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材料性能學課后習題與解答-wenkub.com

2026-07-23 08:25 本頁面

　　

【正文】問題：. 某壓力容器受到升壓降壓交變應力△σ＝120MPa作用，計算得知該容器允許的臨界裂紋長度2ac＝125mm，檢查發現該容器有一長度2a＝42mm的周向穿透裂紋，假設疲勞裂紋擴展符合Paris公式，假設疲勞擴展系數C＝210－10，n＝3，試計算該容器的疲勞壽命和循環10萬次后的疲勞裂紋長度是多少？一般來說金屬的電導率要高于陶瓷和聚合物，請舉例說明這個規律并不絕對正確。透明材料通過光子導熱。b. 簡述固體膨脹的物理本質解：質點在平衡位置兩側受力情況并不對稱，在質點平衡位置的兩側，合力曲線的斜率不同，質點振動時的平均位置悲哉平衡位置處，相鄰質點間的平均間距離增加，溫度越高，振幅越大，受力不對稱情況越顯著，平均間距增加的越多，以致晶胞參數增大，固體膨脹。差熱分析：在程序溫度控制下，測量試樣和參照物的溫度差隨溫度或時間的變化關系。退火的作用與加工硬化正好相反，所以要繞起來后再退火。說法錯誤，鐵磁性金屬的附加磁矩并不是全部都與外場的方向相同，部分磁矩的方向任然與外場相反。軟磁材料矯頑力很小，磁滯回線窄，磁滯損耗小。利用換向開關使得外磁場方向突然變化。簡答：a. 物質的磁性可分為幾類？各自的特點和區別？解：按磁化率分為三類：抗磁性材料順磁性材料鐵磁性材料抗磁體磁化率為量級負數，附加磁矩與方向相反，減弱磁場。磁化率：表征物質本身的磁化特性的物理量。解：PAN、第十章磁性能名詞解釋：磁化強度矯頑力飽和磁化強度磁導率和磁化率剩余磁感應強度磁疇趨膚效應解：磁化強度：物質在磁場中被磁化的程度，單位體積內磁矩的大小。熱釋電體和鐵電體都能在一定的溫度范圍內自發極化。f. 金屬的熱電現象包括貝塞克效應、帕帖效應和湯姆遜效應三個基本熱電效應。b. 電介質在電場作用下產生損耗的形式主要有__電導損耗____和____電離損耗___兩種；當外界條件一定時，介質損耗只與etgd有關，而etgd僅由___δ____決定，稱為____介質損耗角____。熱電效應：溫度作用改變材料的電性能參數。解：金屬電化學保護法介質處理緩蝕劑保護法表面覆蓋法合理選材第九章電性能名詞解釋：電介質、極化強度、鐵電體、壓電效應、熱釋電效應、熱電效應解：電介質：電場下能極化的材料。d. 簡述材料氧化腐蝕的測量方法和儀器。速度。c. 應力腐蝕斷裂的條件和特征是什么？解：應力腐蝕具有以下特點：應力。鈍化：電化學腐蝕的陽極過程在某些情況下受到強烈阻滯，使腐蝕速率急劇下降的現象。σn計算：穩態蠕變(即蠕變第二階段)的本構方程ε＝A持久強度：在規定溫度下，達到規定實驗時間而不發生斷裂的應力值。高分子材料硬度雖然較低，但具有較大柔順性，在不少場合下顯示較高的抗劃傷能力。b. 試從提高材料疲勞強度、接觸疲勞、耐磨性觀點出發，分析化學熱處理時應注意的事項。磨粒磨損，摩擦面上有擦傷或明顯犁皺紋。c. 列出至少四條提高金屬疲勞性能的措施解：噴丸處理表面熱處理復合強化次載鍛煉計算：a. 某材料的應力幅和失效循環周次如下：應力幅(MPa)失效循環周次(104)5001400735010275100250＞1000225＞1000試繪制S－N曲線，并確定疲勞極限；如設計要求最少疲勞壽命105次，則許用的最大循環應力是多少？解：由圖知，疲勞極限=250MPa設計壽命最少時，最大需用循環應力為275MPa。疲勞源是疲勞裂紋萌生的策源地，多在機件表面常和缺口、裂紋等缺陷及內部冶金缺陷有關，比較光亮，表面硬度有所提高，可以是一個也可以是多個。循環應力作用下溫度升高，產生熱疲勞失效。對材料的表面缺陷十分敏感，強烈依賴于、環境、成分、組織結構，不易觀察到疲勞貝文線和條帶，沒有明顯的疲勞區和瞬斷區。簡答 a. 比較金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復合材料疲勞斷裂的特點？解：金屬材料的裂紋擴展分兩個階段沿切應力最大方向向內擴展沿垂直拉應力方向向前擴展。疲勞條帶：略呈彎曲并相互平行的溝槽狀花樣，與裂紋擴展方向垂直，疲勞斷裂時留下的微觀痕跡。m1/2，用這種材料制造飛機起落架，最大設計應力為屈服強度的70％，試計算其應力強度因子，判斷材料的使用安全性。細化晶粒，斷裂韌性提高。溫度下降斷裂韌性下降，應變速率上升，斷裂韌性下降。簡答 a. 格里菲斯公式計算的斷裂強度和理論斷裂強度差異？奧羅萬修正計算適用范圍？解：理論強度格里菲斯斷裂強度奧羅萬修正計算適用平面應力狀態和平面應變狀態。計算：某低碳鋼的擺錘系列沖擊實驗列于下表，溫度(℃)沖擊功(J)溫度(℃)沖擊功(J)60751040407502035702052560501試計算：a. 繪制沖擊功－溫度關系曲線； b. 試確定韌脆轉變溫度；解：有—t圖知，℃ FTP=40℃c. 要為汽車減震器選擇一種鋼，它在－10℃時所需的最小

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