材料力學性能-復習

1、材料力學性能材料力學性能復復 習習 綱綱 要要張張 含含 卓卓第一章第一章 綱要：綱要： 彈性變形彈性變形 金屬金屬單向拉伸的應力應變曲線單向拉伸的應力應變曲線 屈服強度及其影響因素屈服強度及其影響因素 1. 內在因素；內在因素；2. 外在因素外在因素 晶粒尺寸的影響晶粒尺寸的影響 Hall-Petch公式公式21dKyiy第一章第一章 綱要：綱要： 應變硬化應變硬化 Hollomon公式公式 應變硬化應變硬化 的局限性（缺點）的局限性（缺點） 屈服強度和抗拉強度在機件設計上的意義。屈服強度和抗拉強度在機件設計上的意義。 縮頸及其判據?？s頸及其判據。 塑性指標及其意義。塑性指標及其意義。第一章

2、第一章 綱要：綱要： 金屬的斷裂：金屬的斷裂： 脆性斷裂與韌（延）性斷裂的區(qū)別脆性斷裂與韌（延）性斷裂的區(qū)別 解理斷裂解理斷裂 微孔聚集型斷裂微孔聚集型斷裂第一章第一章 綱要：綱要： 斷裂強度斷裂強度 Griffith裂紋理論裂紋理論 對于無限寬薄板情況對于無限寬薄板情況 要求推導過程！要求推導過程！ 裂紋失穩(wěn)擴展的臨界應力：裂紋失穩(wěn)擴展的臨界應力： 裂紋擴展的臨界尺寸：裂紋擴展的臨界尺寸：212aEsc22scEa第一章第一章 綱要：綱要： 斷裂強度斷裂強度 Griffith裂紋理論裂紋理論 各符號的物理意義各符號的物理意義 基本假設及其局限性基本假設及其局限性第二章第二章 綱要：綱要： 應

3、力狀態(tài)軟性系數應力狀態(tài)軟性系數第二章第二章 綱要：綱要： 缺口敏感度缺口敏感度NSR 缺口試樣與光滑試樣缺口試樣與光滑試樣 的力學性能差異。的力學性能差異。 硬度硬度 布氏硬度布氏硬度HB；洛氏硬度；洛氏硬度HR；維氏硬度；維氏硬度HVbbnNSR第三章第三章 綱要：綱要： 沖擊載荷下金屬變形和斷裂的特點沖擊載荷下金屬變形和斷裂的特點 沖擊韌性的測定沖擊韌性的測定 擺錘式沖擊試驗機擺錘式沖擊試驗機 低溫脆性低溫脆性 韌脆轉變溫度韌脆轉變溫度 t k 韌脆轉變溫度的影響因素韌脆轉變溫度的影響因素 教材教材P65 題題6第四章第四章 綱要：綱要： 裂紋擴展的三種基本類型裂紋擴展的三種基本類型 線彈

4、性斷裂力學線彈性斷裂力學與與彈塑性斷裂力學彈塑性斷裂力學的適用條件的適用條件 平面應力與平面應變平面應力與平面應變 應力場強度因子應力場強度因子 KI 斷裂韌度斷裂韌度 KICccICaYK第四章第四章 綱要：綱要： 斷裂韌度斷裂韌度 KIC 本課程極為重要的概念！本課程極為重要的概念！ 與沖擊韌性的聯(lián)系與沖擊韌性的聯(lián)系 測試方法測試方法 對試樣尺寸的基本要求對試樣尺寸的基本要求第四章第四章 綱要：綱要： 斷裂斷裂K判據的應用判據的應用某金屬構件受到固定應力某金屬構件受到固定應力100 MPa。為避免失穩(wěn)。為避免失穩(wěn)斷裂，計算其容許的最大邊緣裂紋以及中心裂紋斷裂，計算其容許的最大邊緣裂紋以及中

5、心裂紋的長度。的長度。2150mMPaKICMPay3001Y第五章第五章 綱要：綱要： 金屬的疲勞現(xiàn)象及特點金屬的疲勞現(xiàn)象及特點 平均應力平均應力 疲勞斷口宏觀特征疲勞斷口宏觀特征 貝紋線貝紋線 疲勞曲線的測定疲勞曲線的測定 升級法升級法 疲勞極限疲勞極限 S-N曲線曲線第五章第五章 綱要：綱要： 造成材料疲勞破壞的三個基本要素造成材料疲勞破壞的三個基本要素 疲勞裂紋擴展曲線疲勞裂紋擴展曲線 疲勞裂紋擴展速率曲線疲勞裂紋擴展速率曲線第五章第五章 綱要：綱要： 疲勞裂紋擴展門檻值疲勞裂紋擴展門檻值Kth 疲勞裂紋擴展的三階段疲勞裂紋擴展的三階段 Paris公式公式nKcdNda第五章第五章 綱

6、要：綱要： 疲勞裂紋萌生的主要方式疲勞裂紋萌生的主要方式 疲勞斷口的典型特征疲勞斷口的典型特征 疲勞條帶疲勞條帶 塑性鈍化模型塑性鈍化模型 低周疲勞壽命低周疲勞壽命 Manson-Coffin公式公式第六章第六章 綱要：綱要： 造成應力腐蝕的三個基本條件造成應力腐蝕的三個基本條件 應力腐蝕斷裂機理應力腐蝕斷裂機理 1. 滑移溶解理論（鈍化膜破壞理論）滑移溶解理論（鈍化膜破壞理論） 2. 氫脆理論氫脆理論 應力腐蝕斷口特征應力腐蝕斷口特征第六章第六章 綱要：綱要： 應力腐蝕門檻值應力腐蝕門檻值 KIscc 應力腐蝕裂紋擴展速率應力腐蝕裂紋擴展速率 da/dt 三個階段三個階段 氫脆類型及特征氫脆

7、類型及特征 鋼的氫致延滯斷裂機理鋼的氫致延滯斷裂機理第七章第七章 綱要：綱要： 磨損類型磨損類型 按磨損機理分類按磨損機理分類 磨損曲線磨損曲線 磨粒磨損的表面形貌特征磨粒磨損的表面形貌特征 接觸疲勞的破壞機理接觸疲勞的破壞機理Mechanical behavior of materials stress strain plasticity ductility anelasticity necking dislocation twinning diffusion tension compression torsionMechanical behavior of materials work h

8、ardening contact fatigue abrasive wear adhesive wear fracture cleavage dimple brittleness toughness creep stress corrosion crackingMechanical behavior of materials craze crack initiation beachmarks striations fibre matrix charpy impact test notch sensitivity ratio材料力學性能材料力學性能課堂復習思考題課堂復習思考題第一章復習思考題：第

9、一章復習思考題： 簡述金屬屈服強度的影響因素。簡述金屬屈服強度的影響因素。 簡述解理斷裂和微孔聚集型斷裂的基本微觀特征。簡述解理斷裂和微孔聚集型斷裂的基本微觀特征。 討論一單位厚度的無限寬薄板材料內，裂紋擴展討論一單位厚度的無限寬薄板材料內，裂紋擴展 臨界尺寸與斷裂強度的關系。給出表達式，并說臨界尺寸與斷裂強度的關系。給出表達式，并說 明各個符號的物理意義。明各個符號的物理意義。第二章復習思考題：第二章復習思考題： 簡述應力狀態(tài)軟性系數和缺口敏感度的定義和物簡述應力狀態(tài)軟性系數和缺口敏感度的定義和物 理意義。理意義。 什么是硬度？按其測試方法可分為哪幾類？什么是硬度？按其測試方法可分為哪幾類？

10、 比較布氏、洛氏與維氏硬度試驗方法的優(yōu)缺點。比較布氏、洛氏與維氏硬度試驗方法的優(yōu)缺點。第三章復習思考題：第三章復習思考題： 什么是材料的沖擊韌性和低溫脆性？什么是材料的沖擊韌性和低溫脆性？ 簡述缺口沖擊試樣沖斷后的斷口形貌特征。簡述缺口沖擊試樣沖斷后的斷口形貌特征。 討論化學成分和顯微組織對低碳鋼韌脆轉變溫度討論化學成分和顯微組織對低碳鋼韌脆轉變溫度的影響。的影響。第四章復習思考題：第四章復習思考題： 說明下列各斷裂韌度指標的意義及其相互關系說明下列各斷裂韌度指標的意義及其相互關系 KIC、GIC、JIC簡述測試簡述測試KIC時，對試樣尺寸的基本要求。時，對試樣尺寸的基本要求。某金屬構件受到固

11、定應力某金屬構件受到固定應力100 MPa。為避免失穩(wěn)。為避免失穩(wěn) 斷裂，計算其容許的最大邊緣裂紋以及中心裂紋斷裂，計算其容許的最大邊緣裂紋以及中心裂紋 的長度。的長度。2150mMPaKICMPay3001Y第五章復習思考題：第五章復習思考題： 畫出疲勞裂紋擴展速率曲線并解釋各階段的意義畫出疲勞裂紋擴展速率曲線并解釋各階段的意義。 簡述造成材料疲勞破壞的三個基本要素簡述造成材料疲勞破壞的三個基本要素 。 給出曼森柯芬關系式，并說明式中各符號的物理給出曼森柯芬關系式，并說明式中各符號的物理意義。意義。 畫出應力腐蝕裂紋擴展速率曲線圖，并指出裂紋畫出應力腐蝕裂紋擴展速率曲線圖，并指出裂紋擴展第二階段與哪些因素有關擴展第二階段與哪些因素有關。 簡述造成應力腐蝕的三個基本條件簡述造成應力