金屬塑性加工原理考試試卷

1、考試試卷一）一、名詞解釋此題10分，每題2分熱效應(yīng)塑脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象動(dòng)態(tài)再結(jié)晶冷變形附加應(yīng)力填空題此題10分，每題2分主變形圖取決于，與，一 ，A為材料常數(shù)，n為硬化指數(shù)。試問(wèn)簡(jiǎn)單拉伸時(shí)材料出現(xiàn)細(xì)頸時(shí)的應(yīng)變量為多少？試比較金屬材料在冷，熱變形后所產(chǎn)生的纖維組織異同及消除措施？以下兩軋件在變形時(shí)軋件寬度方向哪一個(gè)均勻？隨著加工的進(jìn)行會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？箭頭表 示軋制方向T五、證明題此題10分證明Mises塑性條件可表達(dá)成：%*吟可以J,.六、綜合推導(dǎo)題此題20分） 試用工程法推導(dǎo)粗糙砧面壓縮矩形塊Z向不變形的變形力P表達(dá)式，這里接觸摩擦11考試試卷二）一、名詞解釋本小題10分，每題2分熱變形彈塑性

2、共存定律動(dòng)態(tài)再結(jié)晶附加應(yīng)力熱效應(yīng)二、填空題此題22分，每題2分 TOC o 1-5 h z 金屬塑性加工時(shí)，工件所受的外力分為和 = 主變形圖有種，各主應(yīng)變分量必須滿足條件是： 平面應(yīng)變其應(yīng)力狀態(tài)的特點(diǎn)是ez = 材料模型簡(jiǎn)化為理想剛塑性材料是忽略了材料的和、與與一與、 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document TT V區(qū)一 1，即擠壓時(shí)的變形溫度為1 1，則擠壓速度為1冷變形時(shí)形成的變形織構(gòu)就是冷變形時(shí)晶粒被拉長(zhǎng)、壓扁而形成的纖維組織.）金屬的塑性好，則變形抗力一定會(huì)小。冷變形即是室溫下的變形。（）四、問(wèn)答題此題36分，每題6分應(yīng)力張量不變量或應(yīng)力偏

3、量不變量的物理意義各是怎樣的？簡(jiǎn)述塑性加工常用的兩個(gè)屈服準(zhǔn)則的物理意義，在n平面上的幾何表示各是怎樣？它們?cè)诤畏N情況 下差異最大？何謂簡(jiǎn)單加載？何謂復(fù)雜加載？ Levy-Mises增量理論的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的基本表達(dá)式是什么？冷熱變形形成的纖維組織有何異同？如何消除？畫出擠壓、拉拔、鍛壓三種加工方式的變形力學(xué)圖。對(duì)于低塑性材料開(kāi)壞，選用那一種方式有利于塑 性發(fā)揮。冷變形以下兩種斷面形狀軋件，試問(wèn)哪種送料方式變形不均勻？為什么？圖中箭頭為軋制方向五、計(jì)算題7分）巳知某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，如下:10 -10巳知某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，如下:10 -10Mpa寫出其張量分解方程及張量分解的物理意義？六、推導(dǎo)題此題15

4、分） 按單一粘著區(qū)考慮，用工程法推導(dǎo)出粗糙砧面壓縮矩形薄板時(shí)的變形應(yīng)力公:W-2x1 +的大小為一、考試試卷三）一、:三個(gè)階段。塑性加工中其工作應(yīng)力、基本應(yīng)力、附加應(yīng)力三者的關(guān)系:根據(jù)塑性加工成形時(shí)的摩擦性質(zhì)，摩擦可分為:和控制.三、判斷題12分 TOC o 1-5 h z 塑性加工時(shí)靜水壓力越大，金屬塑性越好，所需的變形力越小.（）潤(rùn)滑劑的粘度越大，潤(rùn)滑越好。（）變形織構(gòu)導(dǎo)致各向異性，纖維組織沒(méi)有各向異性。（）細(xì)晶超塑性中，應(yīng)變速率敏感性指數(shù)m越大，其塑性越好。 在平輥軋制實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于一個(gè)方向具有凹形斷面的壞料，無(wú)論采用哪種喂料方向都易出現(xiàn)裂紋對(duì)于塑性比較差的材料，塑性加工要優(yōu)先選用三向壓縮

5、的主應(yīng)力圖與二向壓縮一向延伸的主應(yīng)變圖的 加工方式。四、問(wèn)答題此題38分，1-6小題第小題3分，7,8小題第小題7分，9小題6分）一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)的定義是什么？掌握它有何實(shí)際意義？平衡方程是以應(yīng)力偏微分方程形式表達(dá)的，實(shí)際上應(yīng)是什么量的平衡？習(xí)與的差異在哪里？Tresca屈服準(zhǔn)則與材料力學(xué)中的第三強(qiáng)度理論有何區(qū)別？彈性本構(gòu)方程與塑性本構(gòu)方程有何區(qū)別？由此說(shuō)明哪個(gè)求解更容易？附表達(dá)式如下:彈性本構(gòu)：氣=&輪+罕偵塑性本構(gòu)” LJ 2G 3從目前所講的工程法求解加工問(wèn)題中，實(shí)際上只用了基本理論中的13個(gè)方程的哪二類方程？金屬塑性加工工藝包括主要哪些參數(shù)制定工藝通常要依據(jù)哪些因素？金屬熱變形與冷變形的

6、變形機(jī)制、變形特點(diǎn)有何差異？壓縮圓柱體矮件，不均勻變形有哪些典型表現(xiàn)？為防止出現(xiàn)圖示縱向裂紋可以采用哪些措施?五、分析應(yīng)用題此題16分，每題8分園棒單孔擠壓后流動(dòng)情況如圖，假設(shè)Vp為巳知常數(shù)，試求出變形區(qū)中X=截面上的水平速度Vx的分布，由此說(shuō)明該Vx分布與擠壓縮尾的關(guān)系。8分寬高比W/H摩擦因子m的曲線，試討論薄板軋制時(shí)，為使厚度能軋下，為何采用小直徑軋輥、疊軋、強(qiáng)潤(rùn)滑等措施？ 8分）六、綜合推理題此題16分平錘壓縮圓柱體，巳知幾何尺寸D、H,設(shè)接觸面上的摩擦應(yīng)力Tk=mk,求載荷p,由此說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中的 載荷因子m的關(guān)系?？荚囋嚲硭模┮?、名詞解釋：此題10分，每題2分熱效應(yīng)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶外端附加應(yīng)

7、力塑性一脆性轉(zhuǎn)變二、填空題此題16分，每題2分 TOC o 1-5 h z 一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)是指可以用來(lái)表示。 應(yīng)力不變量匕的物理意義是，應(yīng)力偏量匕的物理意義是。 應(yīng)變?cè)隽渴侵?，其度量基?zhǔn)是。應(yīng)變速度是指 TOC o 1-5 h z 其量綱是一。 Tresca塑性條件的物理意義是，Mises塑性條件的物理意義是。 Levy-Mises增量理論適合材料模型，Prandtl-Reuss增量理論適合材料模型。 把材料簡(jiǎn)化為理想剛塑性體是忽略了材料的和。 平面應(yīng)變問(wèn)題設(shè)Z方向不變形的力學(xué)特點(diǎn)是bz=b2=,TZX=TZy=。三、計(jì)算與問(wèn)答58分，1-3小題每題6分，4,5小題第小題15分，6小題10分）

8、(丑)OABOADOABD(丑)OABOADOABD-40 1030-10 -80 203020-50oij=MPai.j=x,y,z,分解方程，指出各分解張量的名稱，并說(shuō)明 它們各與什么變形有關(guān)，該oij對(duì)應(yīng)的塑性變 形類型是什么？2.在ox，Txy作用下的屈服曲面如下圖，圖中兩條弧線的含義是什么？在圖中有a,b,c,d四種加載路徑，哪些是簡(jiǎn)單加載？哪些 是復(fù)雜加載？哪些路徑具有相同的塑性變形？為什么？用軋制或平錘壓縮方法生產(chǎn)雙金屬層狀復(fù)合板。設(shè)坯料原始厚度相同，但硬度不相同。假設(shè)工具工件 上下接觸面和切向速度一致，試定性預(yù)測(cè)復(fù)合后兩層材料的厚與薄，并簡(jiǎn)述理由。壓力加工中外摩擦有何特點(diǎn)？試分

9、析壓力加工中使用的潤(rùn)滑劑種類及潤(rùn)滑機(jī)理。不均勻變形的典型現(xiàn)象是什么？試分析軋制薄板時(shí)產(chǎn)生邊裂的力學(xué)根源及防止措施。什么是冷變形的纖維組織？它和熱變形的纖維組織所帶來(lái)的影響。四、推導(dǎo)題（16分）試用工程法導(dǎo)出全粘著摩擦條件下平錘均勻壓縮帶包套圓柱體時(shí)的接觸正應(yīng)力oz的表達(dá)式，并比較包 套與不包套哪種接觸面正壓力|bz|大？巳知|Tk|=|bT/3|,包套徑向力為|ba|?？荚囋嚲砦澹?-種，其類型可用應(yīng)力張量不變量,它與Tresca塑性條件在狀態(tài)差異最大. 簡(jiǎn)單加載時(shí)，各應(yīng)力分量增加。 對(duì)于強(qiáng)化材料，當(dāng)應(yīng)力狀態(tài)點(diǎn)沿著屈服外表上運(yùn)動(dòng)時(shí)，稱作載，此時(shí)有變形，而無(wú)新的方程和方程。三、判斷題對(duì)者打C錯(cuò)者

10、打x此題12分，每題2分平錘壓縮工件，工件高寬比越小，變形越均勻，變形力越大。 管材擠壓比棒材擠壓的變形更加不均勻。 金屬的塑性是指金屬變形的難易程度。 金屬在室溫下的變形就是冷變形。從金相照片上觀察到的冷變形組織就是變形織構(gòu)。用楔形體壓縮法測(cè)定摩擦系數(shù)時(shí)，其流動(dòng)分界面越偏向薄端，則說(shuō)明摩擦系數(shù)越小。四、計(jì)算與簡(jiǎn)答題此題38分，1-3小題每題6分，4,5小題每題10分40氣.二 20 -60 ,30 -10 50, 金屬塑性變形時(shí)，巳知某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)MPa，i，j=x，y，z，試寫出d. , da其張量分解方程，指出分解張量的名稱，并說(shuō)明它們與什么變形有關(guān)？最后求出*芯的 比值。巳知材料的兩條等效應(yīng)力應(yīng)變曲線，如下圖，它們是否考慮了彈性變形？哪一條適合冷加工？哪一條 適合熱加工？加工時(shí)為什么異號(hào)主應(yīng)力狀態(tài)所需變形力??？舉一例處于異號(hào)主應(yīng)力狀態(tài)的實(shí)際