《材料成形基本原理》考试复习题

WORD格式《资料成形原理》期末考试复习焊接成形部分一、名词解说：焊接热影响区；长渣；短渣；先期脱氧；积淀脱氧；熔合比；剩余应力；剩余变形；裂纹；热裂纹；冷裂纹；扩散氢；熔合区；地区偏析；微观偏析。二、问答题：简述焊接区气体的根源？简述氢对焊缝组织性能的影响？简述熔渣在焊接过程中的作用？简述焊接时采用脱氧剂的原则及其主要反响方程式？简述凝结裂纹的种类、特点、影响要素、形成机理及防备举措？简述冷裂纹的种类、特点、影响要素、形成机理及防备举措？塑形成形部分1、已知变形体某点的应力状态为：ij

7040040100（MPa）00401）、求出主应力1、2、3和球应力张量，偏应力张量，并画出应力莫尔圆。2）、求出主切应力，最大切应力max和等效应力之值各为多少。解：1）主应力特点方程为：704004010000040按第3行睁开得：7040400401040701040202408070016000专业资料整理WORD格式2408090004090100解方程得：190，240，310xyzm4034000球应力张量为：mij0400MPa004030400偏应力张量为：'iijjmij40300MPa000应力莫尔圆为：2）主切应力为：23122121321323专业资料整理WORD格式25MPa25MPa50MPa2专业资料整理WORD格式max50MPa122212233150386.6MPa22、一薄壁管，内径φ80mm，壁厚4mm，承受内压p，资料的折服点为200，sMPa现忽视管壁上的径向应力（即设0）。试用两个折服准则求出以下状况下管子折服时的p，（1）管子两头自由（2）管子两头关闭（3）管子两头加100KN的压力。（8分）解：（1）依据塑性力学，两头自由的薄壁管的应力重量为：pr40p10pt4z0按题意，r0，明显：110p，2z0，3r01）由屈雷斯加折服准则max135ps200，解得p20MPa2222）由米塞斯折服准则22221223312s带入有，200p222002，解得p20MPa（2）依据塑性力学，两头关闭的薄壁管的应力重量为：pr40pt10p4pr40pz5p2t24按题意，r0，明显：110p，2z5p，3r01）由屈雷斯加折服准则max135ps200，解得p20MPa222专业资料整理WORD格式2）由米塞斯折服准则22221223312s带入有，150p222002，解得p4023.1MPa3（3）依据塑性力学，管子两头加100KN的压力的应力重量为：pr40pt410p1001000N100000Nz99.5MPa2rt2404mm2按题意，r0，明显：110p，2r0，3z99.51）由屈雷斯加折服准则max13s，10p99.5200，解得p10MPa222）由米塞斯折服准则2221223312s2带入有，200p21990p19800.522002，200p21990p60199.50，解得p13MPa3、某理想塑性资料，折服应力为150MPa。已知某点的应变增量为0.10.050.05dij0.050.10，均匀应力50MPa，试求该点的应力状态。(80.0500.2分)s解：150'3d'依据增量理论有：dijijdi2j因此：dxddyddzd222d2y2z2x26dddxyyzzx3专业资料整理WORD格式20.10.120.10.220.20.1260.0520.05230.4233d30.420.42因此：d221503300dij0.10.050.05'dij300300ij0.050.10d0.420.420.0500.246.2923.1523.1523.1546.29023.15092.5846.2923.1523.15500096.2923.1523.15'23.1546.290050023.1596.290ijijijm23.15092.58005023.15042.584、用主应力法求轴对称镦粗的变形力专业资料整理WORD格式专业资料整理WORD格式5、试用滑移线法求圆滑平冲头压入两边为斜面的半无穷高坯料时的极限载荷F。设冲头宽度为2b，长为l，且l2b。解：因l2b，因此长度方向的应变成0，属于平面变形问题。画出的滑移线场以以下图所示。并判断线和线以下图。Fy2bpFEADxOBC123F点位于自由表面：mFK，F4E点位于圆滑表面：E4沿线：mEmF2KEF专业资料整理WORD格式mEmF2KEFK2KK1244p3mKK12KK226、在平底模中进行平面变形挤压，若模具圆滑无摩擦，按图19-42所示的分块模式确立均匀单位挤压力的上限解。并与滑移线解作比较，说明何种模式的上限解最优。2245°245°B452O°2OA=2B=A345°O=3BA1HC11H11H1=C==4Dh4Dh3DhA=△C△A=△Ca)b)c)解：a)刚性块的速端图以以下图所示：0bdac求得速度中断面12、13、14、23、34的几何尺寸为：12=14=23=34=2h，13=2h设B块的速度ob为1，则D块的速度od为2，求得速度中断面、13、、23、1214上的速度中断值为：oaabbccd2，ac12依据功率均衡原理有p*2h*K[V*]dS*DSDK12oa14cd23ab34bc13ac专业资料整理WORD格式2K42h2h126Khp*3K刚性块的速端图以以下图所示：0bdac求得速度中断面12、13、14、23、34的几何尺寸为：12=14=2h，23=34=2hsinh，sinA4sinA13=2hsin3AhcosAsinAsinA4sinA设块的速度ob为，则块的速度od为，求得速度中断面12、13、14、23、B1D2上的速度中断值为：2sinA12cosAoacd，abbc，accosAsinAcosAsinAcosAsinA依据功率均衡原理有p*2h*K[V*]dSD*SDK12oa14cd23ab34bc13ac2sinAh1hcosAsinA2cosAK22h2cosAsinAsinAcosAsinAsinAcosAsinA4sinA212cosAKhcosAsinAsinAcosAsinAsinA专业资料整理WORD格式4tanA21tan2A2Kh1tanAtanAtan2AtanA*2tanA1tan2A1pK1tanAtanAtan2AtanA令tan=Ax，p*0，得2x22x10xx21x2解得：x12即tanA12时，A67.50时，p*有极小值p*2.656K刚性块的速端图以以下图所示：0bda求得速度中断面12、13、23的几何尺寸为：12