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材料性能學(xué)課后習(xí)題與解答-預(yù)覽頁

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【正文】解：結(jié)晶高分子的塑性變形是由薄晶轉(zhuǎn)變?yōu)檠貞?yīng)力方向排列的微纖維束的過程；非晶高分子材料則是在正應(yīng)力下形成銀紋或在切應(yīng)力下無取向的分子鏈局部轉(zhuǎn)變?yōu)榕帕械睦w維束的過程。按作用力分為正斷和切斷。計(jì)算：1) 已知鋼的楊氏模量為210GPa，,長度120mm的線材承受450N載荷時(shí)變形量是多少? 若采用同樣長度的鋁材來承受同樣的載荷，并且變形量要求也相同，問鋁絲直徑應(yīng)為多少？(EAl=70GPa) 若用W(E=388 GPa)、鋼化玻璃(E=345MPa)和尼龍線(E=)呢？解：已知：E=210GPa , d= , =120mm , F=450N 。NSR硬度：表征材料軟硬程度的一種性能。將單位壓痕面積承受的平均壓力規(guī)定為布氏硬度。優(yōu)點(diǎn)是采用不同的標(biāo)尺，可以測量各種軟硬不同和厚薄不一樣的材料的硬度，壓痕小，可對工件直接進(jìn)行檢驗(yàn)，操作簡便迅速。優(yōu)點(diǎn)是使用方便，便于攜帶，可測現(xiàn)場大型工件的硬度。扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)試樣截面的應(yīng)力分布為表面最大。彎曲試驗(yàn)的特點(diǎn)是：彎曲加載時(shí)受拉的一側(cè)的應(yīng)力狀態(tài)基本與靜拉伸相同，且不存在試樣拉伸時(shí)試樣偏斜造成對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。塑性材料的F—曲線最后部分可任意伸長。b、c可使用布氏硬度。沖擊吸收功：沖擊彎曲試驗(yàn)中，試樣變形和斷裂所吸收的功。遲屈服：用高于材料屈服極限的載荷以高加載速度作用于體心立方結(jié)構(gòu)材料時(shí)，瞬間并不屈服，需在該應(yīng)力下保持一段時(shí)間后才屈服的現(xiàn)象。化學(xué)成分，間隙溶質(zhì)原子含量增加，韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。加載速率，提高加載速率韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。斷裂韌度：當(dāng)應(yīng)力場強(qiáng)度因子增大到一臨界值，帶裂紋的材料發(fā)生斷裂，該臨界值稱為斷裂韌性。而斷裂韌性則是反映材料阻止裂紋擴(kuò)展的能力，因此是材料本身的特性。金屬材料，能細(xì)化晶粒的元素提高斷裂韌性；形成金屬化合物和析出第二相降低斷裂韌性。提高材料的斷裂韌性可以通過亞溫淬火超高溫淬火形變熱處理等方法實(shí)現(xiàn)。若存在的是穿透裂紋，則應(yīng)用無限大板穿透裂紋模型計(jì)算]解：第五章疲勞性能名詞解釋：循環(huán)應(yīng)力貝紋線疲勞條帶疲勞強(qiáng)度過載持久值熱疲勞解：循環(huán)應(yīng)力：周期性變化的應(yīng)力。過載持久值：材料在高于疲勞強(qiáng)度的一定應(yīng)力下工作，發(fā)生疲勞斷裂的應(yīng)力循環(huán)周次。有貝文線（宏觀）和疲勞條帶（微觀）。低應(yīng)力條件下，疲勞應(yīng)變軟化。疲勞性能和纖維取向有關(guān)。瞬斷區(qū)斷口粗糙，脆性斷口呈結(jié)晶狀，韌性斷裂在心部平面應(yīng)變區(qū)呈放射狀或人字紋，邊緣應(yīng)力區(qū)有剪切唇存在。接觸疲勞：兩材料作滾動或滾動加滑動摩擦?xí)r，交變接觸壓應(yīng)力長期作用使得材料表面疲勞磨損，局部區(qū)域出現(xiàn)小片或者小塊材料剝落而產(chǎn)生的疲勞。接觸疲勞磨損，出現(xiàn)許多豆?fàn)睢⒇悮罨虿灰?guī)則形狀的凹坑。采取適當(dāng)?shù)娜?yīng)力退火工藝使材料在一定范圍內(nèi)保持殘余應(yīng)力，提高疲勞強(qiáng)度和耐磨性。第七章高溫性能名詞解釋：蠕變蠕變極限持久強(qiáng)度應(yīng)力松弛解：蠕變:金屬在恒溫、恒載荷下緩慢產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。簡答a. 列出至少四個(gè)提高金屬蠕變性能的措施解：加入合金元素，形成固溶強(qiáng)化采用正火加高溫回火工藝進(jìn)行熱處理。exp(Q/RT)，某耐熱鋼538℃下的蠕變系數(shù)A＝10－24，n＝8，激活能Q＝100kcal/mol，縫隙腐蝕：金屬部件在腐蝕介質(zhì)中，結(jié)合部位的縫隙內(nèi)腐蝕加劇的現(xiàn)象。b. 原電池和腐蝕原電池的區(qū)別是什么？解：原電池可以是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，有電流通過并能對外做功。介質(zhì)。腐蝕斷裂形態(tài)。容量法采用量氣管及及其他裝置。鐵電體：就有鐵電性的晶體。壓電效應(yīng)：沒有電場作用，有機(jī)械應(yīng)力作用而使電介質(zhì)晶體產(chǎn)生極化并形成晶體表面電荷的現(xiàn)象。d. 鐵電體具有__電滯回線__、居里點(diǎn) 和__臨界特性___三大特征。解：電解質(zhì)包括壓電體、熱釋電體、鐵電體。半導(dǎo)體導(dǎo)電取決于電子空穴對數(shù)量多少，溫度升高，電子空穴對數(shù)增多，導(dǎo)電阻減小。飽和磁化強(qiáng)度：磁化強(qiáng)度的飽和值。磁疇：磁矩方向相同的小區(qū)域。鐵磁體在較弱的磁場下就能產(chǎn)生很大的磁化強(qiáng)度，磁化率為很大的正數(shù)，且與外磁場非線性變化。c. 簡述常用的磁性材料分類及其主要特點(diǎn)。d. 什么是自發(fā)磁化？鐵磁體形成的條件是什么？有人說“鐵磁性金屬沒有抗磁性”，對么？為什么？解：自發(fā)磁化是指在沒有外磁場的情況下，材料的子璇磁矩自發(fā)同向排列的現(xiàn)象。飽和磁化度、Hc、Br、μ、χ等組織敏感。(，)解：b. 在外場H＝5105A/m下，某材料磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝, 試計(jì)算該材料的磁化率和磁導(dǎo)率？屬于哪一類磁性？若外場為200A/m下某材料的磁化強(qiáng)度M＝106A/m, 試計(jì)算此材料的磁導(dǎo)率、磁化率和磁感應(yīng)強(qiáng)度？它又屬于哪一類磁性？解：由及得若外場為200A/m 時(shí) 則第十一章熱性能名詞解釋：熱容熱膨脹差熱分析熱導(dǎo)率導(dǎo)溫系數(shù)解：熱容：在沒有相變或化學(xué)反應(yīng)的條件下，材料溫度升高1K時(shí)所吸收的熱量稱為該材料的熱容。導(dǎo)溫系數(shù)：材料棒各點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化，截面上各點(diǎn)溫度的變化率。金屬材料導(dǎo)熱主要依賴于電子導(dǎo)熱。晶格振動的加劇是原子（離子）熱運(yùn)動能量的增大，升高單位溫度時(shí)能量的增量正是熱容。(，)什么是材料的性能？包括哪些方面？ 20

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