北京科技大学2007年硕士研究生入学考试复试

北京科技大学2007年硕士研究生入学考试复试院系：材料学院专业：材料加工工程科目：材料成形原理1、名词解析：主应变工程应变屈服准则简单加载条件瞬时屈服应力2、如何表示受力状态物体内一点的应变状态？为什么？3、在研究材料成形的力学行为时，通常采用哪些假设和近似处理？4、应力偏张量和应力球张量的物理意义。5、为什么说描述塑性范围内的应力应变关系比弹性的要复杂/6、细化晶粒对金属材料的力学性能有什么影响？细化晶粒可以解决哪些问题？有哪些途径可以细化晶粒？7、常用的塑性指标有哪些？有哪些措施可以提高材料的塑性？8、什么是屈服现象？会有什么缺陷长生？如何产生？如何消除？9、高碳钢热加工会产生网状组织，试分析其产生的原因。会对金属产生什么影响？应该如何控制其形成。10、体心立方晶体对温度特别敏感，试分析体心立方的低碳脆性产生的原因。参考答案：1、主应变：没有切应变的平面称为应变主平面，而应变主平面的法线方向称为应变主方向，对应于应变主方向上的正应变称为主应变。193工程应变：指变形前后尺寸变化量与变形前尺寸之比，通常用百分数表示，又称为相对应变或名义应变。184屈服准则：是描述不同应力状态下变形体内某点由弹性状态进入塑性状态，并使塑性变形状态持续进行所必需遵守的条件，因此又称为塑性条件或屈服条件。204简单加载条件：是指在加载过程中，所有的外力从一开始就按同一比例增加。220瞬时屈服应力：对于具有应变硬化材料，进入塑性状态后卸载并重新加载时，材料由弹性状态进入塑性状态的条件是作用在变形物体上的应力，此时的应力就称为瞬时屈服应力。2062、可用应变张量表示（写出符号表示、式子表示）。之所以可以用应变张量表示，是因为虽然在不同的坐标系下，表示该点的应变状态的九个应变分量也是不同的，即各个应变分量是随坐标的变化而改变的，但过一点相互垂直的三个坐标面上的九个应变分量作为一个整体用来表示一点的应变状态的这个物理量与坐标的选择无关，这个物理量通常称为应变张量。1683、参考材料成形理论基础》p163，较为详细。4、应力偏张量是指将原应力张量减去只引起物体体积变化的应力求张量而得到的，其中按现行塑性变形理论，引起物体形状变化的切应力分量与原应力张量相同，因此，应力偏张量只引起物体形状的变化，而不能产生体积变化。应力球张量表示球应力状态，由于在静止流体中任一点处的压力在各个方向都是相同的，因此球应力状态也称为静水应力状态，根据材料塑性变形理论，应力球张量只引起物体体积的改变，而不能使物体发生形状的变化即塑性变形。1745、由弹性应力应变关系可知，应力应变的关系是线性的，并可用胡克定律描述，应变可由应力惟一确定。但是在塑性变形范围内，应力和应变的关系是非线性的，应变不能由应力唯一确定，而是和加载条件历史相关的。2186、对于高碳钢和高合金钢，细化晶粒可以提高其韧性，因为晶粒细小，组织内不同经历之间，晶粒内不同区域之间的变形较均匀，变形容易协调，又加上塑性变形过程中消耗的能量比较高，所以细晶组织的流变应力比较高，韧性好。还有助于防止脆性断裂发生，可降低脆性转化温度，提高材料的使用范围。途径：（1）改变结晶过程的凝固条件，尽量增加冷却速度，另一方面调节合金的成分以提高液体金属的过冷能力，使形核率增加，进而过的细化的初生晶粒。（2）进行塑性变形，严格控制随后的回复和再结晶过程以获得细小的晶粒组织。（3）(4)参考3397、常见的有延伸率断面收缩率相对压缩率扭转数冲击韧性影响塑性的因素有组织结构、化学成分、变形温度、应变速率应力状态等，可控制这些因素提高材料的塑性，详见354页8、在拉伸试验中，试样开始屈服时的应力叫上屈服点。继续变形时，应力可能会突然下降到一个较低的值，称为下屈服点。此时试样继续延伸而应力保持不变或作微小波动，即拉伸曲线上出现了应力平台区，待产生一定程度的延伸后，应力又继续随应变而连续上升。这种在拉伸曲线上出现上屈服点、下屈服点和屈服延伸区的现象称为屈服效应。缺陷是吕德斯带，是一种表面缺陷。可有两种办法消除。即预先变形和添加微量元素。具体参考3429、主要原因是在轧后奥氏体状态下的冷却过程中，二次渗碳体析出并在奥氏体晶界形成网状碳化物。这种网状碳化物严重地降低材料的强度和韧性，对材料的使用寿命影响很大。解决的办法是在轧制生产过程中，采用降低终轧温度，在850度左右轧制，通过形变破碎碳化物，随后快速冷却到700度以下，这样就可以消除网状碳化物了。37210、主要原应可概括为两条：一是体心立方晶体的点阵阻力对温度的依赖性更加明显而由于体心立方晶体的位错宽度较窄，其点阵阻力对屈服强度有重要作用。二是体心立方晶体中的位错与溶质原子特别是间隙原子的相互作用强烈。在低温下，体心立方晶体的屈服应力很高，很容易发生脆性断裂，即体心立方晶体具有低温脆性。336注：简答题的答题不是背，而是理解，老师考的不是你对书背的有多熟，而是你对这题有多少理解，是否有扩展，这是很重要的。要用自己的语言叙述你所看懂的东西，而不是背你所看到的东西。一本参考书显然是不够的，因为一本书不可能面面俱到，比如一个很典型的例子，屈服效应现象，一般的参考书都会给出位错钉扎的解释，但在一些晶须一些单晶体也出现了这种现象，那么这种解释就困难了。刘老师的书上的解释就是本质的解释及用位错理论来解释。要开阔眼界，简答题尽量多写些上去，把自己这方面知道的应都写上去，那么老师就不会认为你是背上去的了。祝您复试成功！