率?答案:金属材料的应变率可以通过以下公式计算:应变率 = (变形速度× 原始长度) / 变形长度,其中变形速度为单位时间内的变形量。
3. 问题:如何选择适当的成形工艺?答案:选择适当的成形工艺需要考虑以下几个因素:- 材料的性质:不同的材料具有不同的塑性变形特性,需要选择适合的成形工艺。
- 成形形状:不同的形状需要不同的成形工艺,例如拉伸、压缩、弯曲等。
- 成形难度:成形工艺的难易程度也需要考虑,包括设备要求、操作技巧等。
4. 问题:如何解决成形过程中的裂纹问题?答案:成形过程中出现裂纹问题可能是由于以下原因导致的:- 材料的缺陷:材料本身存在缺陷,例如夹杂物、气孔等,容易导致裂纹。
- 应力过大:成形过程中施加的应力过大,超过了材料的承载能力,容易导致裂纹。
解决裂纹问题的方法包括优化材料的质量、控制成形过程中的应力分布、调整成形工艺等。
5. 问题:如何选择适当的成形温度?答案:选择适当的成形温度需要综合考虑以下几个因素:- 材料的熔点:成形温度应低于材料的熔点,以避免材料熔化。
- 材料的塑性变形特性:不同温度下材料的塑性变形特性不同,需要选择适合的温度。
- 成形工艺的要求:不同的成形工艺对温度有不同的要求,需要根据具体情况选择合适的温度。
通过解答这些塑性成形习题,学生可以更好地理解塑性成形原理和技巧,并提高解决实际问题的能力。
在实际的工程应用中,塑性成形是一项重要的技术,掌握好塑性成形的基础知识和技能对于工程师和技术人员来说至关重要。
金属塑性成形原理习题集Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】《金属塑性成形原理》习题集运新兵编模具培训中心二OO九年四月第一章 金属的塑性和塑性变形1.什么是金属的塑性什么是变形抗力2.简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。
如何提高金属的塑性3.什么是附加应力 附加应力分几类试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力4.什么是最小阻力定律最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义5.塑性成形时,影响金属变形和流动的因素有哪些各产生什么影响6.为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的不均匀变形会产生什么后果7.什么是残余应力残余应力有哪几类会产生什么后果如何消除工件中的残余应力8.摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用塑性成形中的摩擦有什么特点9.塑性成形中的摩擦机理是什么10. 塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种各适用于什么情况11. 塑性成形中对润滑剂有何要求12. 塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些石墨和二硫化钼 如何起润滑作用第二章 应力应变分析1.什么是求和约定张量有哪些基本性质2.什么是点的应力状态表示点的应力状态有哪些方法3.什么是应力张量、应力球张量、应力偏张量和应力张量不变量4.什么是主应力、主剪应力、八面体应力5.什么是等效应力有何物理意义6.什么是平面应力状态、平面应变的应力状态7.什么是点的应变状态如何表示点的应变状态8.什么是应变球张量、应变偏张量和应变张量不变量9.什么是主应变、主剪应变、八面体应变和等效应变10. 说明应变偏张量和应变球张量的物理意义11. 塑性变形时应变张量和应变偏张量有和关系其原因何在12. 平面应变状态和轴对称状态各有什么特点13. 已知物体中一点的应力分量为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=30758075050805050ij σ,试求方向余弦为21==m l ,21=n 的斜面上的全应力、正应力和剪应力。
【最新整理,下载后即可编辑】《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。
二、下列各小题均有多个答案,选择最适合的一个填于横线上1.塑性变形时,工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响 A 工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。
A、大于;B、等于;C、小于;2.塑性变形时不产生硬化的材料叫做 A 。
第一章1.什么是金属的塑性?什么是塑性成形?塑性成形有何特点?塑性----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;塑性变形----当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残余变形;塑性成形----金属材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法,也称塑性加工或压力加工;塑性成形的特点:①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高2.试述塑性成形的一般分类。
Ⅰ.按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类1)块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。
可分为一次成型和二次加工。
一次加工:①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形,以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。
分纵轧、横轧、斜轧;用于生产型材、板材和管材。
②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力,将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。
分正挤压、反挤压和复合挤压;适于(低塑性的)型材、管材和零件。
③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力,将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。
生产棒材、管材和线材。
二次加工:①自由锻----是在锻锤或水压机上,利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形状和尺寸的加工方法。
精度低,生产率不高,用于单件小批量或大锻件。
②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形,从而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。
分开式模锻和闭式模锻。
2)板料成型一般称为冲压。
分为分离工序和成形工序。
分离工序:用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离,如冲裁、剪切等工序;成型工序:用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形,成为具有要求形状和尺寸的零件,如弯曲、拉深等工序。
材料科学:金属材料塑性成形考试题及答案模拟考试练习 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、名词解释 塑性成形 本题答案: 2、单项选择题 立式注射成型机的注射机构和定模板设置在( )。
A.上面 B.中间 C.下面 D.上下均可 本题答案: 3、单项选择题 XS-Z-60A 注射成型机,该机器的各个动作均是由液压驱动的,可实现( )种操作方式。
A.2 B.3 C.4 D.5 本题答案: 4、单项选择题 为了使塑料凝料从主流道中顺利拔出,需将主流道设计成( )。
A.三角形 B.梯形姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------C.圆锥形D.正方形本题答案:5、单项选择题与热模锻压力机相比,螺旋压力机的制造成本(),维修简便得多。
A.较高B.差不多C.便宜得多D.较低本题答案:6、单项选择题对于板料性能对拉深工艺和产品质量的影响,下列说法正确的是()。
A.s/b越大B.t/d越大C.t/d越小D.s/b越小本题答案:7、单项选择题一旦冷却水的流动达到湍流状态,冷却水便在管道内()运动。
A.有规则B.横向C.纵向D.无规则本题答案:8、单项选择题哪项是按制造方法分类的()。
A.通用塑料B.工程塑料C.聚合树脂D.热塑性塑料本题答案:9、单项选择题在开模过程中,需要有推出机构将塑料制品及其在流道内的凝料推出或()。
A.拉出B.挤出C.射出D.拔出本题答案:10、名词解释塑性加工本题答案:11、填空题随着加工温度的逐渐提高,塑料将经历()态、()态、()态直至分解。
一 名词解释塑性: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称为塑性。
塑形变形:当作用在物体上外力取消后,物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形。
塑性加工:金属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力学性能的加工方法称为塑性成形,也称塑性加工或压力加工。
热加工:在进行充分再结晶的温度以上所完成的加工。
冷加工:在不产生回复和再结晶的温度以下进行的加工。
温加工:在介于冷热加工温度之间进行的加工。
纵轧:两工作辊轴线平行,旋转方向相反,轧件纵轴线与轧辊轴线垂直的轧制。
挤压:在大截面坯料的后端施加一定的压力,将坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。
正挤压:制品挤出方向与挤压轴运动方向相同的挤压过程。
反挤压:制品挤出方向与挤压轴运动方向相反的挤压过程。
滑移:是指晶体(单晶体或多晶体中的一个晶粒)在力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。
孪生:晶体在切应力的作用下,晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向发生均匀切变。
屈服效应:在某区域内(应力平台区),应力保持不变或作微小波动。
变形织构:多晶体塑性变形时伴随有晶粒的转动,当变形量很大时,多晶体中原为任意取向的各个晶粒,会逐渐调整其取向而彼此趋于一致。
这种由于塑性变形的结果而使晶粒具有择优取向的组织,称为“变形织构”。
加工硬化:由于塑性变形使金属内部组织发生变化,金属的强度,硬度增加,塑性韧性降低的现象。
动态再结晶:在热塑性变形过程中发生的再结晶。
最小阻力定律:当物体各质点有在不同方向移动的可能时,变形物体内的每一个质点都将沿其最小阻力方向移动。
工作应力:工件塑性变形时实际承受的应力状态,包括基本应力与附加应力。
附加应力:在物体中,由于其各部分的不均匀变形受到物体整体性的限制,而引起的相互平衡的应力。
残余应力:塑性变形结束后仍保留在变形物体内的附加应力。
《金属塑性成形原理》习题集第一章 金属的塑性和塑性变形1.什么是金属的塑性?什么是变形抗力?2.简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。
如何提高金属的塑性?3.什么是附加应力? 附加应力分几类?试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力?4.什么是最小阻力定律?最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义? 5.塑性成形时,影响金属变形和流动的因素有哪些?各产生什么影响?6.为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的?不均匀变形会产生什么后果? 7.什么是残余应力?残余应力有哪几类?会产生什么后果?如何消除工件中的残余应力?8.摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用?塑性成形中的摩擦有什么特点? 9.塑性成形中的摩擦机理是什么?10. 塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种?各适用于什么情况? 11. 塑性成形中对润滑剂有何要求?12. 塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些?石墨和二硫化钼 如何起润滑作用?第二章 应力应变分析1.什么是求和约定?张量有哪些基本性质?2.什么是点的应力状态?表示点的应力状态有哪些方法?3.什么是应力张量、应力球张量、应力偏张量和应力张量不变量? 4.什么是主应力、主剪应力、八面体应力? 5.什么是等效应力?有何物理意义?6.什么是平面应力状态、平面应变的应力状态? 7.什么是点的应变状态?如何表示点的应变状态? 8.什么是应变球张量、应变偏张量和应变张量不变量? 9.什么是主应变、主剪应变、八面体应变和等效应变? 10. 说明应变偏张量和应变球张量的物理意义?11. 塑性变形时应变张量和应变偏张量有和关系?其原因何在? 12. 平面应变状态和轴对称状态各有什么特点?13. 已知物体中一点的应力分量为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=30758075050805050ij σ,试求方向余弦为21==m l ,21=n 的斜面上的全应力、正应力和剪应力。
1、塑性:在外力的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称为塑性。
2、塑性成形:金属材料在一定的外力作用条件下,利用其塑性使其成形并获得一定力学性能的加工方法称为塑性成形也称塑性加工或压力加工。
3、塑性成形分为块料和板料成形,块料成型又分为一次加工和二次加工。
4、一次加工:生产原材料,加工方法包括轧制、挤压、和拉拔。
5、二次加工:生产零件或坯料,加工方法包括自由锻和模锻。
6、滑移:所谓滑移是指晶体在力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向,相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。
7、就金属的塑性变形能力来说,滑移方向的作用大于滑移面的作用。
8、滑移面对温度具有敏感性。
9、设拉力P引起的拉伸力为σ,则在此滑移方向上的切应力分量为τ=σcosΦcosλ,令u=cosΦcosλ,若Φ=λ=45º,则u=uaxm =0.5 τ=τmax=σ/210、位错增值:由于晶体产生一个滑移带的位移量需要上千个位错的移动,且当位错移至晶体表面产生一个原子间距的位移后,位错便消失,这样,为使塑性变形能不断进行,就必须有大量的位错出现,这就是在位错理论中所说的位错的增值。
11、晶体中的滑移过程,实质就是位错的移动和增值过程,加工硬化的原因就是位错增值。
12、孪生:是晶体在切应力作用下,晶体的一部分沿着一定的晶面(孪生面)和一定的晶向(孪生方向)发生均匀切变。
13、晶间变形:晶间变形的主要方式是晶粒之间相互滑动和转动。
…………晶间变形小,主要是因为晶间变形强度低。
14、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。
(屈服强度)越大,δ越大,金属A晶粒越细,σB的塑性也越好。
15、冷塑性变形对金属组织和性能的影响:(一)组织的变化:1、晶粒形状的变化;2、晶粒内产生亚结构;3、晶粒位向改变;4、晶粒内部出现滑移带和孪生带。
复习题-塑性成形原理塑性成形原理习题集及答案一、概念题 1. 2. 3. 4. 5. 6.(金属) 塑性: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称为塑性塑性加工:金属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力学性能的加工方法称为塑性成形,也称塑性加工或压力加工。
加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,而塑性和韧性降低的现象,又称冷作硬化。
屈服准则:在一定变形条件下(变形温度、变形速度) 下,只有当各应力分量之间符合一定关系时,材料才能开始进入塑性状态,这种关系称为屈服准则。
f (σij ) =C名义与真实应变:名义应变:又称为工程应变,用来表示,适用于小应变分析。
真实应变(又称对数应变) 是指工件变形后的线尺寸与变形前的线尺寸之比的自然对数值来表示。
等效应力: 略二、选择题1. 图1中B 点所处应力状态 ()图1 加载示意图(a)只有正压力;(b)纯剪切应力;(c)既有正应力又有剪切应力;(d)无任何应力2. 受力物体的应力状态可用应力单元体上的主应力表示,主应力图总共有 ( ) (a)三种;(b)六种;(c)八种;(d)九种3. 下列应力状态中与其它不同的一项是 ( )0⎫0⎫⎫400⎫⎫600⎫⎫30⎫-20⎫ ⎫ ⎫ ⎫(a) 000⎫;(b) 000⎫;(c) 0-30⎫;(d) 0-80⎫ 000⎫ 000⎫ 00-3⎫ 00-8⎫⎫⎫⎫⎫⎫⎫⎫⎫4. 应力张量=应力偏张量+应力球张量,其中,应力偏张量只能使物体产生 ( ) (a)塑性提高;(b)形状变化;(c)体积变化;(d)前三者均可5. 如用主应变简图来表示应变状态,则塑性变形所对应的应变类型有 ( ) (a)三种;(b)六种;(c)八种;(d)九种6. 主应力与主应变简图可结合起来表示塑性变形特征,二者的组合有 ( ) (a)三种;(b)九种;(c)二十三种;(d)二十七种7. 下面哪种本构属于理想刚塑性线形硬化模型 ()(a) (b) (c) (d)8. 屈雷斯加与米塞斯屈服准则的本质区别是没有考虑哪一项的影响 ( )(a)最大主应力;(b)中间主应力;(c)最小主应力;(d)平均应力9. 图所示为低碳钢在单向拉伸状态的应力应变曲线,其中,表示塑性的 ()(a)OA段;(b) OB段;(c) OC段;(d) OF段10. 平面应力状态下,屈雷斯加与米塞斯屈服轨迹的几何图形有六个交点,其中,属于轴对称应力状态的是 ( )(a)A和E ;(b)K和G ;(c)C和I ;(d)A和G ;11. 由图所示,两个屈服准则相差最大有六个点,其中,属于纯切应力状态两点是( ) (a)B和D ;(b)F和L ;(c)H和J ;(d)B和J12. 塑性成形过程理论分析方法中被称为切块法的是 ( ) (a)主应力法;(b)滑移线法;(c)上限元法;(d)有限元法三、问答题1. 已知有一点的应力单元体如图所示,画出该应力状态对应的应力摩尔圆,并写出摩尔圆圆心和半径方程,并写出各主应力的表达式。
一、填空题1. 衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有伸长率和断面收缩率。
3. 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。
4. 请将以下应力张量分解为应力球张量和应力偏张量=+5. 对应变张量,请写出其八面体线变与八面体切应变的表达式。
=;=。
6.1864 年法国工程师屈雷斯加(H.Tresca )根据库伦在土力学中研究成果,并从他自已所做的金属挤压试验,提出材料的屈服与最大切应力有关,如果采用数学的方式,屈雷斯加屈服条件可表述为。
7. 金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多,归结起来主要有金属的种类和化学成分、工具的表面状态、接触面上的单位压力、变形温度、变形速度等几方面的因素。
8. 变形体处于塑性平面应变状态时,在塑性流动平面上滑移线上任一点的切线方向即为该点的最大切应力方向。
对于理想刚塑性材料处于平面应变状态下,塑性区内各点的应力状态不同其实质只是平均应力不同,而各点处的最大切应力为材料常数。
9. 在众多的静可容应力场和动可容速度场中,必然有一个应力场和与之对应的速度场,它们满足全部的静可容和动可容条件,此唯一的应力场和速度场,称之为真实应力场和真实速度场,由此导出的载荷,即为真实载荷,它是唯一的。
10. 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=。
11、金属塑性成形有如下特点:、、、。
12、按照成形的特点,一般将塑性成形分为和两大类,按照成形时工件的温度还可以分为、和三类。
13、金属的超塑性分为和两大类。
16、常用的摩擦条件及其数学表达式。
17、研究塑性力学时,通常采用的基本假设有、、、体积力为零、初应力为零、。
19. 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。
20. 金属单晶体变形的两种主要方式有:滑移和孪生。
21.影响金属塑性的主要因素有:化学成分、组织、变形温度、变形速度、应力状态。
填空题1. 冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生2. 金属塑性变形的特点:不同时性、相互协调性和不均匀性.3. 由于塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织,称为:变形织构4. 随着变形程度的增加,金属的强度 硬度增加,而塑性韧性降低,这种现象称为:加工硬化5. 超塑性的特点:大延伸率 低流动应力 无缩颈 易成形 无加工硬化6. 细晶超塑性变形力学特征方程式中的m 为:应变速率敏感性指数7. 塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力8. 塑性指标是以材料开始破坏时的塑性变形量来表示,通过拉伸试验可以的两个塑性指标为:伸长率和断面收缩率9.影响金属塑性的因素主要有:化学成分和组织 变形温度 应变速率 应力状态(变形力学条件)10. 晶粒度对于塑性的影响为:晶粒越细小,金属的塑性越好11. 应力状态对于塑性的影响可描述为(静水压力越大)主应力状态下压应力个数越多 数值越大时,金属的塑性越好12. 通过试验方法绘制的塑性 — 温度曲线,成为塑性图13. 用对数应变表示的体积不变条件为:14. 平面变形时,没有变形方向(设为z 向)的正应力为:12132()z m σσσσσ==+= 15. 纯切应力状态下,两个主应力数值上相等,符号相反16. 屈雷斯加屈服准则和米塞斯屈服准则的统一表达式为:13s σσβσ-=,表达式中的系数β的取值范围为:1 1.155β=17. 塑性变形时,当主应力顺序123σσσ>>不变,且应变主轴方向不变时,则主应变的顺序为:123εεε>>18. 拉伸真实应力应变曲线上,过失稳点(b 点)所作的切线的斜率等于该点的:真实应力Y b 19. 摩擦机理有:表面凸凹学说、分子吸附学说、粘着理论20. 根据塑性条件可确定库伦摩擦条件表达式中的μ的极限值为(0.5---0.577) 21. 速度间断线两侧的法向速度分量:相等22. 不考虑速度间断时的虚功(率)方程的表达式为:选择题1 下面选项中哪个不是热塑性变形对金属组织和性能的影响( )A 改善晶粒组织 C 形成纤维组织B 产生变形织构 D 锻合内部缺陷2 导致钢的热脆性的杂质元素是( )A 硫 C 磷B 氮 D 氢3 已知一点的应力状态为ij q q q q q q q q qσ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,则该点属于(A 球应力状态 C 平面应力状态B 纯切应力状态 D 单向应力状态4 一般而言,接触表面越光滑,摩擦阻力会越小,可是当两个接触表面非常光滑时,摩擦阻力反而提高,这一现象可以用哪个摩擦机理解释()A 表面凸凹学说 C 粘着理论B 分子吸附学说5 计算塑性成形中的摩擦力时,常用以下三种摩擦条件,在热塑性成形时,常采用哪个()A 库伦摩擦条件 C 常摩擦条件B 最大摩擦条件6 小应变几何方程用角标符号表示为()A 1()2jii juux x∂∂+∂∂C1()2j ii ju ux x∂∂+∂∂B iiux∂∂7 下面关于应变增量dεij的叙述中错误的是()A 与加载过程中的某一瞬时的应力状态相对应B 在列维-米塞斯理论中,应变增量主轴与该瞬时的应力主轴重合C应变增量主轴与当时的应变全量主轴不一定重合D应变增量dεij对时间t的导数即为应变速率εij8 关于滑移线的说法,错误的是()A 滑移线必定是速度间断线B 沿同一条滑移线的速度间断值为常数C 沿滑移线方向线应变增量为零D 直线型滑移线上各点的应力状态相同9 根据体积不变条件,塑性变形时的泊松比ν( )A < 0.5 C = 0.5B > 0.5 10 下面关于粗糙平砧间圆柱体镦粗变形说法正确的有( )A I 区为小变形区B II 区为难变形区C III 区为小变形区 D II 区为小变形区11 动可容速度场必须满足哪些条件( )A 体积不变条件B 力边界条件C 变形体连续性条件D 速度边界条件 12 下面哪些选项属于比例加载应满足的条件( ) A 塑性变形量很小,与弹性变形属于同一数量级 B 外载荷各分量按比例增加C 加载过程中,应变主轴与应力主轴固定不变且重合 D 泊松比<0.5研究塑性力学行为时,常用的基本假设有:A 连续性B 均匀性和各向异性C 体积力为零 D 体积不变如果一个角标符号带有m 个角标,每个角标取n 个值,则该角标符号代表( )个元素。
《金属塑性成形原理》试题库一、填空题:1、在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整的能力称为塑性。
2、晶内变形的主要方式是滑移和孪生,其中滑移变形是主要的。
3、一般来说,滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生。
4、体心立方金属滑移系为12 个;面心立方滑移系为12 个;密排六方滑移系为3 个。
5、孪生是晶体在切应力作用下,晶体的一部分沿着一定的晶面和一定的晶向发生均匀切变,变形部分与未变形部分构成了镜面对称关系。
6、在多晶体材料中,晶间变形的主要方式是晶体之间的相互滑动和转动。
7、多晶体塑性变形的特点:一是晶粒变形的不同时性;二是各晶粒变形的相互协调性;三是晶粒与晶粒之间以及晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。
8、晶体滑移时,滑移方向的应力分量为τ=σμ,μ=cosθcosλ,μ称为取向因子。
9、通常把取向因子μ=0的取向称为硬取向;把μ=0.5的取向称为软取向。
10、固溶体塑性变形时,由于位错应变能的作用,溶质原子会偏聚在位错附近形成特定的分布,这种分布现象称为“柯氏气团”或“溶质气团”。
11、随着变形程度的增加,金属的强度和硬度增加,而塑性韧性降低,这种现象称为加工硬化(或形变强化)。
12、去应力退火是回复在金属中的应用之一,既可保持金属的加工硬化(或形变强化),又可消除残余应力。
13、实验研究表明,晶粒平均直径d与屈服强度σs的关系(Hall-Petch关系)可表达为:σs=σ0+Kd-1/2。
14、由于塑性变形使得金属形成晶粒具有择优取向的组织,称为形变织构。
15、增大静水压力能抵消由于不均匀变形引起的附加拉应力,从而减轻其所造成的拉裂作用。
16、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。
17、金属的超塑性分为细晶超塑性和相变超塑性两大类。
18、冷变形金属加热到更高的温度后,在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶,直至完全取代冷变形组织,这个过程称为金属的再结晶。
金属塑性成形原理习题集江西理工大学材料成型与控制工程教研室2009年12月目录目录 (i)绪论 (1)一.概念题 (1)二.填空题 (3)三.选择题 (3)四.判断题 (3)五.简答题 (4)六.分析题 (5)七.推导题 (5)八.计算题 (5)第一篇力学基础 (6)第1章应力分析 (7)一.概念题 (7)二.填空题 (9)三.选择题 (10)四.判断题 (10)五.简答题 (12)六.分析题 (14)七.推导题 (14)八.计算题 (16)第2章应变分析 (18)一.概念题 (18)二.填空题 (20)三.选择题 (20)四.判断题 (20)五.简答题 (20)六.分析题 (21)第3章屈服准则 (23)一.概念题 (23)二.填空题 (24)三.选择题 (24)四.判断题 (24)五.简答题 (24)六.分析题 (25)七.推导题 (25)八.计算题 (26)第4章本构关系 (28)一.概念题 (28)二.填空题 (28)三.选择题 (29)四.判断题 (29)五.简答题 (30)六.分析题 (31)七.推导题 (31)八.计算题 (31)第5章应力-应变曲线 (35)一.概念题 (35)二.填空题 (36)三.选择题 (36)四.判断题 (36)五.简答题 (36)六.分析题 (37)七.推导题 (37)八.计算题 (37)第6章平面问题与轴对称问题 (38)一.概念题 (38)四.判断题 (38)五.简答题 (39)六.分析题 (39)七.推导题 (39)八.计算题 (39)第二篇流动规律 (40)第1章流动规律 (41)一.概念题 (41)二.填空题 (42)三.选择题 (42)四.判断题 (42)五.简答题 (42)六.分析题 (44)七.推导题 (44)八.计算题 (44)第2章摩擦润滑 (44)一.概念题 (44)二.填空题 (45)三.选择题 (45)四.判断题 (45)五.简答题 (45)六.分析题 (46)七.推导题 (46)八.计算题 (46)第3章断裂 (46)一.概念题 (46)二.填空题 (46)三.选择题 (46)四.判断题 (46)七.推导题 (48)八.计算题 (48)第三篇物理基础 (49)第1章晶体结构 (50)一.概念题 (50)二.填空题 (50)三.选择题 (50)四.判断题 (50)五.简答题 (50)六.分析题 (50)七.推导题 (50)八.计算题 (50)第2章单晶体变形 (51)一.概念题 (51)二.填空题 (51)三.选择题 (51)四.判断题 (51)五.简答题 (51)六.分析题 (51)七.推导题 (51)八.计算题 (51)第3章多晶体变形 (52)一.概念题 (52)二.填空题 (52)三.选择题 (52)四.判断题 (52)五.简答题 (52)六.分析题 (54)七.推导题 (54)一.概念题 (55)二.填空题 (55)三.选择题 (55)四.判断题 (55)五.简答题 (56)六.分析题 (57)七.推导题 (57)八.计算题 (57)第5章金属塑性 (58)一.概念题 (58)二.填空题 (58)三.选择题 (58)四.判断题 (58)五.简答题 (58)六.分析题 (60)七.推导题 (60)八.计算题 (60)第四篇力学解析 (62)第1章主应力法 (63)一.概念题 (63)二.填空题 (63)三.选择题 (63)四.判断题 (63)五.简答题 (66)六.分析题 (68)七.推导题 (68)八.计算题 (74)第2章滑移线法 (76)一.概念题 (76)四.判断题 (76)五.简答题 (76)六.分析题 (76)七.推导题 (76)八.计算题 (77)第3章上限法 (78)一.概念题 (78)二.填空题 (78)三.选择题 (78)四.判断题 (78)五.简答题 (78)六.分析题 (78)七.推导题 (78)八.计算题 (78)第4章有限元法 (79)一.概念题 (79)二.填空题 (79)三.选择题 (79)四.判断题 (79)五.简答题 (79)六.分析题 (79)七.推导题 (79)八.计算题 (79)绪论一.概念题1弹性:答案:2弹性变形:答案:3塑性:答案: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称为塑性。
《金属塑性成形原理》习题集运新兵编模具培训中心二OO九年四月第一章 金属的塑性和塑性变形1.什么是金属的塑性什么是变形抗力2.简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。
如何提高金属的塑性3.什么是附加应力 附加应力分几类试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力4.什么是最小阻力定律最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义5.塑性成形时,影响金属变形和流动的因素有哪些各产生什么影响6.为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的不均匀变形会产生什么后果7.什么是残余应力残余应力有哪几类会产生什么后果如何消除工件中的残余应力8.摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用塑性成形中的摩擦有什么特点9.塑性成形中的摩擦机理是什么10. 塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种各适用于什么情况11. 塑性成形中对润滑剂有何要求12. 塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些石墨和二硫化钼 如何起润滑作用第二章 应力应变分析1.什么是求和约定张量有哪些基本性质2.什么是点的应力状态表示点的应力状态有哪些方法3.什么是应力张量、应力球张量、应力偏张量和应力张量不变量4.什么是主应力、主剪应力、八面体应力5.什么是等效应力有何物理意义6.什么是平面应力状态、平面应变的应力状态7.什么是点的应变状态如何表示点的应变状态8.什么是应变球张量、应变偏张量和应变张量不变量9.什么是主应变、主剪应变、八面体应变和等效应变10. 说明应变偏张量和应变球张量的物理意义11. 塑性变形时应变张量和应变偏张量有和关系其原因何在12. 平面应变状态和轴对称状态各有什么特点13. 已知物体中一点的应力分量为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=30758075050805050ij σ,试求方向余弦为21==m l ,21=n 的斜面上的全应力、正应力和剪应力。
14. 已知物体中一点的应力分量为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=10010010010010ij σ,求其主应力、主剪应力、八面体应力、应力球张量及应力偏张量。
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1.冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生
2.金属塑性变形的特点:不同时性、相互协调性和不均匀性.
3.由于塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织,称为:变形织构
4.随着变形程度的增加,金属的强度硬度增加,而塑性韧性降低,这种现象称为:加工硬化
5.超塑性的特点:大延伸率低流动应力无缩颈易成形无加工硬化
6.细晶超塑性变形力学特征方程式中的m为:应变速率敏感性指数
7.塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力
8.:伸长9.
10.
11.,
12.
13.:
14.
15.
16.
1.155
17.当主应力顺序
ε
为:
1
18.
19.
20.
21.
22.不考虑速度间断时的虚功(率)方程的表达式为:
选择题
1下面选项中哪个不是热塑性变形对金属组织和性能的影响() A 改善晶粒组织C 形成纤维组织 B 产生变形织构D 锻合内部缺陷 2导致钢的热脆性的杂质元素是() A 硫C 磷B 氮D 氢
3
A 45) A 6A 1(2i i u x ∂∂7A
B
C 应变增量主轴与当时的应变全量主轴不一定重合 D 应变增量dε
ij
对时间t的导数 即为应变速率ε
ij
8关于滑移线的说法,错误的是( )
A 滑移线必定是速度间断线
B 沿同一条滑移线的速度间断值为常数
C 沿滑移线方向线应变增量为零
D 直线型滑移线上各点的应力状态相同
9根据体积不变条件,塑性变形时的泊松比ν( ) A <0.5 C =0.5B >0.5
10下面关于粗糙平砧间圆柱体镦粗变形说法正确的有()
AI 区为小变形区 BII 区为难变形区 C III 区为小变形区
11A 12A B C D A 连续性A n m ⨯B 某受力物体内应力场为:
0,,2
3
,6233222312===--=-=+-=zx yz z xy y x y x c y c xy c x c xy ττστσσ,系数321,,c c c 的值应为:()
A 3,2,1321===c c c
B 3,2,1321-==-=c c c
C 3,2,1321=-==c c c
D 无解
已知平面应变状态下的应力张量为:⎥⎥
⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣
⎡=321
σσσσij ,且有321σσσ>>,根据平面变形时的应
力状态特点可知,组成该应力张量的纯切应力状态部分可描述为:()
A ⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣
⎡--
-202313
1σσσσB ⎥⎥
⎥
⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---2022121σσσσ C
A B C A C A 已知⎥⎥
⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡---=150001040410ij σ,则ij d ε各分量的比值xy z y x d d d d γ
εεε:::为:() A 10:-10:15:-4B 5:-15:10:-4 C 5:-15:10:-9D15:-5:20:1
(多选题)已知一滑移线场如图所示,下列说法正确的有:() AC 点和B 点ϖ角相等,均为4/π
B 如果已知B 、
C 、
D 、
E 四点中任意点的平均应力,就可以求解其他三点的平均应力 CD 点和E 点ϖ角相等,均为12/π- D 由跨线定理可知,C E B D ϖϖϖϖ-=-
已知某点的应力分量为⎥⎥
⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡=130390005ij σ,则主应力为() A 0,5,10321===σσσB 1,9,5321===σσσ C
绘制初始屈服应力为s σ的刚塑性硬化曲线,并写出其表达式 绘制初始屈服应力为s σ的刚塑性硬化直线,并写出其表达式
画出不受力的自由表面上一点处的滑移线(必须标明αβ线线)
Y
∈Y
计算题 1应力
已知10100101000020ij σ-⎡⎤
⎢⎥=-⎢⎥
⎢⎥⎣⎦
(MPa ),试求主应力、主切应力及主切应力面上的正应力 已知10100102010ij σ⎡⎤
⎢⎥=(MPa ),试求主应力、主切应力及主切应力面上的正应力 (1(2c b σ,。
与方向。
2变形
有相应的自然收缩,即:b h εε=,试求对数应变和平板的最终尺寸。
将圆环形坯料置于两块平板之间进行塑性压缩,设上平板向下压缩的运动速度为v -,t 为圆环的厚
度,如图,并假设质点轴向流动速度∙*z
u 与z 坐标轴按线性规律变化,即v t
z
u z
-=∙*,求变形体内的
应变速率场∙*ij
ε。
3主应力法,
一圆柱体,侧面作用有均布压应力0σ,试用主应力法求镦粗力P 和单位流动压力p ,设2
mY
τ=
求高为h 、直径为d 的圆柱体平砧间自由镦粗时接触面上的压应力y σ和单位变形力p ,设mK τ=
试用工程法推导粗糙砧面压缩矩形块(Z 向不变形)的变形力P 表达式,这里接触摩擦
4屈服或增量
2
s
z σσ=
σ和切应力τ(1(2(3(1(2已知材料的真实应力应变曲线为n A εσ=,A 为材料常数,n 为硬化指数。
试问简单拉伸时该材料出现颈缩时的应变量为多少?此时的真实应力与强度b σ的关系怎样?
金属塑性变形时,已知某点的应力状态MPa,(i,j=x,y,z),试写出其张
量分解方程,指出分解张量的名称,
并说明它们与什么变形有关?最后求出的比值。
变形体屈服时的应力状态为:MPa试分别按Mises和Tresca
塑性条件计算该材料的屈服应力
5
2b,。