材料性能学复习题整理

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。

赛贝克效应：当两种不同的金属或合金联成闭合回路，且两接点处温度不同，则回路中将产生电流，这种现象称为赛贝克效应。

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。

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。

绪论1、简答题什么是材料的性能？包括哪些方面？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C）力学性能（拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲）0 2物理性能（热、光、电、磁）0 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：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：0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。

O2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。

G化学成分，。

4微观组织O5温度，温度升高，E下降O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。

2）金属材料应变硬化的概念和实际意义。

解：材料进入塑性变形阶段后，随着变形量增大，形变应力不断提高的现象称为应变硬化。

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。

材料性能学复习题整理1.材料在使⽤的过程中，将对不同的温度做出反应，表现出不同的热物理性能，这些物理性能称为材料的热学性能。

2.声频⽀可以看成是相邻原⼦具有相同的振动⽅向，光频⽀可以看成相邻原⼦振动⽅向相反。

3.当固体材料⼀端的温度⽐另⼀端⾼时，热量会从热端⾃动地传向冷端，这个现象称为热传导。

4.各质点热运动时动能总和就是该物体的热量。

5.晶格振动的弹性波称为格波。

6.如果振动着的质点中包含频率甚低的格波，质点彼此之间的位相差不⼤，则格波类似于弹性体中的应变波，称为“声频⽀振动”；格波中频率甚⾼的振动波，质点彼此之间的位相差很⼤，邻近质点的运动⼏乎相反时，频率往往在红外光区，称为“光频⽀振动”。

7.固体中的导热主要是由晶格振动的格波和⾃由电⼦的运动来实现的。

8.与原⼦中价电⼦的能量相对应的能带，叫价带；最靠近价带⽽能量较⾼的能带叫导带。

9.电⼦电导的特征是具有霍尔效应，离⼦电导的特征是存在电解效应。

10.掺⼊施主杂质的半导体称为n型半导体；掺⼊受主杂质的半导体称为P型半导体。

11.固有电导载流⼦由晶体本⾝热缺陷——弗仑克尔缺陷和肖特基缺陷提供。

12.全带中每⼀能级都被都被两个电⼦占据的能带，叫满带；所属各能级上没电⼦的能带，叫空带。

13.超导体，是指当某种物质冷却到低温时电阻突然变为零，同时物质内部失去磁通成为完全抗磁性的物质。

14.导带中的电⼦导电和价带中的空⽳导电同时存在，称为本征电导；这类载流⼦只由半导体晶格本⾝提供，所以叫本征半导体；它的特点是：载流⼦——电⼦和空⽳的浓度是相等的。

15.正压电效应的本质是因为机械作⽤引起了晶体介质的极化，从⽽导致介质两端表⾯内出现符号相反的束缚电荷。

16.原⼦磁矩有3个来源：①电⼦轨道磁矩；②电⼦⾃旋磁矩；③原⼦核磁矩。

17.所谓极化，就是在压电陶瓷上加⼀个强直流电场，使陶瓷中的电畴沿电场⽅向取向排列，只有经过极化⼯序处理的陶瓷才能显⽰压电效应。

18.质点间结合⼒愈强，热膨胀系数愈⼩。

材料性能学复习题适用于材料成型与控制工程专业一、填空题1、σe表示材料的弹性极限；σp表示材料的比例极限；σs表示材料的屈服强度；σb表示材料的抗拉强度。

2、断口的三要素是纤维区、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状或舌状花样；沿晶断裂的微观特征为晶粒状断口和冰糖块状断口。

3、应力状态系数α值越大，表示应力状态越软，材料越容易产生塑性变形和延性断裂。

为测量脆性材料的塑性，常选用应力状态系数α值大的实验方法，如压缩等。

4、在扭转实验中，塑性材料的断裂面与试样轴线垂直，断口平齐，这是由切应力造成的切断；脆性材料的断裂面与试样轴线 450角，这是由正应力造成的正断。

与静拉伸试样的宏观断口特征相反。

5、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。

6、低温脆性常发生在具有体心立方或密排六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。

7、在平面应变断裂韧性K IC测试过程中，对试样的尺寸为，其中B、a、（W-a）分别是三点弯曲试样的厚度、裂纹长度和韧带长度，σs是材料的屈服强度；这样要求是为了保证裂纹尖端处于平面应变和小范围屈服状态；平面应变状态下的断裂韧性KIC 小于平面应力状态下的断裂韧性KC。

8、按断裂寿命和应力水平，疲劳可分为高周疲劳和低周疲劳；疲劳断口的典型特征是疲劳条纹（贝纹线）。

9、对材料的磨损，按机理可分为粘着磨损，磨粒磨损，疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损和微动磨损等形式。

10、材料的拉伸力学性能，包括屈服强度、抗拉强度和实际断裂强度等强度指标和延伸率和断面收缩率等塑性指标。

12、弹性滞后环是由于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。

13、材料的断裂按断裂机理分可分为微孔聚集型断裂，解理断裂和沿晶断裂；按断裂前塑性变形大小分可分为延性断裂和脆性断裂14、在扭转实验中，塑性材料的断裂面与试样轴线垂直；脆性材料的断裂面与试样轴线成450角。

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。

第一章习题答案一、解释下列名词1、弹性比功：又称为弹性比能、应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

2、滞弹性：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。

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，称为金属的循环韧性。

4、包申格效应：先加载致少量塑变，卸载，然后在再次加载时，出现σe升高或降低的现象。

5、解理刻面：大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。

6、塑性、脆性和韧性：塑性是指材料在断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。

韧性：指材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力，或指材料抵抗裂纹扩展的能力7、解理台阶：高度不同的相互平行的解理平面之间出现的台阶叫解理台阶；8、河流花样：当一些小的台阶汇聚为在的台阶时，其表现为河流状花样。

9、解理面：晶体在外力作用下严格沿着一定晶体学平面破裂，这些平面称为解理面。

10、穿晶断裂和沿晶断裂：沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，一定是脆断，且较为严重，为最低级。

穿晶断裂裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可能是脆性断裂。

11、韧脆转变：指金属材料的脆性和韧性是金属材料在不同条件下表现的力学行为或力学状态，在一定条件下，它们是可以互相转化的，这样的转化称为韧脆转变。

二、说明下列力学指标的意义１、Ｅ（Ｇ）：Ｅ（Ｇ）分别为拉伸杨氏模量和切变模量，统称为弹性模量，表示产生100%弹性变形所需的应力。

２、σr、σ0.2、σs: σr:表示规定残余伸长应力，试样卸除拉伸力后，其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。

σ0.2：表示规定残余伸长率为0.2%时的应力。

σs：表征材料的屈服点。

３、σb：韧性金属试样在拉断过程中最大试验力所对应的应力称为抗拉强度。

４、n:应变硬化指数，它反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力，是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。

５、δ、δgt、ψ：δ是断后伸长率，它表征试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比。

材料性能学复习题适用于材料成型与控制工程专业一、填空题1、。

e表示材料的弹性极限;op表示材料的比例极限;o s表示材料的屈服强度;ob表示材料的抗拉强度。

2、断口的三要素是纤维区、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状或舌状花样;沿品断裂的微观特征为品粒状断口和冰糖块状断口。

3、应力状态系数a值越大，表示应力状态越软，材料越容易产生犁性变形和延性断裂。

为测量脆性材料的鴉也常选用应力状态系数u值A的实验方法，如压缩等。

4、在扭转实验中，塑性材料的断裂而与试样轴线垂讥,断口平齐,这是由切应力造成的切甌；脆性材料的断裂而与试样轴线45°角，这是山正应力造成的正断。

与静拉伸试样的宏观断口特征相反。

5、材料截面上缺口的存在，使得缺口根部产生应力集中和双（厂）向应力,试样的屈服强度升高,燉性降低。

6、低温脆性常发住在具有体心立方或密排六方结构的金属及合金小，而在面心立方结构的金属及合金中很少发现。

7、在平面应变断裂韧性6、测试过程中，对试样的尺寸为其小B、a、（W-a）分别是三点弯Illi试样的厚度、裂纹长度和韧带长度，os是材料的屈服强度；这样要求是为了保证裂纹尖端处于平而应变和小范围丿屮；服状态;平而应变状态下的断裂韧性KIC小平而应力状态下的断裂韧性KC。

8、按断裂寿命和应力水平，疲劳町分为高周疲劳和低周疲劳;疲劳断口的典型特征是疲劳条纹（贝纹线）。

9、对材料的磨损，按机理可分为粘着磨损,磨粒磨损,疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损和微动磨损等形式。

10、材料的拉伸力学性能，包括屈服强度、抗拉强度和实际断裂强度等强度指标和延伸率和断面收缩率等犁性指标。

12、弹性滞后环是由于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A越好；而对弹簧片、钟表等材料，要求材料的弹性滞后环越尘越好。

13、材料的断裂按断裂机理分可分为微孔聚集型断裂,解理断裂和沿晶断裂;按断裂前犁性变形人小分可分为延性断裂和脆性断裂14、在扭转实验小，塑性材料的断裂面与试样轴线WL；脆性材料的断裂面与试样轴线成堑角。

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。

材料性能期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料的弹性模量是指材料在弹性范围内，应力与应变的比值，其单位是：A. MPaB. GPaC. N/m²D. Pa2. 材料的硬度通常用来描述材料的：A. 韧性B. 强度C. 耐久性D. 抗划伤能力3. 材料的热膨胀系数是指材料在温度变化时，体积或长度的相对变化率，其单位是：A. °C⁻¹B. K⁻¹C. °F⁻¹D. 1/°C4. 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，通常用下列哪个单位表示：A. MPaB. GPaC. N/m²D. Pa5. 材料的疲劳强度是指材料在循环载荷作用下，发生疲劳破坏的应力值，通常与下列哪个因素无关：A. 材料的微观结构B. 载荷的频率C. 材料的密度D. 环境温度二、填空题（每空2分，共20分）6. 材料的________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大应力值而不发生断裂。

7. 材料的________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最小应力值而不发生永久变形。

8. 材料的________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最小应力值而不发生塑性变形。

9. 材料的________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大应力值而不发生永久变形。

10. 材料的________是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大应力值而不发生塑性变形。

三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述材料的疲劳破坏机理。

12. 解释什么是材料的蠕变现象，并简述其影响因素。

13. 描述材料的断裂韧性及其在工程应用中的重要性。

四、计算题（每题15分，共30分）14. 某材料的弹性模量为200 GPa，当其受到100 MPa的应力作用时，计算其应变值。

15. 假设有一块材料的屈服强度为300 MPa，若在循环载荷作用下，该材料的疲劳强度降低到200 MPa，计算其疲劳强度降低的百分比。

绪论二、单项选择题1、下列不是材料力学性能的是（）A、强度B、硬度C、韧性D、压力加工性能2、属于材料物理性能的是（）A、强度B、硬度C、热膨胀性D、耐腐蚀性三、填空题1、材料的性能可分为两大类：一类叫_ _，反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫_ _，反映材料在加工过程中表现出来的特性。

2、材料在外加载荷（外力）作用下或载荷与环境因素（温度、介质和加载速率）联合作用下所表现的行为，叫做材料_ 。

四、简答题1、材料的性能包括哪些方面？2、什么叫材料的力学性能？常用的金属力学性能有哪些？第一章材料单向静拉伸的力学性能一、名词解释弹性极限：是材料由弹性变形过渡到弹—塑性变形时的应力（或达到最大弹性变形所需要的应力）。

强度:是材料对塑性变形和断裂的抗力。

屈服强度：材料发生屈服或发生微量塑性变形时的应力。

抗拉强度：拉伸实验时，试样拉断过程中最大实验力所对应的应力。

塑性变形：是材料在外力作用下发生的不可逆永久变形但不破坏的能力。

韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

二、单项选择题1、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力——伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（）A、强度和硬度B、强度和塑性C、强度和韧性D、塑性和韧性2、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为（）A、抗压强度B、屈服强度C、疲劳强度D、抗拉强度3、拉伸实验中，试样所受的力为（）A、冲击B、多次冲击C、交变载荷D、静态力4、常用的塑性判断依据是（）A、断后伸长率和断面收缩率B、塑性和韧性C、断面收缩率和塑性D、断后伸长率和塑性5、工程上所用的材料，一般要求其屈强比（C ）A、越大越好B、越小越好C、大些，但不可过大D、小些，但不可过小6、工程上一般规定，塑性材料的δ为（）A、≥1%B、≥5%C、≥10%D、≥15%7、形变强化是材料的一种特性，是下列（ C ）阶段产生的现象。

A、弹性变形；B、冲击变形；C、均匀塑性变形；D、屈服变形。

1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？金属的弹性模量主要取决于原子间距和原子间作用力，也即金属原子本性，晶格类型。

而材料的成分和组织对它影响不大，所以说它是一个对组织不敏感性能指标。

改变材料的成分和组织会对材料的强度（如屈服强度，抗拉强度）有显著影响，但对材料的刚度影响不大。

2决定金属屈服强度的因素有哪些？①金属本性和晶格类型，晶格阻力—派纳力，位错运动交互作用力越强，屈服强度越高；②晶粒大小和亚结构，晶粒减小，屈服强度增加；③溶质元素，加入溶质元素将产生晶格畸变，与位错应力场交互运动，提高屈服强度；④第二相，不可逆变形第二相将增加流变应力，提高屈服强度，可你变形第二相将产生界面能，提高屈服强度；⑤温度，派纳力属于短程力，对温度十分敏感，温度升高，屈服强度降低⑥应变速率，应变速率大，强度增加；⑦应力状态，切应力分量越大，越有利塑性变形，屈服强度降低。

3韧性断裂和脆性断裂的区别。

为什么脆性断裂更加危险。

韧性断裂：断裂前产生明显宏观塑性变形，断裂面一般平行于最大切应力与主应力成45度角，断口成纤维状，灰暗色。

断口三要素：纤维区，放射区，剪切唇，这三个区域的比例关系与材料韧度有关，塑性越好，放射线越粗大，塑性越差，放射线变细甚至消失。

脆性断裂：断裂前基本上不发生塑性变形的突然断裂。

断裂面与正应力垂直，断口平齐而光滑，呈放射状或结晶状。

（脆性断裂也产生微量塑性变形，断面收缩率一般小于5%）4对金属材料韧脆转变的影响因素。

①材料成分，凡加入合金元素引起滑移系减少，孪生，位错钉扎的都增加脆性，若合金中形成粗大第二相也增加脆性；②杂质，聚集在晶界上的杂质会降低材料的塑性，发生脆断；③bcc金属具有低温脆断现象，同时在低温下，塑性变形一孪生为主，易于产生裂纹，低温脆性大；④晶粒大小，晶粒小，晶界多，不易产生裂纹，也不易扩展，细化晶粒将提高抗脆性能；⑤应力状态，减少切应力和正应力的比值都将增加金属的脆性；⑥加载速度，加载速度大，金属会发生韧脆转变。

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C. 高强度钢D. 纤维素3. 下列哪种材料的硬度最大？A. 黄金B. 铅C. 钨D. 铝A. 弹性B. 塑性C. 粘性D. 耐磨性5. 下列哪种材料的导电性最好？A. 铜B. 铁C. 铅D. 硅6. 下列哪种材料的比热容最大？A. 水泥B. 橡胶C. 铝D. 钨7. 下列哪种材料的密度最小？A. 聚乙烯B. 钢铁C. 铜D. 铅A. 导热性B. 热膨胀系数C. 弹性模量D. 抗压强度9. 下列哪种材料的耐腐蚀性最好？A. 铝B. 铁C. 铜镍合金D. 钢铁A. 耐候性B. 耐腐蚀性C. 热稳定性D. 抗压强度二、填空题（每题2分，共20分）1. 材料的性能主要包括______性能、______性能和______性能。

2. ______是指材料在受力过程中，产生变形后去掉外力仍能恢复原状的性质。

3. 材料的______是指材料在断裂前能承受的最大应力。

4. ______是指材料抵抗局部变形的能力，如压痕、刮擦等。

5. 材料的______是指材料在高温或低温环境下保持性能稳定的能力。

6. ______是指材料在受到腐蚀介质作用时，抵抗腐蚀破坏的能力。

7. 材料的______是指材料在受到冲击载荷作用时，吸收能量并产生变形而不破坏的能力。

8. ______是指材料在受到重复应力或循环应力作用时，抵抗疲劳破坏的能力。

9. 材料的______是指材料在受到电磁场作用时，产生电流的能力。

10. ______是指材料在单位长度、面积或体积内，质量的大小。

三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料力学性能的定义及其主要内容。

2. 简述材料物理性能的定义及其主要内容。

3. 简述材料环境性能的定义及其主要内容。

四、论述题（每题15分，共30分）1. 论述影响材料性能的主要因素。

第一篇材料的力学性能第一章材料的弹性变形一、名词解释1、弹性变形：外力去除后，变形消失而恢复原状的变形。

P42弹性模量：表示材料对弹性变形的抗力，即材料在弹性变形范兩内，产生单位弹性应变的需应力。

P103、比例极限：是保证材料的弹性变形按正比例关系变化的最大应力。

P154、弹性极限：是材料只发生弹性变形所能承受的最大应力。

P155、弹性比功：是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。

P156、包格申效应：是指金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变小于4%）, 而后再同向加载，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。

P207、内耗：在加载变形过程中，被材料吸收的功称为内耗。

P21二、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）和（断裂）的能力。

P22、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。

P2三、选择题1、表示金属材料刚度的性能指标是（B ）。

P10A比例极限B弹性模量C弹性比功2、弹簧作为广泛应用的减振或储能元件，应具有较高的（C ）<> P16A塑性B弹性模量C弹性比功D硬度3、下列材料中（C ）最适宜制作弹簧。

A 08 钢B 45 钢C 60Si:Mn C T12 钢4、下列因素中，对金属材料弹性模量影响最小的因素是（D ）。

A化学成分B键合方式C晶体结构D晶粒大小四、问答题影响金属材料弹性模量的因素有哪些？为什么说它是组织不敬感参数？答：影响金属材料弹性模量的因素有：键合方式和原子结构、晶体结构、化学成分、温度及加载方式和速度。

弹性模量是组织不敬感参数，材料的晶粒大小和热处理对弹性模量的影响很小。

因为它是原子间结合力的反映和度量。

P11第二章材料的塑性变形一、名词解释1、塑性变形：材料在外力的作用于下，产生的不能恢复的永久变形。

P242、塑性：材料在外力作用下，能产生永久变形而不断裂的能力。

P523、屈服强度：表征材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形的能力。

材料性能学总复习资料第一章 作业11.掌握以下物理概念：强度、屈服强度、抗拉强度、塑性、弹性、延伸率、断面收缩率、弹性模量、比例极限、弹性极限、弹性比功、包申格效应、弹性后效、弹性滞后环强度：指的是构件抵抗破坏的能力。

屈服强度：材料屈服时对应的应力值也就是材料抵抗起始塑性变形或产生微量塑性变形的能力，这一应力值称为材料的屈服强度。

抗拉强度：材料最大均匀塑性变形的抗力。

塑性：是指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

弹性：材料受载后产生一定的变形，而卸载后这部分变形消逝，材料恢复到原来的状态的性质称为材料的弹性。

延伸率：材料拉伸后的截面面积变化量与原始截面面积的比值。

断面收缩率：材料拉断后，缩颈处横截面积的最大减缩量与原始截面面积的百分比。

弹性模量：弹性模数是产生100%弹性变形所需的应力。

比例极限：是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力。

弹性极限：是材料由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力。

弹性比功：又称为弹性必能，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。

包申格效应：是指金属材料经预先加载产生少量塑性变形，而后再同向加载，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。

弹性后效：又称滞弹性，是指材料在快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。

弹性滞后环：在非理想弹性的情况下，由于应力和应变不同步，是加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线，这个封闭回线称为弹性滞后环。

2、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？ 衡量弹性的高低通常用弹性比功来衡量E a e e 22σ=，所以提高弹性极限可以提高弹性比功。

3、材料的弹性模数主要取决哪些因素？凡是影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模数。

主要有：键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度及加载方式和速度。

4、一直径2.5mm ，长度为200.0mm 的杆，在2000N 的载荷作用下，直径缩至2.2mm ，试求(1)杆的最终长度；(2)在该载荷作用下的真实应力和真实应变；(3)在该载荷作用下的工程应力和工程应变。

材料性能学复习(总15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《材料性能学》复习第一章 材料单向静拉伸的力学性能一、力－伸长曲线（拉伸图） 1、曲线上变形三阶段 （1）、弹性变形（2）、塑性变形 （屈服现象）（3）、不均匀变形（颈缩阶段）及断裂阶段（会画） 2、拉伸图的种类曲线1 为淬火、高温回火后的高碳钢 曲线2 为低合金结构钢 曲线3 为黄铜 曲线4 为陶瓷、玻璃 曲线5 为橡胶类（会画）二、应力一应变曲线（σ－ε曲线）1、应力： 应变：2、 应力－应变曲线（工程应力－应变曲线）0A F =σ0L L ∆=ε３、各种性能指标（1）、强度指标①弹性极限：σe＝Fe / S0②比例极限：σp＝Fp / S0③屈服极限：σs＝Fs / S0 ；屈服强度σ＝ / S0④强度极限：σb＝Fb / S0⑤断裂强度： Sk＝Fk / Sk（2）、塑性指标①延伸率：δｋ＝(Ｌk-L0) / L0 X 100 %②断面收缩率：ψk＝（ S0－ Sk）/ S0 X 100 %４、真应力－真应变曲线（S－e曲线）真应力：其中， F －瞬时载荷， A－瞬时面积真应变：则：两曲线比较0 0ln)LLLdLdee e LL⎰⎰===)1(ψσ-=SAFS=三、弹性变形及其实质（一）、弹性变形的特点•1、可逆性；•2、单值线性关系；•3、弹性变形量较小（ε＜～1％）（二）、双原子模型解释弹性变形引力四、弹性的不完整性与内耗（一）、滞弹性（弹性后效）1．正弹性后效 2．反弹性后效3．产生原因４、危害（二）、包申格效应包申格（Bauschinger）效应：是指金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变小于4％），而后再同向加载规定残余伸长应力（或弹性极限）增加，反向加载，规定残余伸长应力（或弹性极限）降低的现象．原因：包申格（Bauschinger）效应可能与第二类内应力有关；危害：包申格（Bauschinger）效应可弱化材料，因而应予以消除；消除办法五、断裂1、断裂概念2、断裂的类型及断口特征3、韧性断裂与脆性断裂概念韧性断裂的特点；脆性断裂的特点4、穿晶断裂与沿晶断裂剪切断裂；解理断裂；准解理断裂5、断裂强度（1）．理论断裂强度（会推导）理论断裂强度和实际强度说（2）．断裂强度的裂纹理论（ Griffith强度理论）Griffith强度理论此公式说明的问题金属材料γs＝γe＋γp Griffith强度理论212⎪⎭⎫⎝⎛=aEscπγσ22σγπscEa=21(2⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=aEpecπγγσ2)(2σγγπpecEa+=第二章材料在其他静载下的力学性能主要讲了硬度试验一、布氏硬度（HB）（1）测定原理（2）、优缺点•优点：压痕面积较大，其硬度值能反映材料在较大区域内各组成相的平均性能，试验数据稳定，重复性强。