西华大学《材料性能学》总复习题.docx

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：强度:屈服强度： 抗拉强度： 塑性变形： 韧性： 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（ ）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（ ）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。8、在拉伸过程中，在工程应用中非常重要的曲线是（ ）。A、力伸长曲线； B、工程应力应变曲线； C、真应力真应变曲线。9、空间飞行器用的材料，既要保证结构的刚度，又要求有较轻的质量，一般情况下使用（ ）的概念来作为衡量材料弹性性能的指标。A、杨氏模数； B、切变模数； C、弹性比功； D、比弹性模数。10、韧性是材料的力学性能，是指材料断裂前吸收（ ）的能力。A、塑性变形功和断裂功； B、弹性变形功和断裂功； C、弹性变形功和塑性变形功； D、塑性变形功。11、拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的断面收缩率会（ ）。a) 越高；b) 越低；c) 不变；d) 无规律可循。 12、拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的抗拉强度会（ ）。a) 越高；b) 越低；c) 不变；d) 无规律可循13、 拉伸时的比例试样的尺寸越短，其断后伸长率会（ ）a) 越高；b）越低；c）不变；d）无规律14、材料的弹性比功，可通过（ ）来得到提高。 a) 提高抗拉强度、降低弹性模量；b) 提高弹性极限、降低弹性模量； c) 降低弹性极限、降低弹性模量；d) 降低弹性极限、提高弹性模量。15、从化学键的角度看，一价键材料的硬度变化规律是（ ）。 a) 离子键金属键氢键；b) 离子键氢键金属键； c) 氢键金属键离子键；d) 金属键离子键氢键 16、双原子模型计算出的材料理论断裂强度比实际值高出13个数量级，是因为（ ）。a) 模型不正确；b) 近似计算太粗太多；c) 实际材料有缺陷；d) 实际材料无缺陷17、生产上为了降低机械噪声，对有些机件应选用（ ）高的材料制造，以保证机器稳定运转。A、循环韧性； B、冲击韧性； C、弹性比功；D、比弹性模数。18、拉伸断口一般呈杯锥状，由纤维区、放射区和（ ）三个区域组成。A、剪切唇； B、瞬断区； C、韧断区； D、脆断区。19、金属具有应变硬化能力，表述应变硬化行为的Hollomon公式，目前得到比较广泛的应用，它是针对真实应力-应变曲线上的（ ）阶段。A、弹性； B、屈服； C、均匀塑性变形； D、断裂。三、判断题（）1、工程设计和材料选用中一般以工程应力、工程应变为依据；但在材料科学研究中，真应力与真应变具有更重要的意义。（）2、构件的刚度Q与材料的弹性模量E成正比，而与构件的横截面积A成反比。（ ）3、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。（ ）4、包申格效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限升高的现象。四、填空题1、对于材料的静拉伸实验，在整个拉伸过程中的变形分为弹性变形、弹塑性变形和_ _三个阶段，塑性变形又可分为 、均匀塑性变形和_ 三个阶段。2、典型的弹性不完整性主要有 、 、 、 等形式。3、随着温度的增加，金属的弹性模量下降；通常加载速率增加，金属的弹性模量 ，陶瓷的弹性模量 ，高分子材料的弹性模量随着负载时间的增加而 。4、弹性滞后环是由于 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、小）越好；而对弹簧片、钟表等材料，要求材料的弹性滞后环越 （大、小）越好。5、金属抵抗永久变形和断裂的能力称为强度，常用的强度性能指标是_ _、_ 等。6、断裂前金属发生不可逆永久变形的能力称为塑性，常用的塑性性能指标是 和_ _。7、低碳钢拉伸的过程中，其屈服齿上往往存在 和 ，通常把 作为屈服强度，因为其 。铸铁在拉伸过程中测得的屈服强度用 表示。8、一般情况下，温度升高金属材料的屈服强度 ；在应变速率较高的情况下，金属材料的屈服应力将显著 ；切应力分量越大，越有利于塑性变形，屈服强度就越 。9、e表示材料的 ，p表示材料的 ，s表示材料的 ，b表示材料的 。10、材料三种主要的失效形式为 、 、 。11、低碳钢静拉伸断裂的宏观断口呈 ，由 、 、 三个区域组成。微孔聚集型断裂的微观特征是 ；解理断裂的微观特征主要有 、 和 ；沿晶断裂的微观特征为 断口。12、按照裂纹的扩展路径来看断裂主要分为 、 ，其中 一般是脆性断裂。13、材料的断裂按断裂机理分可分为 断裂， 断裂和 断裂；按断裂前塑性变形大小分可分为 断裂和 断裂。第二章 材料在其他静载下的力学性能二、单项选择题1、适于测试硬质合金、表面淬火钢及薄片金属的硬度的测试方法是（ ） A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、维氏硬度 D、以上方法都可以2、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法（ ） A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、维氏硬度 D、以上方法都不宜3、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（ ）A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、维氏硬度 D、以上都可以4、缺口试样中的缺口包括的范围非常广泛，下列（ ）可以称为缺口。A、材料均匀组织；B、光滑试样；C、内部裂纹；D、化学成分不均匀。5、单向压缩条件下的应力状态系数为（ ）。 a) 0.5；b) 1.0；c) 0.8；d) 2.0 6、HRC是（ ）的一种表示方法。 a) 维氏硬度；b) 努氏硬度；c) 肖氏硬度；d) 洛氏硬度 7、缺口引起的应力集中程度通常用应力集中系数Kt表示，应力集中系数定义为缺口净截面上的（ ）与平均应力之比。A、最大应力； B、最小应力； C、屈服强度； D、抗拉强度。8、扭转加载的应力状态系数（ ）单向拉伸的应力状态系数。a) 大于；b) 小于；c) 等于；d) 无关系9、在单向拉伸、扭转与单向压缩实验中，应力状态系数的变化规律是（ ）a) 单向拉伸扭转单向压缩； b）单向拉伸单向压缩扭转；c）单向压缩扭转单向拉伸；d）扭转单向拉伸单向压缩；三、判断题（ ）1、应力状态软性系数越大，最大切应力分量越大，表示应力状态越软，材料越易于产生塑性变形；反之，应力状态软性系数越小，表示应力状态越硬，则材料越容易产生脆性断裂。（ ）2、同一材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值是不相同的，且完全不可以互相转换。（ ）3、同一金属材料用不同的硬度测定方法所测得的硬度值是相同的。（ ）4、缺口使塑性材料得到“强化”，因此，可以把“缺口强化”看作是强化材料的一种手段，提高材料的屈服强度。（ ）5、缺口强化与形变强化不一样，不是强化材料的重要手段，但对于那些不能进行热处理强化的材料，可以作为强化的手段。（ ）6、鉴于弯曲试验的特点，弯曲试验常用于铸铁、硬质合金等韧性材料的性能测试。（）7、在韧性材料的冲击试样断口上，裂纹会在距缺口一定距离的试样内部萌生，而不是在缺口根部。四、填空题1、常用的硬度表示方法有_ _、_ _和维氏硬度。2、材料的缺口越深、越尖锐，材料的缺口敏感性就越 （大、小），材料的缺口敏感度就越 （大、小），材料的对缺口就越 （敏感、不敏感）。3、缺口静弯曲实验得到的曲线包围的面积分为三个部分，分别代表三种能量、弹性变形功， ， 。若只有而没有、，则对缺口 ，若只有、，表明对缺口 ；越大，则对缺口越 。4、应力状态系数值越大，表示应力状态越 ，材料越容易产生和 。为测量脆性材料的塑性，常选用应力状态系数值 的实验方法，如 等。 5、在扭转实验中，塑性材料的断裂面与试样轴线 ，断口 ，这是由 应力造成的 断；脆性材料的断裂面与试样轴线 ，这是由 应力造成的 断。与静拉伸试样的宏观断口特征 。 6、材料截面上缺口的存在，使得缺口根部产生 和缺口前方 ，试样的屈服强度 ，塑性 。 7、单向拉伸、扭转和压缩试验方法中，应力状态最软的加载方式是 ，该方法易于显示材料的 （塑性/脆性）行为，可用于考查 （塑性/脆性）材料的 （塑性/脆性）指标。8、要测试灰铸铁和陶瓷材料的塑性指标，在常用的单向拉伸、扭转和压缩试验方法中，可选择 试验方法。9、要鉴别淬火钢中马氏体组织的硬度，可用 硬度实验方法。第三章 材料的冲击韧性及低温脆性一、名词解释 韧脆转变温度： 低温脆性： 二、单项选择题1、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而（ ） A、变好 B、变差 C、无影响 D、难以判断2、判断韧性的依据是（ ）A、强度和塑性 B、冲击韧度和塑性 C、冲击韧度和多冲抗力 D、冲击韧度和强度3、材料的冲击韧度越大，其韧性就（ ） A、越好 B、越差 C、无影响 D、难以确定4、在缺口试样的冲击实验中，缺口试样的厚度越大，试样的冲击韧度越（ ）、韧脆转变温度越（ ）。 a) 大、高；b) 小、低；c) 小、高；d) 大、低 5、在缺口试样的冲击实验中，缺口越尖锐，试样的冲击韧度（ ）a) 越大；b）越小；c）不变；d）无规律6、当应变速率在（ ）内，金属力学性能没有明显变化，可按静载荷处理。a) 10-410-2s-1；b）10-210-1s-1；c）10-6106s-1；d）无规律三、判断题（ ）1、测量陶瓷、铸铁的冲击吸收功时，一般采用夏比U型缺口试样，很少采用V型及无缺口冲击试样。四、填空题1、材料的韧性温度储备通常用符号 。表示，取值在温度范围 ，对于相同的材料而言，韧性温度储备越大，材料的工作温度就越 ，材料就越 。对于承受冲击载荷作用的重要机件，韧性温度储备取 。2、面心立方金属的韧脆转变温度比体心立方金属 ，面心立方金属的塑性比体心立方金属 。3、国家标准规定一次冲击弯曲试验用标准缺口试样分别为 、 。4、低温脆性常发生在具有 或 结构的金属及合金中，而在 结构的金属及合金中很少发现。第四章 材料的断裂韧性一、名词解释断裂韧度： 二、单项选择题1、最容易产生脆性断裂的裂纹是（ ）裂纹。A、张开； B、表面； C、内部不均匀； D、闭合。2、K的脚标表示I型裂纹，I型裂纹表示（ ）裂纹。A、张开型； B、滑开型； C、撕开型； D、组合型。3、I型（张开型）裂纹的外加应力与裂纹面（ ）；而II型（滑开型）裂纹的外加应力与裂纹面（ ）。 a)平行、垂直；b)垂直、平行；c)成45角、垂直；d)平行、成45角 4、平面应变条件下裂纹尖端的塑性区尺寸（ ）平面应力下的塑性区。 a) 大于；b) 小于； c) 等于； d) 不一定 5、材料的断裂韧度KIC随板厚或构件截面尺寸的增加而（ ）。a) 减少；b）增加；c）无影响三、判断题（ ）1、冲击韧度、静力韧度、断裂韧度，都是衡量材料韧性大小的力学性能指标。而且，它们采用相同的计量单位。四、填空题1、应力强度因子反映了裂纹尖端区域应力场的强度，它综合反映了_ _和裂纹位置、_ _对裂纹尖端应力场强度的影响。2、根据外加应力的类型及其与裂纹扩展面的取向关系，裂纹扩展的基本方式有 、滑开型(型)裂纹扩展和 三类，其中以 最为危险。3、低温脆性常发生在具有 结构的金属及合金中，而在 结构的金属及合金中很少发现。4、材料的韧性是表征材料在外力作用下，从变形到断裂全过程中 的能力。根据试样形状和加载速率，材料的韧性可分为 试样的静力韧性、 试样的冲击韧性和 试样的断裂韧性。5、线弹性断裂力学处理问题有两种方法： 、 。第五章 材料的疲劳性能一、名词解释疲劳断裂：变动载荷： 疲劳强度： 二、单项选择题1、金属疲劳的判断依据是（ ）A、强度 B、塑性 C、抗拉强度 D、疲劳强度 2、对称循环应力的应力比R为（ ）。 a) 0；b) 1； c) -1； d) 3、在研究低周疲劳中，常通过控制（）的方式进行。a) 应力； b) 应变；c ) 时间；d) 频率4、不对称循环疲劳强度、耐久强度、接触疲劳强度都属于（ ）产生的力学性能。A、接触载荷； B、冲击载荷； C、交变载荷； D、化学载荷。三、判断题（ ）1、疲劳强度属于强度类力学性能指标，是属于高温拉伸的力学性能指标。（ ）2、过载持久值表征疲劳断裂时的应力循环周次，属于采用能量方法表示的力学性能指标，与应变比能、断裂韧度相同。（ ）3、疲劳裂纹萌生后便马上开始扩展，扩展分为亚稳扩展和失稳扩展两个阶段，而且，亚稳扩展的速率较快。（ ）4、疲劳曲线上的水平线代表有限寿命区边界；斜线段代表无限寿命区边界。（ ）5、同种材料的疲劳强度：-1P-1-1（ ）6、材料的抗拉强度越大，其疲劳强度也越大。（ ）7、疲劳曲线倾斜段倾斜得愈陡直，持久值就愈高，材料对过载的抗力愈高。（ ）8、qf趋近零，表明材料对缺口十分敏感；qf1，表明材料对缺口完全不敏感。（ ）9、次载锻炼可以提高材料的疲劳强度。（ ）10、低于1Hz的加载，料的疲劳强度基本不受频率变化影响。（ ）11、温度，疲劳强度。（ ）12、腐蚀疲劳存在无限寿命疲劳极限，因而腐蚀疲劳曲线无水平段。（ ）13、材料强度愈高，表面粗糙度对疲劳极限的影响愈显著。（ ）14、粗糙度愈低，材料的疲劳极限愈低。四、填空题1、典型的疲劳断口具有 、 、 三个特征区组成。宏观特征为贝纹线的是 。疲劳过程分为 、 、 三个阶段。2、疲劳区的每组贝纹线好像一簇以疲劳源为圆心的平行弧线，凹侧指向 ，凸侧指向 方向。3、 是疲劳断口的宏观特征， 是疲劳断口的微观特征。4、裂纹扩展的两个阶段，第阶段是沿着最大 方向向内扩展;第阶段沿垂直 方向扩展形成 ，直到最后形成 。5、对于疲劳断口的瞬断区，脆性材料的断口呈 ；韧性材料断口在心部平面应变区呈 或 ，边缘区则有 。6、过载持久值是材料在高于 的一定应力下工作，发生疲劳断裂的 。7、随着机件尺寸，其疲劳强度，这种现象称为 。8、按照应力高低和断裂寿命对疲劳分类，则N105,称为 ，又称为 ；N为102105，称为 ，又称为 。我们通常所称的疲劳指 。第六章 材料的磨损性能一、名词解释磨损： 二、单项选择题1、因相对运动而产生的磨损分为三个阶段：（ ）、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。A、磨合阶段；B、疲劳磨损阶段；C、轻微磨损阶段；D、不稳定磨损阶段。2、与干摩擦相比，加入润滑剂后摩擦副间的摩擦系数将会（ ）。 a) 增大；b) 减小；c) 不变；d) 不一定 3、根据剥落裂纹起始位置及形态的差异，接触疲劳破坏分为点蚀、浅层剥落和（ ）三类。A、麻点剥落； B、深层剥落； C、针状剥落； D、表面剥落。三、判断题（ ）1、接触疲劳过程是在纯滚动的条件下产生的材料局部破坏，也经历了裂纹形成与扩展两个阶段。（ ）2、就耐磨性而言，聚合物与金属配对的摩擦副优于金属与金属配对的摩擦副。（ ）3、铅基合金轴瓦与钢轴之间滑动粘结磨损的分离面便发生在强度较弱的材料上，被剪断的材料将转移到强度较高的材料上。四、填空题1、按照两接触面运动方式的不同，可以将摩擦分为 摩擦和 摩擦。2、材料的摩擦方式主要分为 摩擦、 摩擦。3、根据摩擦面损伤和破坏的形式（磨损的失效机制），磨损主要有 、 、 、 ，其中两接触材料做滚动或滚滑摩擦时极易出现 ，是 、 常见的磨损失效形式。滑动轴承的磨损形式以 居多。软齿面齿轮运转中容易出现 ，硬齿面齿轮容易出现 。4、机件运行时的磨损过程分为三个阶段： 、 、 三个阶段，减少 的磨损率，避免出现 。5、磨粒磨损是摩擦副的一方表面存在坚硬的 或在接触面间存在 时产生的磨损。6、磨粒磨损的主要特征是摩擦面上有 或因明显犁皱形成的 。 第七章 材料的高温力学性能一、名词解释蠕变：应力松驰： 二、单项选择题1、蠕变是材料的高温力学性能，是缓慢产生（ ）直至断裂的现象。A、弹性变形； B、塑性变形； C、磨损； D、疲劳。2、应力松弛是材料的高温力学性能，是在规定的温度和初始应力条件下，金属材料中的（ ）随时间增加而减小的现象。A、弹性变形； B、塑性变形； C、应力； D、屈服强度。3、蠕变是指材料在（ ）的长期作用