重庆大学2007-2008下学年材料成型原理试卷二B答案.pdf

重庆工学院考试试卷 B 题号 一 二 三 四 五 六 总分 总分人 分数 一 填空题 每空一 填空题 每空 1 分 分 共共 30 分分 得分 评卷人 1 液态金属或合金中一般存在 相 或结构 起伏 浓度 起伏和 能量 起 伏 其中在一定过冷度下 临界核心由 相 或结构 起伏提供 临界 生核功由 能量 起伏提供 2 液态金属的流动性主要由 成分 温度 和 杂质含量 等决定 3 液态金属 合金 凝固的驱动力由 过冷度 提供 而凝固时的形核方式有 均质形核 和 异质形核或 非质形核 两种 5 铸件凝固过程中采用 振动 搅拌 和 旋转铸型 等物理方 法实现动态结晶 可以有效地细化晶粒组织 6 孕育和变质处理是控制金属 合金 铸态组织的主要方法 两者的主要区别 在于孕育主要影响 生核过程 而变质则主要改变 晶体的生长过程 7 铸造合金从浇注温度冷却到室温一般要经历 液态收缩 凝固收缩 和 固态收缩 三个收缩阶段 8 铸件中的成分偏析按范围大小可分为 微观偏析 和 宏观偏析 两大 类 10 塑性变形时不产生硬化的材料叫做 理想刚塑性材料 11 韧性金属材料屈服时 密席斯屈服 准则较符合实际的 12 硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 13 应力状态中的 压 应力 能充分发挥材料的塑性 14 平面应变时 其平均正应力 等于 中间主应力 15 钢材中磷使钢的强度 硬度提高 塑性 韧性 降低 16 材料在一定的条件下 其拉伸变形的延伸率超过 的现象叫 超塑 性 17 材料经过连续两次拉伸变形 第一次的真实应变为 1 第二次的真 实应变为 25 则总的真实应变 0 35 18 固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力叫材料的 塑性 二 判断题 对打二 判断题 对打 错打 每题 错打 每题 1 分 分 共共 18 分分 得分 评卷人 1 液态金属的流动性越强 其充型能力越好 2 金属结晶过程中 过冷度越大 则形核率越高 3 稳定温度场通常是指温度不变的温度场 4 实际液态金属 合金 凝固过程中的形核方式多为异质形核 5 壁厚不均匀的铸件在凝固过程中 薄壁部位较厚壁部位易出现裂纹 6 合金元素使钢的塑性增加 变形拉力下降 7 合金钢中的白点现象是由于夹杂引起的 8 结构超塑性的力学特性为 m kS 对于超塑性金属 m 0 02 0 2 9 影响超塑性的主要因素是变形速度 变形温度和组织结构 10 屈雷斯加准则与密席斯准则在平面应变上 两个准则是一致的 11 变形速度对摩擦系数没有影响 12 静水压力的增加 有助于提高材料的塑性 13 碳钢中冷脆性的产生主要是由于硫元素的存在所致 14 塑性是材料所具有的一种本质属性 15 在塑料变形时要产生硬化的材料叫变形硬化材料 16 塑性变形体内各点的最大正应力的轨迹线叫滑移线 17 二硫化钼 石墨 矿物油都是液体润滑剂 18 碳钢中碳含量越高 碳钢的塑性越差 三 名词解释 每题三 名词解释 每题 4 分 分 共共 8 分分 得分 评卷人 1 定向凝固原则 答 定向凝固原则是采取各种措施 保证铸件结构上各部分按距离冒口的距离由 远及近 朝冒口方向凝固 冒口本身最后凝固 2 偏析 答 铸件凝固后 从微观晶粒内部到宏观上各部位 化学成分都是不均匀的 这 种现象称为偏析 四 简答题 每题四 简答题 每题 8 分 分 共共 16 分分 得分 评卷人 1 什么是缩孔和缩松 请分别简述这两种铸造缺陷产生的条件和基本原因 答 铸造合金在凝固过程中 由于液态收缩和凝固收缩的产生 往往在铸件最后 凝固的部位出现孔洞 称为缩孔 其中尺寸细小而且分散的孔洞称为分散性缩孔 简称缩松 缩孔产生的条件是 铸件由表及里逐层凝固 其产生的基本原因是 合金的 液态收缩和凝固收缩值之和大于固态收缩值 缩松产生的条件是 合金的结晶温度范围较宽 倾向于体积凝固 其产生的 基本原因是 合金的液态收缩和凝固收缩值之和大于固态收缩值 2 简述提高金属塑性的主要途径 答 一 提高材料的成分和组织的均匀性 二 合理选择变形温度和变形速度 三 选择三向受压较强的变形方式 四 减少变形的不均匀性 五 计算题 每题 14 分 共 28 分 得分 评卷人 1 某理想塑性材料 其屈服应力为 100N mm2 某点的应力状态为 ij 求其主应力 并将其各应力分量画在如图所示的应力 单元图中 并判断该点处于什么状态 弹性 塑性 应力单位 N mm2 提 示 3 15 2 60 54 0 可分解为 9 2 6 6 0 Z X Y 答案 32 123 1 2 2 3 32 123 0 15 60 60 54 1560540 93333 xyz xyxyzy zxz xyyyzzzxx III I I I I 得出 解得 2 6 7 100 s N mm 因此 该点处于弹性状态 4 2 3 2 6 1 3 1 5 2 圆板坯拉深为圆筒件 如图所示 假设板厚为 t 圆板坯为理想刚塑性 材料 材料的真实应力为S 不计接触面上的摩擦 且忽略凹模口处的弯曲效应 试用主应力法证明图示瞬间的拉深力为 0 0 0 2 ln d R StdP 解 在工件的凸缘部分取一扇形基元体 如图所示 沿负的径向的静力平衡方程为 2sin0 2 rrr d rd tdrdr d tdrt 展开并略去高阶微量 可得 r dr d rr 由于 r 是拉应力 是