复习题.2012.doc

总 复 习变形力学基础1. 一点应力状态的两种表示方法、应力张量不变量；2. 应力张量的分解，球应力分量和偏差应力分量的含义；3. 理想刚塑性材料、理想弹塑性材料、弹塑性硬化材料，刚塑性硬化材料；4. 直角坐标系力平衡微分方程；5. 屈服准则的含义，表达式、几何意义、平面；6. 列维密赛斯流动法则；7. 等效应变、等效应力的概念及其表达式、变形抗力的概念；8. 平面变形与轴对称问题。9. 习题选解。1） 为什么要把一点的应力状态分解为偏应力张量和球应力张量？在一般情况下，应力张量可以表示为两个张量之和的形式第一个张量称为偏差应力张量，第二个张量称为球应力张量。球应力张量只能改变物体内给定微元的体积而不改变它的形状；偏差应力张量则只能改变微元的形状而不改变其体积，在研究物体的塑性变形时有重要意义，偏差应力张量二次不变量可以作为金属屈服的判据。2） 某材料进行单向拉伸实验，当进入塑性状态时的断面积F100mm2,载荷为P8000N：（a）求此瞬间的应力分量、偏差应力分量与球应力分量；（b）画出应力状态分解图，写出应力张量；（c）画出变形状态图。(a) (b) (C)3) 已知一点的应力状态 Mpa，试求应力空间中x-2y+2z=1的斜截面上的正应力 和切应力 为多少？4) 为什么说塑性变形时应力和应变之间的关系与加载历史有关?拉伸试验表明，如应力小于弹性极限，则加载和卸载时都服从胡克定律。材料进入塑性状态以后，加载和卸载将遵循不同的规律如图所示，对应力a，根据其加载历史的不同，可对应于、处的应变。5) 物体中一点应变状态为 试求主应变。 6) 如图所示，一矩形件在刚性槽内压缩，工件尺寸为100150l（垂直纸面方向为l，在l方向可自由伸长），如果忽略锤头、槽底、侧壁与工件间的摩擦，材料发生屈服时压力P15000N,求此时的侧壁压力N。7) 设l方向的应力为，压力P的方向为，侧压力N的方向为，由题意可知该问题属于平面变形问题，（3分）又由于忽略摩擦力，在l方向可自由变形，即l方向为自由表面，故 （3分） （4分）8). 如图所示的薄壁圆管受压力P和扭矩M的作用而屈服，试写出此情况下的密赛斯屈服准则和屈雷斯卡屈服准则的表达式。9) 试解释何为轴对称变形状态？画出与其对应的应力状态、应变状态图示。当旋转体承受的外力对称于旋转轴分布时，则物体内质点所处的应力状态称为轴对称应力状态，相应的变形为轴对称变形。其对应的应力状态、应变状态图示如下：10) 试解释何为平面变形状态？与其对应的应力状态如何？ 如果物体内所有质点都只在同一坐标平面内发生变形，而该平面的法线方向没有变形，就属于平面变形状态。平面变形状态下的应力状态有如下特点： (1)没有变形的z方向为主方向，该方向上的切应力为零，z平面为主平面，为中间主应力，在塑性状态下(2)平面塑性变形时的应力状态就是纯切应力状态叠加一个应力球张量，即11. 是定性判断塑性变形类型的图示方法。主变形图只可能有 种形式。12. 金属材料在慢速热变形时接近理想 性，冷变形时则一般都要产生 。13. 塑性成形时的摩擦根据其性质可分为 、 和流体摩擦三种。14. 金属塑性加工中的外摩擦会改变物体 状态，增加变形抗力和能耗；引起工件变形与应力分布 ；恶化工件表面质量，加速模具 。用来定性说明变形体上主应力作用情况的示意图，成为 。可能的应力图示共有 种。15. 理想刚塑性材料是在研究塑性变形时，既不考虑 变形，又不考虑变形过程中的 的材料。16. 塑性成形中的摩擦与机械传动中的摩擦相比，有以下特点： 、 、 和金属与工具的性质相差大。17. 金属塑性加工时，工具与坯料接触面上的摩擦力采用下列三种假设： 、 和 。18. 两端封闭的细长薄壁管平均直径为r，平均壁厚为l,承受内压力p而产生塑性变形，设管材各向同性，试计算切向、轴向及径向应变增量比。19. 求出下列两种情况下塑性应变增量的比： （1）单向应力状态：； （2）纯剪切应力状态：。20. 4-6轧制、挤压和拉拔工艺简介1. 轧制时金属向入口侧流动容易，向出口侧流动较少，其 偏向出口侧。金属质点向入口侧流动形成 ，向出口侧流动形成 ，向两侧流动形成 。2. 轧制可分为 、 和斜轧三种形式。管材轧制通常用 。3. 画简图并附带文字简要说明HC轧机是如何提高带钢的平直度，减少板、带钢边部变薄。4. 粗轧开坯通常用大辊径轧机，而冷轧时轧机工作辊径一般都比较小，试解释其中的道理。5. 为了提高板、带材厚度精度，可以采用哪些方法控制厚度？并简要说明其中的道理。6. 按金属流动特征和挤压力的变化规律，可以将挤压过程分为三个阶段。第一阶段成为 ，第二阶段称为基本挤压阶段，第三阶段称为 。7. 挤压模的工作带又称为 ，是用以稳定制品尺寸和保证表面 的关键部分。8. 列举几种种挤压工具，简要说明其作用。9. 普通拉模模孔可分为哪四个带，各自起什么作用？变形金属学1. 请问金属实现均匀变形必须要满足那些条件？2. 论述单晶体的滑移实质。3. 冷加工变形后，金属的组织有何变化?4. 试分析金属圆棒材拉拔变形过程中的主要力学特征，解释圆棒材拉伸时可能产生中心裂纹的原因。5. 请问热加工过程中金属组织性能有什么变化？6. 试分析金属挤压变形过程中的主要力学及变形特征，解释挤压材表面为什么可能会产生周期性裂纹？。7. 冷加工是在不产生 和 温度以下进行的加工。8. 金属材料在慢速热变形时接近理想 性，冷变形时则一般都要产生 。9. 晶界存在着阻碍 和塑性变形的作用，材料的晶粒越小，屈服强度 。10. 根据Cottrel理论，金属的屈服效应是由于