材料科学与工程基础作业讲评.ppt

第九次作业中文 4 1 铝的弹性模量为70GPa 泊松比为0 34 在83MPa的静水压时 此单位晶胞的体积是多少 由E 3K 1 2 得K E 3 1 2 70Gpa 3 1 2 0 34 72 9Gpa V V K 83Mpa 72 9GPa 1 14 V 4 04963 10 30 1 1 14 66 3 10 30 m3 4 3直径为12 83mm的试棒 标距长度为50mm 轴向受200kN的作用力后拉长0 456mm 且直径变成12 79mm a 此试棒的体积模量是多少 b 剪切模量是多少 解 F S F d2 4 1 56GPa L L 0 456 50 0 912 正弹性模量 E 1 56Gpa 0 912 172 9Gpa泊松比 eY eX 12 79 12 83 12 83 0 912 0 342 a 体积模量 K E 3 1 2 172 9 3 1 2 0 342 182Gpa b 剪切模量 G E 2 1 172 9 2 1 0 342 64Gpa 英文书 7 20Acylindricalmetalspecimen15 0mmindiameterand150mmlongistobesubjectedtoatensilestressof50Mpa atthisstressleveltheresultingdeformationwillbetotallyelastic a Iftheelongationmustbelessthan0 072mm whichofthemetalsinTable7 1aresuitablecandidates Why l l0 0 072mm 150mm 0 00048 E E 50MPa 0 00048 104GPa要使 l104MPa 因此inTable7 1 themetalsofTungsten steel nickel titaniumandcopperaresuitablecandidates b If inaddition themaximumpermissiblediameterdecreaseis2 3 10 3mm whichofthemetalsinTable7 1maybeused Why y d d0 0 0023mm 15mm 0 000153v y x 0 000153 0 00048 0 319要使 d 0 0023mm 则v 0 319 因此inTable7 1 themetalsofTungsten steelandnickelmaybeused 7 24Acylindricalrod380mmlong havingadiameterof10 0mm istobesubjectedtoatensileload Iftherodistoexperienceneitherplasticdeformationnoranelongationofmorethan0 9mmwhentheappliedloadis24 500N whichofthefourmetalsoralloyslistedbelowarepossiblecandidates F A0 F d02 4 24500N 3 14 102mm2 4 312MPa 因此从屈服强度来看 只有SteelalloyandBrassalloy才有可能 另外 l l0 0 9mm 380mm 0 00237 E E 312MPa 0 00237 131MPa 因此 l大于131MPa 因此Steelalloy合适 7 47Asteelspecimenhavingarectangularcrosssectionofdimensions19mm 3 2mm 0 75in 0 125in hasthestress strainbehaviorshowninFigure7 33 Ifthisspecimenissubjectedtoatensileforceof33 400N 7 500lbf then a Determinetheelasticandplasticstrainvalues b Ifitsoriginallengthis460mm 18in whatwillbeitsfinallengthaftertheloadinpartaisappliedandthenreleased a Determinetheelasticandplasticstrainvalues 弹性变形应变数值大约 0 0 0015 塑性变形 0 0015 b Ifitsoriginallengthis460mm 18in whatwillbeitsfinallengthaftertheloadinpartaisappliedandthenreleased E slope 2 1 2 1 300 0 MPa 0 0013 0 231GPa F A0 F a b 33400N 19 3 2mm2 549 3MPa图中可知 在该应力时的总应变为 总 0 005 最大弹性为 弹 0 0015去除应力后弹性应变回复 故长度为 l0 1 总 弹 460 1 0 005 0 0015 461 61mm 8 24 a Show foratensiletest thatifthereisnochangeinspecimenvolumeduringthedeformationprocess i e A0l0 Adld CW A0 Ad A0100 1 Ad A0 100A0l0 Adld Ad A0 l0 ld l0 l0 l 1 l0 l l0 1 1 所以CW A0 Ad A0100 1 Ad A0 100 1 1 1 100 1 100 即上式 b Usingtheresultofparta computethepercentcoldworkexperiencedbynavalbrass thestress strainbehaviorofwhichisshowninFigure7 12 whenastressof400MPaisapplied 0 12CW 1 100 0 12 1 0 12 100 10 7 4 6 已知温度为25 时五种高聚物的性能 用下面列的名称来识别是哪种高聚物 并说明原因 a 拉伸强度伸长率冲击强度 悬臂梁 弹性模量MPa N mMPa 103 1 62 111019 042 41551 800 416 9027 6724 080 82869 001 096 9017 32005 440 414名称 环氧树脂 聚四氟乙烯 聚乙烯 酚醛树脂 聚碳酸酯 思考题 1 PC 2 酚醛 3 HDPE 4 环氧树脂 5 PTFE 4 14 有哪些途径可以提高材料的刚性 复合材料 提高材料刚性 结晶 交联 提高分子量 热处理 7 22Citetheprimarydifferencesbetweenelastic anelastic andplasticdeformationbehaviors 分别从概念 原子论角度 施加应力后的应变 材料的差别 或对应的材料 等几个方面阐述 8 18Describeinyourownwordsthethreestrengtheningmechanismsdiscussedinthischapter i e grainsizereduction solidsolutionstrengthening andstrainhardening Besuretoexplainhowdislocationsareinvolvedineachofthestrengtheningtechnique