材料XX级《材料力学性能》考试答案AB

材料材料XXXX级级 材料力学性能材料力学性能 考试答案考试答案ABAB 贵州大学xx xx学年第一学期考试试卷A材料力学性能注意事项1 请考生按要求在 试卷装订线内填写姓名 学号和年级专业 2 请仔细阅读各种题目的回答要求 在规定的位置填写答案 3 不要在试卷上乱写乱画 不要在装订线内填写无关的内容 4 满分100分 考试时间为120分钟 题号一二三四五六七总分统分人得分 一 名词解释 共20分 每小题5分 形变硬化指材料在明显屈服后 随着塑性变形量的加大 所需应力值也须相应加大 即材料的外拉 力也需增加 的现象 表征材料阻碍继续塑性变形的能力 冲击韧性 材料在受到冲击载荷的作用下发生断裂时所消耗吸收的 能量总和 切削磨损 两摩擦副一方有硬凸起或接触面间夹有硬的质点 并在 因相对运动在另一摩擦面上产生切削划痕并导致其物质丢失的现象 缺口效应 因缺口的存在 改变了缺口根部的应力的分布状态 出 现 应力状态变硬 由单向拉应力变为三向拉应力 应力集中的 现象称为缺口效应 得分评分人 二 计算题 共44分 第1题24分 第2题20分 1 一直径为6mm 标距长为30mm的标准拉伸试样 在弹性变形阶段 测得拉力P 6 6kN时 标距产生0 24mm的伸长 求材料的弹性模量 求拉力P 12kN时 试样受到的条件应力 条件 应变及真应力 真应变 16分 该试样在拉力达到25 02kN时 开始发生明显的塑性变形 在拉力达到37 24kN后试样断裂 测得断后的拉伸试样的标距为36 2 mm 最小处截面直径为5 34mm 求该材料的屈服极限 s 断裂极限 b 延伸率和断面收缩率 8分 解d0 6 0mm L0 30mm P1 6 6kN时 L1 0 24mm P2 12kN因P 1 P2均远小于材料的屈服拉力25 02kN 试样处于弹性变形阶段 据虎克定律有P1 P2 L 1 L 2 L1 L0 L2 L0 L 2 L2 L0 L1 L0 P2 P1 0 24 12 6 6 0 436 mm 2分L1 L1 L 1 30 24 mm L2 L2 此时F0 d0由F2 L2 F0 L0 F2 F0 L0 L2 28 27 30 30 43 6 27 87 mm2 L 2 30 436 mm 2 4 28 27mm22分条件应力 P F0 1 2kN 28 27mm2 424 48Mpa相对伸长 L2 L0 L0 30 436 30 30 0 0145 1 45 弹性模量 E 424 48Mpa 0 0145 2 92 1010Pa相对收缩 F0 F2 F0 28 27 27 87 28 27 0 0141 1 41 2分真实应力真实应变Lk 36 2mm dk 5 34mm Fk dK屈服极限 S 25 02kN 28 27mm2 885 0MPa断裂极限 b 37 24kN 28 27mm2 1317 3Mpa延伸率 LK L0 L0 36 2 30 30 0 207 20 7 断面收缩率 k F0 Fk F0 28 27 22 40 28 27 0 208 20 8 2分2分2分2分S P F2 12kN 27 87mm2 43 0 57Mpa e ln L2 L0 ln 30 436 30 0 0144 1 44 e2分2分2 4 22 40mm22分2分2分得分评分人 2 一大型板件中心有一宽度为6 4mm的穿透裂纹 板件受636Mpa的 单向工作应力 经测定其材料的 S 760MPa KIC 96MPa m1 2 问 20分 1 该裂纹尖端的塑性屈服区尺寸 2 该裂纹尖端的应力场强度因子的大小 3 该板件是否能安全工作 4 该板带有此裂纹安全工作所能承受的最大应力解a 0 0064 2 0 0 032 m KI Y a ry a ry Y ry Ro 2 KI2 4 2 s2联立求解得KI Y a 1 Y2 2 4 2 s2 636 106 0 0032 1 0 056 6362 7602 636 106 0 0032 1 0 056 3 14 636 760 2 68 08 106 68 08 MPa M1 2 该裂纹尖 端的应力场强度因子KI 68 08MPa m1 2该裂纹尖端的塑性屈服区尺 寸Ro Ro 2ry KI2 2 2 S2 68 082 2 2 7602 0 00160m 1 60mm ry 0 80 0 00080m因K I 68 08MPa m1 2KIC Y aC ry aC KIC2 Y2 2 ry aC 962 6362 0 00080 0 00726 0 0008 6 46mm板件中所允许的最大裂纹尺寸为6 46mm 2 12 9mm KI Y a ry KIC Y C a ry C KIC Y a ry C 96 0 0032 0 0008 856 6MPa此板带此裂纹所能承受的最大安 全工作应力为 856 6MPa 三 简述题 共20分 每小题10分 1 磨损过程有哪三个阶段 其特 点有哪些 2 疲劳破坏与静载破坏有何不同 得分评分人 四 作图题 共16分 已知某材料的 1为760Mpa b为1100Mpa 作出其疲劳图并在图中标出其应力循环 的安全工作区 求其应力循环对称系数为r时的 r 并在疲劳图上 标出其相应的 max min m a 该材料在 max 920Mpa min 320Mpa的循环应力下工作 问是否安全 m max min 2 920 320 2 620 Mpa a max min 2 920 320 2 300 Mpa 图中位于D点 坐标为 620 300 处于应力循 环的安全工作区 故该应力循环安全 得分评分人贵州大学xx xx学年第一学期考试试卷B材料力学性能注意事项1 请考生按要求在 试卷装订线内填写姓名 学号和年级专业 2 请仔细阅读各种题目的回答要求 在规定的位置填写答案 3 不要在试卷上乱写乱画 不要在装订线内填写无关的内容 4 满分100分 考试时间为120分钟 题号一二三四五六七总分统分人得分 一 名词解释 共20分 每小题5分 解理断裂 在拉应力作用下 将材料沿某特定的晶体学平面快速分离的穿晶脆性断裂方式称为解 理断裂 称该晶体学平面为解理平面 在该解理平面上 常常会出 现一些小台阶 叫解理台阶 这些小台阶有汇聚为大的台阶的倾向 表现为河流状花样 高温蠕变 金属材料在高温和持久载荷的共同作用下 出现随时间 的延长而塑性变形增加的现象 缺口效应 因缺口的存在 改变了缺口根部的应力的分布状态 出 现 应力状态变硬 由单向拉应力变为三向拉应力 应力集中的 现象称为缺口效应 应力腐蚀 金属材料在拉应力及特定的化学介质的共同作用下 产 生的早期的 低寿命的 低应力脆性疲劳断裂 得分评分人 二 计算题 共42分 第1题22分 第2题20分 1 一直径为10mm 标距长为50mm的拉伸试样 在拉力P 16 30kN时 测得其标距伸长为50 24mm 求试样此时的条件应力 条件应变及真应力 真应变 该试样在拉力达到30 66kN时 开始发生明显的塑性变形 在拉力达 到46 48kN后试样断裂 测得断后的拉伸试样的标距为58 6mm 最小 截面直径为6 52mm 求其屈服极限 s 断裂极限 b 延伸率和断 面收缩率 22分 得分评分人 2 一大型板件中心有一宽度为8 6mm的穿透裂纹 其材料的 S 930 MPa KIC 117MPa m1 2 板件受850Mpa的单向工作应力 问 1 该裂纹尖端的塑性屈服区尺寸 2 该裂纹尖端的应力场强度因子的大小 3 该板件是否能安全工作 4 该板带有此裂纹安全工作所能承受的最大应力 20分 三 简述题 共20分 第1题10分 第2题10分 1 疲