材料力学性能第一章材料单向静拉伸的力学性能
1、名词解释
弹性比功：为应力-应变曲线下弹性范围所吸收的变形功的能力,又称弹性比能，应变比能。即弹性比功=σe2/2E =σeεe/2 其中σe为材料的弹性极限，它表示材料发生弹性变形的极限抗力
S）
呈暗灰色、纤维状。
解理断裂：在正应力的作用下，由于原子间结合键的破坏引起的沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。
剪切断裂：材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。
河流花样：实际上是许多解理台阶，不是在单一的晶面上。流向与裂纹的扩展方向一致。
韧窝：材料发生微孔聚集型断裂时，其断口上表现出的特征花样。
2、设条件应力为σ，真实应力为S，试证明S>σ。
证明：设瞬时截面积为A，相应的拉伸力为F，于是S=F/A。
同样，当拉伸力F有一增量dF时，试样在瞬时长度L的基础上变为L+dL，于
是应变的微分增量应为de=dL/L，试样自L
0伸长至L后，总的应变量为e=lnL/ L
式
中e为真应变。于是e=ln（1+ε）
3
，而对
4
答：内在因素:结合键,组织,结构,原子本性
结合键: 金属—金属键高分子—范德华力陶瓷—共价键或离子键键能越大，屈服强度越大。
组织: 四种强化机制影响σrs ：①固溶强化②形变强化③沉淀和弥散强化④晶界亚晶强化其中沉淀强化和晶粒细化是工程上常使用提高σrs 的手段。前三种机制提高σys,但是降低δ,只有第四种提高σrs又提高δ。
外在因素：温度+应变速率+应力状态
温度因素：一般升高温度，金属材料的屈服强度下降。但是金属晶体结构不同，其变化趋势各异。
应变速率与应变状态：应变速率对金属材料的屈服强度有明显的影响。在应变速率较高的情况下，金属材料的屈服应力将显着升高。应力状态的影响是切应力分量越大，越有利于塑性变形，屈服强度就越低。不同应力状态下的材料屈服强度
不同：①主裂纹的走向不太清晰，原因是主裂纹前方常产生许多二次裂纹；②晶粒内部有许多撕裂棱，撕裂棱附近有许多变形；③裂纹多萌生于晶粒内部，裂纹的扩展从解理台阶逐渐过渡向撕裂棱。
另外，加工硬化指数也是重点
第二章
一名词解释：
（1）应力状态软性系数（新书38页）
（2）缺口效应：缺口产生应力集中，引起三向应力状态,使材料脆化，由应力集中产生应变集中，使缺口附近的应变速率增高。
（3）缺口敏感度：缺口式样进行拉伸试验时，常用试样的抗拉强度σbN与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值作为材料的缺口敏感性指标，并称为缺口敏感度。（4）布氏硬度：将单位压痕面积承受的平均压力（F/S）定义为布氏硬度。。。。。。。
（5
2
（1;（4）
：σ
bb）τb
（11）
（16）q
；
e
3
（1
（2
（3）由应力集中产生应变集中
（4）使缺口附近的应变速率增高
4今有如下工件需要测定硬度，试说明选用何种硬度测试方法为宜。
(1)渗碳层的硬度分析(2)淬火钢(3)灰铸铁(4)硬质合金(5)鉴别钢中的隐晶马氏体
与残余奥氏体(6)仪表小黄铜齿轮(7)龙门刨床导轨(8)氮化层(9)火车圆弹簧(10)高速钢刀具
答:布氏硬度：（3）（6）
洛氏硬度：（1）（4）（8）（2）（7）（3）（10）
显微硬度：（5）
第三章
1、名词解释
低温脆性：当温度低于某一温度~时，材料由韧性状态转变为脆性状态，冲击吸收功
3
随温度
化非常敏感有关。影响因素：晶体结构、化学成分、显微组织（晶粒大小，金相组织）、温度加载速率、试样形状和尺寸
第四章材料的断裂韧性
1、解释下列名词：
低应力脆断：一些高强度或超高强度机件，中低强度的大型机件常常在工作应力并不高，甚至远低于屈服极限的情况下，发生脆性断裂现象，这就是所谓的低应力脆
断。
应力场强度因子：
1K Y σ=3/2/kg mm
或1/2MPa m ⋅ Y 是与裂纹几何形状和位置决定的参数，K1表示裂纹尖端应力场的大小或强度。
对于张开型的
也G J 2第二个是能量释放率达到临界值时的断裂韧度
第三个是能量率达到临界值时的断裂韧度
第四个是裂纹尖端张开位移达到临界值时的断裂韧度
3、答案：P68中间一段
4、答案：K 判据表示当应力场强度达到临界值时的断裂韧度，多用于裂纹体在受力时的情况。G 判据表示能量释放率达到临界值时的断裂韧度，多用于分析裂纹扩展中
的情况。前两种判据都是裂纹失稳扩展的断裂判据。
J判据表示的是裂纹相差单位长度的两个等同试样，加载到等同位移时，势能差值与
，以代替大裂纹差值的比率，即形变功率差。J判据的目的是期望用小试样测出J
Ic
试样的K
，然后再用K判据去解决中、低强度钢大型件的断裂问题。
Ic
COD表示的是裂纹受载扩展时的位移。后两种判据都是裂纹开始扩展的断裂判据。
8、课本P78-79
9
10
1.
2.
5.疲劳源：疲劳裂纹萌生的策源地，多出现在机件表面，常和缺口，裂纹，刀痕，蚀坑等缺陷相连。但若材料内部存在严重冶金缺陷，也会因局部材料强度降低而在机件内部引发出疲劳源。
6.疲劳贝纹线：是疲劳区的最经典特征，一般人文是因载荷变动引起的，因为机器运转是不可避免的常有启动，停歇，偶然过载等，均要在裂纹扩展前沿线留下弧状贝纹线痕迹。
