材料成形原理1总复习题2015

1、0金属塑性加工原理总复习一、 填空题1. 韧性金属材料屈服时，准则较符合实际的。2. 描述变形大小可用线尺寸的变化与方位上的变化来表示，即 和 .3. 弹性变形时应力球张量使物体产生体积变化，泊松比 4. 在塑形变形时，不需要考虑塑形变形之前的弹性变形，又不考虑硬化的材料叫做 。5. 塑形成形时的摩擦根据其性质可分为 , 和 。6. 根据条件的不同，任何材料都有可能产生两种不同类型的断裂： 和 。7. 硫元素的存在使得碳钢易于产生 。8. 塑性变形时不产生硬化的材料叫做 。9. 应力状态中的应力，能充分发挥材料的塑性。10. 平面应变时，其平均正应力s 中间主应力s。11. 钢材中磷使钢的强度

2、、硬度提高，塑性、韧性 。 12. 材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过的现象叫。13. 材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为e.1，第二次的真实应变为e.25，则总的真实应变e 。14. 固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力叫材料的 。15. 对数应变的特点是具有真实性、可靠性和 。16. 就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性 。17. 钢冷挤压前，需要对坯料表面进行 处理。18. 为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫 。19. 对数应变的特点是具有真实性、可靠性和 。20. 塑性指标的常用测量方法 。2

3、1. 弹性变形机理 ； 塑性变形机理 。22. 物体受外力作用下发生变形，变形分为 变形和 变化。23. 当物体变形时，向量的长短及方位发生变化，用 、 来描述变形大小24. 材料的塑性变形是由应力偏张量引起的，且只与 有关。25. 金属塑性加工时，工具与坯料接触面上的摩擦力采用 三种假设。26. 轴对称条件下，均匀变形时，径向的正应变 周向的正应力。27. 弹性变形时应力球张量使物体产生体积变化，泊松比 。28. 在单向拉伸时，常用 、 两个塑性指标来衡量塑性变形的能力。29. 用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称 为 。 30.经冷加工塑性变形后，金属组织会产生 ，亚结

4、构， 。二、下列各小题均有多个答案，选择最适合的一个填于横线上1. 塑性变形时不产生硬化的材料叫做。、理想塑性材料；、理想弹性材料；、硬化材料；2. 用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称为。、解析法；、主应力法；、滑移线法；3. 韧性金属材料屈服时， 准则较符合实际的。、密席斯；、屈雷斯加； 密席斯与屈雷斯加；4. 塑性变形之前不产生弹性变形（或者忽略弹性变形）的材料叫做 。、理想弹性材料；、理想刚塑性材料；、塑性材料；5. 硫元素的存在使得碳钢易于产生。、热脆性；、冷脆性；、兰脆性；6. 应力状态中的 应力，能充分发挥材料的塑性。、拉应力；、压应力；、拉应力与压应力；7.

5、 平面应变时，其平均正应力s中间主应力s。、大于；、等于； 、小于；8. 钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 。、提高； 、降低； 、没有变化； 9. 多晶体经过塑性变形后各晶粒沿变形方向显著伸长的现象称为。、纤维组织；、变形织构；、流线；10塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响 工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。、大于；、等于；、小于；11. 由于屈服原则的限制，物体在塑性变形时，总是要导致最大的 散逸，这叫最大散逸功原理。、能量；、力； 、应变；12. 轴对称条件下，均匀变形时，径向的正应变 周向的正应变，径向正应力力 周向正应力。A、大于 B、小于 C、等于三、判断题（对打

6、，错打）1. 合金元素使钢的塑性增加，变形拉力下降。 （ ） 2. 合金钢中的白点现象是由于夹杂引起的。 （ ） 3. 结构超塑性的力学特性为，对于超塑性金属m =0.02-0.2。 （ ）4. 影响超塑性的主要因素是变形速度、变形温度和组织结构。 （ ） 5. 屈雷斯加准则与密席斯准则在平面应变上，两个准则是一致的。 （ ）6. 变形速度对摩擦系数没有影响。 （ ）7. 静水压力的增加，有助于提高材料的塑性。 （ ）8. 碳钢中冷脆性的产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种本质属性。 ( )10. 碳钢中碳含量越高，碳钢的塑性越差。 （ ） 11. 在塑料变形时

7、要产生硬化的材料叫变形硬化材料。 （）12. 塑性变形体内各点的最大正应力的轨迹线叫滑移线。 （）13. 二硫化钼、石墨、矿物油都是液体润滑剂。 （）14. 按密席斯屈服准则所得到的最大摩擦系数=0.5。 （ ）15. 塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响小于工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。 （错）16. 静水压力的增加，对提高材料的塑性没有影响。 （ ）17. 在塑料变形时要产生硬化的材料叫理想刚塑性材料。 （ ）18. 塑性变形体内各点的最大剪应力的轨迹线叫滑移线。 （ ）19. 塑性是材料所具有的一种本质属性。 （ ）20. 塑性就是柔软性。 （ ）21. 在塑料变形时金属材料

8、塑性好，变形抗力就低，例如：不锈钢 （ ）22. 如果已知位移分量，则按几何方程求得的应变分量自然满足协调方程；若是按其它方法求得的应变分量，也自然满足协调方程，则不必校验其是否满足连续性条件。 （ ）23. 当材料受单向应力时，=1，两准则重合；在纯剪应力作用下，两准则差别最大；（ ）24. 球应力在所有方向都没有剪切力，故不能产生体积变化，只能使物体产生形状变化和塑性变形。 （ ）25. 应力偏张量只能使物体产生形状变化，不能产生体积变化。 （ ）26. 常摩擦力定律 =mk ，式中摩擦因子m 要大于1。 （ ）四、名词解释1. 什么是刚塑性材料，刚塑性硬化材料？2. 什么是塑形本构关系？

9、3. 什么是干摩擦、边界摩擦、流体摩擦？4. 塑性加工中的摩擦与机械摩擦的区别，并从积极与消极两方面说明它的作用。5. 什么是滑移线、滑移线场？6. 什么是均匀场、简单场？7. 什么是速度间断？8. 什么是虚功原理、什么是最大逸散功原理？9. 什么是冷脆、红脆、蓝脆、热脆、白点？10. 什么是超塑性？ 11. 什么是静态回复和静态再结晶？12. 最小阻力定律13. 在结构超塑性的力学特性中，m值的物理意义是什么？14. 何谓冷变形、热变形和温变形，他们各自的优缺点是什么？15. 最大散逸功16. 上限法的基本原理是什么？17. 交滑移 18. 应力张量不变量如何表达？19. 全量理论20. 八

10、面体应力五、简答题1. 什么是应力张量不变量，应力特征方程式什么？2. 什么是应力偏张量和球应力张量，他们的物理意义是什么？3. 平面应力状态和轴对称应力状态的特点及其对应的应力张量？4. 两个屈服准则有何区别，在什么状态下两个屈服准则相同，什么状态下差别最大？5. 弹性变形时应力-应变关系有哪些特点，为什么说塑性变形时应力和应变之间关系与加载历史有关？6. 塑性加工时接触表面的摩擦条件有哪几种，其数学表达式有什么不同？7. 什么是上限法，其优点有哪些？8. 影响塑性的主要因素及提高塑性的途径有哪些？9. 为什么静水压力能提高金属的塑形？10. 影响动态回复的因素有哪些？11. 热加工过程中金

11、属组织有哪些变化？12. 影响断裂类型的因素有哪些？13. 可谓脆性断裂，何为韧性断裂?14. 等效应力有何特点？写出其数学表达式。15. 何谓屈服准则？常用屈服准则有哪两种？试比较它们的同异点？16. 什么是塑性？简述提高金属塑性的主要途径？17. 在塑性加工中润滑的目的是什么？影响摩擦系数的主要因素有哪些及其测定的常用方法有哪些？18. 简述在塑性加工中影响金属材料变形抗力的主要因素有哪些？19. 什么是速度间断？为什么说只有切向速度间断，而法向速度必须连续？20. 简述塑性成形中对润滑剂的要求？21. 简述金属塑性加工的主要优点：22. 简述金属塑性加工时摩擦的特点及作用23. 判断滑移

12、线族和的规则是什么？24. 在塑性加工中润滑的目的是什么？影响摩擦系数的主要因素有哪些？25. 材料产生塑性变形时，应力与应变关系有何特点，为什么说塑性变形时应力和应变之间26. 关系与加载历史有关？27. 主应力法的基本原理是什么?28. 画出如图所示平砧压缩矩形件时变形区各点的应力状态图示。(设垂直于纸面方向不变形)29. 主应力法的基本原理和求解要点是什么？30. 平面应力状态、轴对称应力状态及纯切应力状态有何特点？31. 理想塑性材料的两个常用的屈服准则的物理意义如何？中间主应力对屈服准则有何影响？32. 真实应力-应变曲线有哪几种、常用的是哪一种、有什么特点？33. 塑性成形中摩擦机

13、理是什么？34. 塑性成形中的摩擦有何特点？举例分析其利弊。35. 塑性成形时常用的流体润滑剂和固体润滑剂各有那些？石墨和二硫化钼如何起润滑作用？36. 再结晶的研究方法有哪些?影响再结晶的因素有哪些？37. 简述提高金属塑性以及降低变形抗力的主要途径。38. 试画出理想刚塑性材料和理想弹塑性材料的应力与应变之间的关系。39. 简述金属塑性加工的主要优点。金属材料通过塑性变形，主要有什么变化？六、计算题1. 已知一点的应力状态*10MPa ，试求该应力空间中x-2y+2z=1的斜面上的正应力和切应力为多少？2. 已知受力物体内一点的应力张量为 （MPa），试求外法线方向余弦为l=m=1/2，n

14、=的斜切面上的全应力、正应力和切应力。3. 已知受力物体内一点的应力张量为 （MPa），试求外法线方向余弦为l=m=1/2，n=的斜切面上的全应力、正应力和切应力。4.设一物体在变形过程中某一极短时间内的位移为试求：点（，）的应变分量、应变球张量、应变偏张量、主应变、等效应变？5.某理想塑性材料的屈服应力为MPa，试分别用屈雷斯加及密塞斯准则判断下列应力状态处于什么状态（是否存在、弹性或塑性）。,（MPa）7. 在直角坐标系中，已知物体内某点的应力张量为MPa；求： （1）画出该点的应力单元体；（2）求出该点的应力不变量，主应力和主方向、最大剪应力、八面体应力、应力偏张量及球张量。6.试用滑移

15、线法求光滑平冲头压入两边为斜面的半无限高坯料时的极限载荷P（如图所示）。设冲头宽度为2b，长为l，且l。2. 某理想塑性材料，其屈服应力为100N/mm2 ，某点的应力状态为4 2 32 6 13 1 5 = 求其主应力，并将其各应力分量画在如图所示的应力单元图中，并判断该点处于什么状态（弹性/塑性）。（应力单位 N/mm2） 。提示：3-152+60-54=0可分解为：（-9）（2-6+6）=0）。 Z X Y8. 若变形体屈服时的应力状态为： 10MPa试分别按Mises和Tresca塑性条件计算该材料的屈服应力及值，并分析差异大小。9. 圆柱体周围作用有均布压力，如图5所示。用主应力法求

16、镦粗力P和单位流动压力，设。hDP10. 如图所示，假设一定长度的厚壁筒，内径为d，外径为D，筒内受均匀内压力 -p，用主应力法证明该厚壁筒进入塑性状态时极限应力 。厚壁筒的应力分析镦粗方向11. 图一的圆柱体镦粗，其半径为re，高度为h，圆柱体受轴向压应力sZ，而镦粗变形接触表面上的摩擦力t.（为流动应力），sze为锻件外端（r=re）处的垂直应力。证明： （1）接触表面上的正应力为：并画出接触表面上的正应力分布；（2） 求接触表面上的单位流动压力， （3） 假如re100MM，150MM,=500MPa，求开始变形时的总变形抗力为多少吨？11. 圆板坯拉深为圆筒件 , 如图所示 。假设板厚为 t , 圆板坯为理想刚塑性材料，材料的真实应力为S，不计接触面上的摩擦 ,且忽略凹模口处的弯曲效应 , 试用主应力法证明图示瞬间的拉深力为： a)拉伸示意图 b）单元体12. 图二所示的一尖角为2j的冲头在外力作用下插入具有相同角度的缺口的刚塑性体中，接触表面上的摩擦力忽略不计，其接触面上的单位压力为p，自由表面ABC与X轴的夹角为d，求：. 证明接触面上的单位应力p=2K（1+j+d）；. 假定冲头的宽度为2b，求变形抗力P；13. 图所示的一平冲头在外力作用下压入两边为斜面的刚塑性体中，接触表面上的摩擦力忽略不计，其接触面上的单位压力为q，自由表面AH、B