金属塑性加工原理考试试卷

1、考试试卷一）一、名词解释此题10分，每题2分热效应塑脆转变现象动态再结晶冷变形附加应力填空题此题10分，每题2分主变形图取决于，与，一 ，A为材料常数，n为硬化指数。试问简单拉伸时材料出现细颈时的应变量为多少？试比较金属材料在冷，热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施？以下两轧件在变形时轧件宽度方向哪一个均匀？随着加工的进行会出现什么现象？为什么？箭头表 示轧制方向T五、证明题此题10分证明Mises塑性条件可表达成：%*吟可以J,.六、综合推导题此题20分） 试用工程法推导粗糙砧面压缩矩形块Z向不变形的变形力P表达式，这里接触摩擦11考试试卷二）一、名词解释本小题10分，每题2分热变形弹塑性

2、共存定律动态再结晶附加应力热效应二、填空题此题22分，每题2分 TOC o 1-5 h z 金属塑性加工时，工件所受的外力分为和 = 主变形图有种，各主应变分量必须满足条件是： 平面应变其应力状态的特点是ez = 材料模型简化为理想刚塑性材料是忽略了材料的和、与与一与、 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document TT V区一 1，即挤压时的变形温度为1 1，则挤压速度为1冷变形时形成的变形织构就是冷变形时晶粒被拉长、压扁而形成的纤维组织.）金属的塑性好，则变形抗力一定会小。冷变形即是室温下的变形。（）四、问答题此题36分，每题6分应力张量不变量或应力偏

3、量不变量的物理意义各是怎样的？简述塑性加工常用的两个屈服准则的物理意义，在n平面上的几何表示各是怎样？它们在何种情况 下差异最大？何谓简单加载？何谓复杂加载？ Levy-Mises增量理论的应力应变关系的基本表达式是什么？冷热变形形成的纤维组织有何异同？如何消除？画出挤压、拉拔、锻压三种加工方式的变形力学图。对于低塑性材料开坏，选用那一种方式有利于塑 性发挥。冷变形以下两种断面形状轧件，试问哪种送料方式变形不均匀？为什么？图中箭头为轧制方向五、计算题7分）巳知某点的应力状态，如下:10 -10巳知某点的应力状态，如下:10 -10Mpa写出其张量分解方程及张量分解的物理意义？六、推导题此题15

4、分） 按单一粘着区考虑，用工程法推导出粗糙砧面压缩矩形薄板时的变形应力公:W-2x1 +的大小为一、考试试卷三）一、:三个阶段。塑性加工中其工作应力、基本应力、附加应力三者的关系:根据塑性加工成形时的摩擦性质，摩擦可分为:和控制.三、判断题12分 TOC o 1-5 h z 塑性加工时静水压力越大，金属塑性越好，所需的变形力越小.（）润滑剂的粘度越大，润滑越好。（）变形织构导致各向异性，纤维组织没有各向异性。（）细晶超塑性中，应变速率敏感性指数m越大，其塑性越好。 在平辊轧制实验中，对于一个方向具有凹形断面的坏料，无论采用哪种喂料方向都易出现裂纹对于塑性比较差的材料，塑性加工要优先选用三向压缩

5、的主应力图与二向压缩一向延伸的主应变图的 加工方式。四、问答题此题38分，1-6小题第小题3分，7,8小题第小题7分，9小题6分）一点的应力状态的定义是什么？掌握它有何实际意义？平衡方程是以应力偏微分方程形式表达的，实际上应是什么量的平衡？习与的差异在哪里？Tresca屈服准则与材料力学中的第三强度理论有何区别？弹性本构方程与塑性本构方程有何区别？由此说明哪个求解更容易？附表达式如下:弹性本构：气=&轮+罕侦塑性本构” LJ 2G 3从目前所讲的工程法求解加工问题中，实际上只用了基本理论中的13个方程的哪二类方程？金属塑性加工工艺包括主要哪些参数制定工艺通常要依据哪些因素？金属热变形与冷变形的

6、变形机制、变形特点有何差异？压缩圆柱体矮件，不均匀变形有哪些典型表现？为防止出现图示纵向裂纹可以采用哪些措施?五、分析应用题此题16分，每题8分园棒单孔挤压后流动情况如图，假设Vp为巳知常数，试求出变形区中X=截面上的水平速度Vx的分布，由此说明该Vx分布与挤压缩尾的关系。8分宽高比W/H摩擦因子m的曲线，试讨论薄板轧制时，为使厚度能轧下，为何采用小直径轧辊、叠轧、强润滑等措施？ 8分）六、综合推理题此题16分平锤压缩圆柱体，巳知几何尺寸D、H,设接触面上的摩擦应力Tk=mk,求载荷p,由此说明实验中的 载荷因子m的关系。考试试卷四）一、名词解释：此题10分，每题2分热效应动态再结晶外端附加应

7、力塑性一脆性转变二、填空题此题16分，每题2分 TOC o 1-5 h z 一点的应力状态是指可以用来表示。 应力不变量匕的物理意义是，应力偏量匕的物理意义是。 应变增量是指，其度量基准是。应变速度是指 TOC o 1-5 h z 其量纲是一。 Tresca塑性条件的物理意义是，Mises塑性条件的物理意义是。 Levy-Mises增量理论适合材料模型，Prandtl-Reuss增量理论适合材料模型。 把材料简化为理想刚塑性体是忽略了材料的和。 平面应变问题设Z方向不变形的力学特点是bz=b2=,TZX=TZy=。三、计算与问答58分，1-3小题每题6分，4,5小题第小题15分，6小题10分）

8、(丑)OABOADOABD(丑)OABOADOABD-40 1030-10 -80 203020-50oij=MPai.j=x,y,z,分解方程，指出各分解张量的名称，并说明 它们各与什么变形有关，该oij对应的塑性变 形类型是什么？2.在ox，Txy作用下的屈服曲面如下图，图中两条弧线的含义是什么？在图中有a,b,c,d四种加载路径，哪些是简单加载？哪些 是复杂加载？哪些路径具有相同的塑性变形？为什么？用轧制或平锤压缩方法生产双金属层状复合板。设坯料原始厚度相同，但硬度不相同。假设工具工件 上下接触面和切向速度一致，试定性预测复合后两层材料的厚与薄，并简述理由。压力加工中外摩擦有何特点？试分

9、析压力加工中使用的润滑剂种类及润滑机理。不均匀变形的典型现象是什么？试分析轧制薄板时产生边裂的力学根源及防止措施。什么是冷变形的纤维组织？它和热变形的纤维组织所带来的影响。四、推导题（16分）试用工程法导出全粘着摩擦条件下平锤均匀压缩带包套圆柱体时的接触正应力oz的表达式，并比较包 套与不包套哪种接触面正压力|bz|大？巳知|Tk|=|bT/3|,包套径向力为|ba|。考试试卷五）,-种，其类型可用应力张量不变量,它与Tresca塑性条件在状态差异最大. 简单加载时，各应力分量增加。 对于强化材料，当应力状态点沿着屈服外表上运动时，称作载，此时有变形，而无新的方程和方程。三、判断题对者打C错者

10、打x此题12分，每题2分平锤压缩工件，工件高宽比越小，变形越均匀，变形力越大。 管材挤压比棒材挤压的变形更加不均匀。 金属的塑性是指金属变形的难易程度。 金属在室温下的变形就是冷变形。从金相照片上观察到的冷变形组织就是变形织构。用楔形体压缩法测定摩擦系数时，其流动分界面越偏向薄端，则说明摩擦系数越小。四、计算与简答题此题38分，1-3小题每题6分，4,5小题每题10分40气.二 20 -60 ,30 -10 50, 金属塑性变形时，巳知某点的应力状态MPa，i，j=x，y，z，试写出d. , da其张量分解方程，指出分解张量的名称，并说明它们与什么变形有关？最后求出*芯的 比值。巳知材料的两条等效应力应变曲线，如下图，它们是否考虑了弹性变形？哪一条适合冷加工？哪一条 适合热加工？加工时为什么异号主应力状态所需变形力小？举一例处于异号主应力状态的实际