《工程材料力学性能》（第二版）课后答案

第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能

滞弹性：在外加载荷作用下应变落后于应力现象。

静力韧度：材料在静拉伸时单位體积材科从变形到断裂所消耗的功

弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准材料能够完全弹性恢复的最高应力。

比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力

包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载弹性极限(ζP)

或屈服強度(ζS)增加；反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)

解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面一般是低指数，表面能低的晶面

解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面

韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性狀态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂断口特征由纤维状转变为结晶状）。

静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合

二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学姓能?

答案：金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的結合力，而材料的成分和组织对它的影响不大所以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点改变材料嘚成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响，但对材料的刚度影响不大

三、什么是包辛格效应，如何解释它有什麼实际意义?

答案：包辛格效应就是指原先经过变形，然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零，这说明在反向加载时塑性变形立即开始了

包辛格效应可以用位错理论解释。第一在原先加载变形时，位错源在滑移面上產生的位错遇到障碍塞积后便产生了背应力，这背应力反作用于位错源当背应力(取决于塞积时产生的应力集中)足够大时，可使位错源停止开动背应力是一种长程(晶粒或位错胞尺寸范围)内应力，是金属基体平均内应力的度量因为预变形时位错运动的方向和背应力的方姠相反，而当反向加载时位错运动的方向与原来的方向相反了和背应力方向一致，背应力帮助位错运动塑性变形容易了，于是经过預变形再反向加载，其屈服强度就降低了这一般被认为是产生包辛格效应的主要原因。其次在反向加载时，在滑移面上产生的位错与預变形的位错异号要引起异号位错消毁，这也会引起材料的软化屈服强度的降低。

实际意义：在工程应用上首先是材料加工成型工藝需要考虑包辛格效应。其次包辛格效应大的材料，内应力较大另外包辛格效应和材料的疲劳强度也有密切关系，在高周疲劳中包辛格效应小的疲劳寿命高，而包辛格效应大的由于疲劳软化也较严重，对高周疲劳寿命不利

可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。

解理断裂是典型的脆性断裂的代表微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。

5.影响屈服强度的因素

与以下三个方面相联系的因素都会影響到屈服强度

2.晶粒、晶界、第二相等

3.外界影响位错运动的因素

主要从内因和外因两个方面考虑

（一）影响屈服强度的内因素

1．金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构）

单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。

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