《材料物理性能》 第一章材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm、长度为25cm并受到4500N的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算
其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E1=380GPa,E2=84GPa,V1=0.95,V2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E0(1-1.9P+0.9P2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa和293.1 GPa。 1-11一圆柱形Al2O3晶体受轴向拉力F，若其临界抗剪强度τf为135
MPa,求沿图中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最小拉力值，并求滑移面的法向应力。 解： 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = 和t = 时的纵坐标表达式。 解：Maxwell模型可以较好地模拟应力松弛过程： Voigt模型可以较好地模拟应变蠕变过程：
以上两种模型所描述的是最简单的情况，事实上由于材料力学性能的复杂性，我们会用到用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。如采用四元件模型来表示线性高聚物的蠕变过程等。 第二章 脆性断裂和强度
Fτ N6053
Ф3mm )(112)(1012.160cos/0015.060cos1017.3)(1017.360cos53cos0015.060cos0015.053cos82332min2MPaPaNFFf：此拉力下的法向应力为
一、选择题1．一种“光开关”的“核心区”如图虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同的截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现开关功能。
单色光a 从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”，已知棱镜对a 的折射率为1.5，下列说法正确的是（ ）A ．单色光a 在棱镜中的波长是在真空中波长的1.5倍B ．若不充入介质，则实现“开”功能C ．若充入的介质相对棱镜是光疏介质，有可能实现“开”功能D ．若充入的介质相对棱镜是光密介质，有可能实现“关”功能2．如图所示，竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用而形成上薄下厚的薄膜，从膜左侧面水平射入红光，在左侧面观察到干涉条纹，则下列说法正确的是（ ）A ．干涉条纹是由薄膜左右两个面的反射光叠加形成的B ．干涉条纹是红黑相间的竖直条纹C ．入射光如果换成紫光，相邻亮条纹间距变大D ．薄膜上不同颜色的光的条纹的明暗位置相同3．2，该三棱镜的AB 边竖直放置，60BAC ∠=︒，45B ∠=︒，当一束水平单色光照射在三棱镜AB 边上时，光在AC 边上的折射角为（不考虑光在玻璃中的多次反射）（ ）A ．30B ．45︒C ．60︒D ．75︒4．彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成。
彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L 由左侧射入水滴，a 、b 是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（a 、b 是单色光）。
下列关于a 光与b 光的说法正确的是（ ）A ．水滴对a 光的折射率小于对b 光的折射率B ．a 光在水滴中的传播速度大于b 光在水滴中的传播速度C ．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a 光相邻的亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距D ．a 、b 光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长5．下列说法正确的是（ ）A ．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射B ．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了波的干涉现象C ．光学镜头上的增透膜是利用光的偏振D ．用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象6．半径为R 的玻璃半圆柱体，截面如图所示，圆心为O ，两束平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，∠AOB =60°，若玻璃对此单色光的折射率3n =，则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为（ ）A ．4RB ．3RC ．2RD ．R7．如图所示，OO '是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，a 、b 是平行于OO '轴的两束不同单色细光束，a、b到OO'的距离相等，光屏MN与OO'垂直，左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑p，以下说法正确的是（）A．a在该玻璃体中的折射率比b的小B．a通过该玻璃体的时间比b短C．由该玻璃体进入空气时，a的临界角比b小D．a比b更容易发生衍射8．下列说法正确的是（）A．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理B．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率小C．较弱的声音也可以震碎玻璃杯，是因为玻璃杯和声波发生了共振D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小9．关于光的下列说法正确的是（）A．偏振现象说明光是横波B．偏振现象说明光是纵波C．用光导纤维束传送图像信息，是利用光的衍射现象D．用光导纤维束传送图像信息，是利用光的干涉现象10．下列对生活中光学现象的描述正确的是（）A．雨后的彩虹是由于光透过空气中的小水珠发生了衍射现象B．日食和月食的形成都是由光的折射引起的C．小轿车前边的挡风玻璃制成倾斜的，主要是为了让司机的像成像在正前方D．观看“3D电影”的眼镜片为偏振片，两镜片透振方向互相垂直11．如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角是45°时，折射角为30°，则以下说法正确的是A．反射光线与折射光线的夹角为120°B．该液体对红光的折射率为3C．该液体对红光的全反射临界角为45°D．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面时，折射角也是30°12．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光13．如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么()A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置处出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对14．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示．干涉条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等．(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图甲所示装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹()A．变疏B．变密C．不变D．消失15．如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中A．l、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能C．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能D．只能是4、6中的某一条二、填空题16．图示为一透明柱状介质的横截面图，三角形ABC为直角三角形。
