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习题一工程材料的性能
1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的?2、说明σs,σb,δ,ψ,E、G、σ-1,αk符号的意义和单位?3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?
4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标?为什么?
5、在何种服役条件下,屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据?
6、设计刚度好的零件,应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?材料的E越大,其塑性越差,这种说法是否正确?为什么?
7、材料的弹性模量E的工程含义是什么?它和零件的刚度有何关系?8、什么是弹性模量E?金属弹性模量的大小主要取决什么因素?9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同?
10、试区别材料刚度与弹性的概念,一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同?如何防治二者造成的失效?
11、有一低碳钢拉伸试件,d0=10.0mm,L0=50mm,拉伸实验时测得Fs=20.5kN,Fb=31.5kN,d1=6.25mm,L1=66mm,试确定此钢材的σs,σb,δ,ψ。
12、拉伸试件的原标距长度为50mm,直径为10.0mm,拉断后对接试样的标距长度为79mm,缩颈区的最小直径为4.9mm,求其δ,ψ。这两个指标,哪个表征材料的塑性更准确?塑性指标在工程上有哪些实际意义?
13、一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后,有多大变形?(钢丝的弹性模量为205000MN/m2)
14、标距不同的伸长率能否进行比较?为什么?
15、现有标准圆形长、短试件各一根,原始直径d0=10mm,经拉伸试验,测得其延伸率δ5和δ10均为25%,求两试件拉断时的标距长度?这两个试件中那一个塑性较好?为什么?
16、常用的硬度试验方法有几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较?17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC,90HRB,800HV,240HBS,试比较这四种材料硬度的高低。
18、下列各种工件应采取何种硬度试验方法来测定其硬度?(写出硬度符号)
锉刀、黄铜轴套、供应状态的各种非合金钢钢材、硬质合金刀片、耐磨工件的表面硬化层、答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html
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调质态的机床主轴、铸铁机床床身、铝合金半成品
19、在什么条件下应用布氏硬度比洛氏硬度试验好?布氏硬度试验有何局限?
20、当某一材料的断裂韧度KIC=62Mpa.m1/2,材料中裂纹的长度2a=5.7mm时,要使裂纹失稳扩展而导致断裂,需要多大的应力?(设Y=√π)
21、反映材料受冲击载荷的性能指标是什么?不同条件下测得的这种指标能否进行比较?怎样应用这种性能指标?
22、Αk与KIC的概念有何不同?
23、疲劳破坏是怎样形成的?提高疲劳寿命的方法有哪些?为什么表面粗糙和零件尺寸增大能使材料的疲劳强度值减小?
24、同样材料同样大小的试样,一个表面光滑,一个表面有裂纹,那个疲劳强度高?为何?25、零件使用中所承受的交变应力是否一定要低于疲劳极限?有无零件的交变应力高于疲劳极限的情况?
26、工程材料有哪些物理性能和化学性能?27、什么是材料的工艺性能?
习题二金属与合金晶体结构和相图
1、计算面心立方晶格的致密度。
2、铁的原子半径为0.124nm,试计算体心立方和面心立方的晶格常数。
3、已知Cu的原子直径为2.56A,求Cu的晶格常数,并计算1mm3Cu中的原子数。4、填空题:
(1)晶体与非晶体结构上的最根本的区别是(