材料成形原理1總復習題2015

1、0金屬塑性加工原理總復習一、 填空題1. 韌性金屬材料屈服時，準則較符合實際的。2. 描述變形大小可用線尺寸的變化與方位上的變化來表示，即 和 .3. 彈性變形時應力球張量使物體產(chǎn)生體積變化，泊松比 4. 在塑形變形時，不需要考慮塑形變形之前的彈性變形，又不考慮硬化的材料叫做 。5. 塑形成形時的摩擦根據(jù)其性質(zhì)可分為 , 和 。6. 根據(jù)條件的不同，任何材料都有可能產(chǎn)生兩種不同類型的斷裂： 和 。7. 硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生 。8. 塑性變形時不產(chǎn)生硬化的材料叫做 。9. 應力狀態(tài)中的應力，能充分發(fā)揮材料的塑性。10. 平面應變時，其平均正應力s 中間主應力s。11. 鋼材中磷使鋼的強度

2、、硬度提高，塑性、韌性 。 12. 材料在一定的條件下，其拉伸變形的延伸率超過的現(xiàn)象叫。13. 材料經(jīng)過連續(xù)兩次拉伸變形，第一次的真實應變?yōu)閑.1，第二次的真實應變?yōu)閑.25，則總的真實應變e 。14. 固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力叫材料的 。15. 對數(shù)應變的特點是具有真實性、可靠性和 。16. 就大多數(shù)金屬而言，其總的趨勢是，隨著溫度的升高，塑性 。17. 鋼冷擠壓前，需要對坯料表面進行 處理。18. 為了提高潤滑劑的潤滑、耐磨、防腐等性能常在潤滑油中加入的少量活性物質(zhì)的總稱叫 。19. 對數(shù)應變的特點是具有真實性、可靠性和 。20. 塑性指標的常用測量方法 。2

3、1. 彈性變形機理 ； 塑性變形機理 。22. 物體受外力作用下發(fā)生變形，變形分為 變形和 變化。23. 當物體變形時，向量的長短及方位發(fā)生變化，用 、 來描述變形大小24. 材料的塑性變形是由應力偏張量引起的，且只與 有關。25. 金屬塑性加工時，工具與坯料接觸面上的摩擦力采用 三種假設。26. 軸對稱條件下，均勻變形時，徑向的正應變 周向的正應力。27. 彈性變形時應力球張量使物體產(chǎn)生體積變化，泊松比 。28. 在單向拉伸時，常用 、 兩個塑性指標來衡量塑性變形的能力。29. 用近似平衡微分方程和近似塑性條件求解塑性成形問題的方法稱 為 。 30.經(jīng)冷加工塑性變形后，金屬組織會產(chǎn)生 ，亞結(jié)

4、構， 。二、下列各小題均有多個答案，選擇最適合的一個填于橫線上1. 塑性變形時不產(chǎn)生硬化的材料叫做。、理想塑性材料；、理想彈性材料；、硬化材料；2. 用近似平衡微分方程和近似塑性條件求解塑性成形問題的方法稱為。、解析法；、主應力法；、滑移線法；3. 韌性金屬材料屈服時， 準則較符合實際的。、密席斯；、屈雷斯加； 密席斯與屈雷斯加；4. 塑性變形之前不產(chǎn)生彈性變形（或者忽略彈性變形）的材料叫做 。、理想彈性材料；、理想剛塑性材料；、塑性材料；5. 硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生。、熱脆性；、冷脆性；、蘭脆性；6. 應力狀態(tài)中的 應力，能充分發(fā)揮材料的塑性。、拉應力；、壓應力；、拉應力與壓應力；7.

5、 平面應變時，其平均正應力s中間主應力s。、大于；、等于； 、小于；8. 鋼材中磷使鋼的強度、硬度提高，塑性、韌性 。、提高； 、降低； 、沒有變化； 9. 多晶體經(jīng)過塑性變形后各晶粒沿變形方向顯著伸長的現(xiàn)象稱為。、纖維組織；、變形織構；、流線；10塑性變形時，工具表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響 工件表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響。、大于；、等于；、小于；11. 由于屈服原則的限制，物體在塑性變形時，總是要導致最大的 散逸，這叫最大散逸功原理。、能量；、力； 、應變；12. 軸對稱條件下，均勻變形時，徑向的正應變 周向的正應變，徑向正應力力 周向正應力。A、大于 B、小于 C、等于三、判斷題（對打

6、，錯打×）1. 合金元素使鋼的塑性增加，變形拉力下降。 （ ） 2. 合金鋼中的白點現(xiàn)象是由于夾雜引起的。 （ ） 3. 結(jié)構超塑性的力學特性為，對于超塑性金屬m =0.02-0.2。 （ ）4. 影響超塑性的主要因素是變形速度、變形溫度和組織結(jié)構。 （ ） 5. 屈雷斯加準則與密席斯準則在平面應變上，兩個準則是一致的。 （ ）6. 變形速度對摩擦系數(shù)沒有影響。 （ ）7. 靜水壓力的增加，有助于提高材料的塑性。 （ ）8. 碳鋼中冷脆性的產(chǎn)生主要是由于硫元素的存在所致。 （ ）9. 塑性是材料所具有的一種本質(zhì)屬性。 ( )10. 碳鋼中碳含量越高，碳鋼的塑性越差。 （ ） 11.

7、在塑料變形時要產(chǎn)生硬化的材料叫變形硬化材料。 （）12. 塑性變形體內(nèi)各點的最大正應力的軌跡線叫滑移線。 （）13. 二硫化鉬、石墨、礦物油都是液體潤滑劑。 （）14. 按密席斯屈服準則所得到的最大摩擦系數(shù)=0.5。 （ ）15. 塑性變形時，工具表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響小于工件表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響。 （錯）16. 靜水壓力的增加，對提高材料的塑性沒有影響。 （ ）17. 在塑料變形時要產(chǎn)生硬化的材料叫理想剛塑性材料。 （ ）18. 塑性變形體內(nèi)各點的最大剪應力的軌跡線叫滑移線。 （ ）19. 塑性是材料所具有的一種本質(zhì)屬性。 （ ）20. 塑性就是柔軟性。 （ ）21. 在塑料變

8、形時金屬材料塑性好，變形抗力就低，例如：不銹鋼 （ ）22. 如果已知位移分量，則按幾何方程求得的應變分量自然滿足協(xié)調(diào)方程；若是按其它方法求得的應變分量，也自然滿足協(xié)調(diào)方程，則不必校驗其是否滿足連續(xù)性條件。 （ ）23. 當材料受單向應力時，=1，兩準則重合；在純剪應力作用下，兩準則差別最大；（ ）24. 球應力在所有方向都沒有剪切力，故不能產(chǎn)生體積變化，只能使物體產(chǎn)生形狀變化和塑性變形。 （ ）25. 應力偏張量只能使物體產(chǎn)生形狀變化，不能產(chǎn)生體積變化。 （ ）26. 常摩擦力定律 =m·k ，式中摩擦因子m 要大于1。 （ ）四、名詞解釋1. 什么是剛塑性材料，剛塑性硬化材料？2

9、. 什么是塑形本構關系？3. 什么是干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦？4. 塑性加工中的摩擦與機械摩擦的區(qū)別，并從積極與消極兩方面說明它的作用。5. 什么是滑移線、滑移線場？6. 什么是均勻場、簡單場？7. 什么是速度間斷？8. 什么是虛功原理、什么是最大逸散功原理？9. 什么是冷脆、紅脆、藍脆、熱脆、白點？10. 什么是超塑性？11. 什么是靜態(tài)回復和靜態(tài)再結(jié)晶？12. 最小阻力定律13. 在結(jié)構超塑性的力學特性中，m值的物理意義是什么？14. 何謂冷變形、熱變形和溫變形，他們各自的優(yōu)缺點是什么？15. 最大散逸功16. 上限法的基本原理是什么？17. 交滑移 18. 應力張量不變量如何表達？19

10、. 全量理論20. 八面體應力五、簡答題1. 什么是應力張量不變量，應力特征方程式什么？2. 什么是應力偏張量和球應力張量，他們的物理意義是什么？3. 平面應力狀態(tài)和軸對稱應力狀態(tài)的特點及其對應的應力張量？4. 兩個屈服準則有何區(qū)別，在什么狀態(tài)下兩個屈服準則相同，什么狀態(tài)下差別最大？5. 彈性變形時應力-應變關系有哪些特點，為什么說塑性變形時應力和應變之間關系與加載歷史有關？6. 塑性加工時接觸表面的摩擦條件有哪幾種，其數(shù)學表達式有什么不同？7. 什么是上限法，其優(yōu)點有哪些？8. 影響塑性的主要因素及提高塑性的途徑有哪些？9. 為什么靜水壓力能提高金屬的塑形？10. 影響動態(tài)回復的因素有哪些？

11、11. 熱加工過程中金屬組織有哪些變化？12. 影響斷裂類型的因素有哪些？13. 可謂脆性斷裂，何為韌性斷裂?14. 等效應力有何特點？寫出其數(shù)學表達式。15. 何謂屈服準則？常用屈服準則有哪兩種？試比較它們的同異點？16. 什么是塑性？簡述提高金屬塑性的主要途徑？17. 在塑性加工中潤滑的目的是什么？影響摩擦系數(shù)的主要因素有哪些及其測定的常用方法有哪些？18. 簡述在塑性加工中影響金屬材料變形抗力的主要因素有哪些？19. 什么是速度間斷？為什么說只有切向速度間斷，而法向速度必須連續(xù)？20. 簡述塑性成形中對潤滑劑的要求？21. 簡述金屬塑性加工的主要優(yōu)點：22. 簡述金屬塑性加工時摩擦的特點

12、及作用23. 判斷滑移線族和的規(guī)則是什么？24. 在塑性加工中潤滑的目的是什么？影響摩擦系數(shù)的主要因素有哪些？25. 材料產(chǎn)生塑性變形時，應力與應變關系有何特點，為什么說塑性變形時應力和應變之間26. 關系與加載歷史有關？27. 主應力法的基本原理是什么?28. 畫出如圖所示平砧壓縮矩形件時變形區(qū)各點的應力狀態(tài)圖示。(設垂直于紙面方向不變形)29. 主應力法的基本原理和求解要點是什么？30. 平面應力狀態(tài)、軸對稱應力狀態(tài)及純切應力狀態(tài)有何特點？31. 理想塑性材料的兩個常用的屈服準則的物理意義如何？中間主應力對屈服準則有何影響？32. 真實應力-應變曲線有哪幾種、常用的是哪一種、有什么特點？3

13、3. 塑性成形中摩擦機理是什么？34. 塑性成形中的摩擦有何特點？舉例分析其利弊。35. 塑性成形時常用的流體潤滑劑和固體潤滑劑各有那些？石墨和二硫化鉬如何起潤滑作用？36. 再結(jié)晶的研究方法有哪些?影響再結(jié)晶的因素有哪些？37. 簡述提高金屬塑性以及降低變形抗力的主要途徑。38. 試畫出理想剛塑性材料和理想彈塑性材料的應力與應變之間的關系。39. 簡述金屬塑性加工的主要優(yōu)點。金屬材料通過塑性變形，主要有什么變化？六、計算題1. 已知一點的應力狀態(tài)*10MPa ，試求該應力空間中x-2y+2z=1的斜面上的正應力和切應力為多少？2. 已知受力物體內(nèi)一點的應力張量為 （MPa），試求外法線方向余

14、弦為l=m=1/2，n=的斜切面上的全應力、正應力和切應力。3. 已知受力物體內(nèi)一點的應力張量為 （MPa），試求外法線方向余弦為l=m=1/2，n=的斜切面上的全應力、正應力和切應力。4.設一物體在變形過程中某一極短時間內(nèi)的位移為試求：點（，）的應變分量、應變球張量、應變偏張量、主應變、等效應變？5.某理想塑性材料的屈服應力為MPa，試分別用屈雷斯加及密塞斯準則判斷下列應力狀態(tài)處于什么狀態(tài)（是否存在、彈性或塑性）。,（MPa）7. 在直角坐標系中，已知物體內(nèi)某點的應力張量為MPa；求： （1）畫出該點的應力單元體；（2）求出該點的應力不變量，主應力和主方向、最大剪應力、八面體應力、應力偏張量

15、及球張量。6.試用滑移線法求光滑平?jīng)_頭壓入兩邊為斜面的半無限高坯料時的極限載荷P（如圖所示）。設沖頭寬度為2b，長為l，且l。2. 某理想塑性材料，其屈服應力為100N/mm2 ，某點的應力狀態(tài)為4 2 32 6 13 1 5 = 求其主應力，并將其各應力分量畫在如圖所示的應力單元圖中，并判斷該點處于什么狀態(tài)（彈性/塑性）。（應力單位 N/mm2） 。提示：3-152+60-54=0可分解為：（-9）（2-6+6）=0）。 Z X Y8. 若變形體屈服時的應力狀態(tài)為： ×10MPa試分別按Mises和Tresca塑性條件計算該材料的屈服應力及值，并分析差異大小。9. 圓柱體周圍作用有

16、均布壓力，如圖5所示。用主應力法求鐓粗力P和單位流動壓力，設。hDP10. 如圖所示，假設一定長度的厚壁筒，內(nèi)徑為d，外徑為D，筒內(nèi)受均勻內(nèi)壓力 -p，用主應力法證明該厚壁筒進入塑性狀態(tài)時極限應力 。厚壁筒的應力分析鐓粗方向11. 圖一的圓柱體鐓粗，其半徑為re，高度為h，圓柱體受軸向壓應力sZ，而鐓粗變形接觸表面上的摩擦力t.（為流動應力），sze為鍛件外端（r=re）處的垂直應力。證明： （1）接觸表面上的正應力為：并畫出接觸表面上的正應力分布；（2） 求接觸表面上的單位流動壓力， （3） 假如re100MM，150MM,=500MPa，求開始變形時的總變形抗力為多少噸？11. 圓板坯拉深

17、為圓筒件 , 如圖所示 。假設板厚為 t , 圓板坯為理想剛塑性材料，材料的真實應力為S，不計接觸面上的摩擦 ,且忽略凹模口處的彎曲效應 , 試用主應力法證明圖示瞬間的拉深力為：a)拉伸示意圖 b）單元體12. 圖二所示的一尖角為2j的沖頭在外力作用下插入具有相同角度的缺口的剛塑性體中，接觸表面上的摩擦力忽略不計，其接觸面上的單位壓力為p，自由表面ABC與X軸的夾角為d，求：. 證明接觸面上的單位應力p=2K（1+j+d）；. 假定沖頭的寬度為2b，求變形抗力P；13. 圖所示的一平?jīng)_頭在外力作用下壓入兩邊為斜面的剛塑性體中，接觸表面上的摩擦力忽略不計，其接觸面上的單位壓力為q，自由表面AH、BE與X軸的