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@guoxs 2016-01-14T05:45:32.000000Z 字数 2720 阅读 1763

材料性能学

材料力学


第五章:材料单向静拉伸的力学性能

1、弹性变形的特点及影响弹性模数(量)的因素有哪些?

弹性变形的可逆性特点:

对于金属、陶瓷或结晶态的高分子聚合物,在弹性变形范围内,应力和应变之间可以看成具有单值线性关系,且弹性变形量都较小。
对于橡胶态的高分子聚合物,则在弹性变形范围内,应力和应变之间不呈线性关系,且变形量较大。
无论变形量大小和应力与应变是否呈线性关系,凡弹性形变都是可逆变形
材料产生弹性变形的本质,概括说来,都是构成材料的原子(离子)或分子从平衡位置产生可逆位移的反映。
金属、陶瓷类晶体材料的弹性变形是处于晶格结点的离子在力的作用下在其平衡位置附近产生的微小位移。
橡胶类材料是呈卷曲状的分子链在力的作用下通过链段的运动沿受力方向产生的伸展。

影响弹性模数的因素

材料的弹性模数是构成材料的离子或分子之间键合强度的主要标志。
因此,凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模数,如键合方式晶体结构化学成分微观组织温度加载方式速度等。

共价键、离子键和金属键都有较高的弹性模数,分子键弹性模数低
原子半径越大,E值越小,反之亦然
过渡族元素都有较高的弹性模数
随着温度的升高,原子振动加剧,体积膨胀,原子间距增大,结合力减弱,使材料的弹性模数降低

2、材料的非理想弹性行为的类型及其含义。
材料的非理想弹性行为大致可以分为

第七章:材料的冲击韧性及低温脆性

1、影响材料低温脆性的因素(选择题)

第八章:材料的断裂韧性

1、影响材料断裂韧度的因素有哪些?

2、简述断裂韧度在工程中的应用
断裂韧度在工程中的应用可以概括为三方面:

第十章:材料的磨损性能

1、磨损的概念及基本类型
磨损 : 是在摩擦作用下物体相对运动时,表面逐渐分离出磨屑从而不断损伤的现象。

磨损的基本类型

2、提高材料耐磨性的途径

(1) 减轻粘着磨损的主要措施

(2) 减轻磨粒磨损的主要措施

(3) 提高接触疲劳抗力的措施

第十一章:材料的高温力学性能

1、影响蠕变的主要因素

1.内在因素
(1)化学成分
材料的成分不同,蠕变的热激活能不同。热激活能高的材料,蠕变变形就困难,蠕变极限、持久强度、剩余应力就高。

(2)组织结构
对于金属材料,采用不同的热处理工艺,可以改变组织结构,从而改变热激活运动的难易程度。
陶瓷材料,当采用不同的工艺,获得含有不同第二相组织时,其蠕变的机理会发生改变。

(3)晶粒尺寸
对于金属材料,当使用温度低于等强温度时,细化晶粒可以提高钢的强度;当使用温度高于等强温度时,粗化晶粒可以提高钢的蠕变极限和持久强度。
对于陶瓷材料,不同的晶粒尺寸决定了控制蠕变速率的蠕变机制不同,当晶粒尺寸很大时,蠕变速率受位错滑动和晶内扩散的控制,晶粒尺寸小时,其蠕变的机理复杂。

2.外部因素
(1)应力
材料的蠕变性能和蠕变速率主要取决于应力水平,高应力下蠕变速率高,低应力下蠕变速率低。
(2)温度
蠕变是热激活过程,蠕变激活能和扩散激活能的相对关系,影响蠕变机制。
对于高分子材料,随温度的升高,蠕变变形量增加,蠕变速率增大。

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