发布时间 : 星期二 文章《金属塑性成形原理》复习题更新完毕开始阅读7784a83e02020740be1e9be3
①对数应变有可加性，而相对应变为不可加应变； ②对数应变为可比应变，相对应变为不可比应变；
③相对应变不能表示变形的实际情况，而且变形程度愈大，误差也愈大。 对数应变可以看做是由相对线应变取对数得到的。 21.叙述下列术语的定义或含义：
Ⅰ屈服准则：在一定的变形条件(变形温度、变形速度等)下，只有当各应力分量之间符合一定关系时，质点才开始进入塑性状态，这种关系称为屈服准则，也称塑性条件，它是描述受力物体中不同应力状态下的质点进入塑性状态并使塑性变形继续进行所必须遵守的力学条件；
Ⅱ屈服表面：屈服准则的数学表达式在主应力空间中的几何图形是一个封闭的空间曲面称为屈服表面。假如描述应力状态的点在屈表面上，此点开始屈服。对各向同性的理想塑性材料，则屈服表面是连续的，屈服表面不随塑性流动而变化。
Ⅲ屈服轨迹：两向应力状态下屈服准则的表达式在主应力坐标平面上的集合图形是封闭的曲线，称为屈服轨迹，也即屈服表面与主应力坐标平面的交线。 22.常用的屈服准则有哪两个？如何表述？分别写出其数学表达式。
常用的两个屈服准则是 Tresca屈服准则和 Mises屈服准则，数学表达式分别为max min
Tresca屈服准则：ηmax =ζ .ζ = C2 式中，ζmax 、ζ min ----带数值最大、最小的主应力； C----与变形条件下的材料性质有关而与应力状态无关的常数，它可通过单向均匀拉伸试验求的。
Tresca屈服准则可以表述为：在一定的变形条件下，当受力体内的一点的最大切应力ηmax 达到某一值时，该点就进入塑性状体。
Mises屈服准则：ζ= 1 (ζ1 .ζ 2 )2 + (ζ 2 .ζ3 )2 + (ζ3 .ζ1)2 =ζs2 = 1
ζ)()()( )2(s2zx2yz2xy2xz2zy2yx6ζηηηζζζζζ=+++.+.+.所以 Mises屈服准则可以表述为：在一定的变形条件下，当受力体内一点的等效应力 ζ达到某一定值时，该点就进入塑性状态。
23.两个屈服准则有何差别？在什么状态下两个屈服准则相同？什么状态下差别最大？ Ⅰ共同点：
①屈服准则的表达式都和坐标的选择无关，等式左边都是不变量的函数；
②三个主应力可以任意置换而不影响屈服，同时，认为拉应力和压应力的作用是一样的； ③各表达式都和应力球张量无关。
不同点：①Tresca屈服准则没有考虑中间应力的影响，三个主应力的大小顺序不知道时，使用不方便；而 Mises屈服准则则考虑了中间应力的影响，使用方便。
Ⅱ两个屈服准则相同的情况在屈服轨迹上两个屈服准则相交的点表示此时两个屈服准则相同，有六个点，四个单向应力状态，两个轴对称应力状态。
Ⅲ两个屈服准则差别最大的情况:在屈服轨迹上连个屈服准则对应距离最远的点所对应的情况，此时二者相差最大，也是六个点，四个平面应力状态(也可是平面应变状态)，两个纯切应力状态，相差为 15.5%。 28.叙述下列术语的定义或含义：
1)增量理论：又称流动理论，是描述材料处于塑性状态时，应力与应变增量或应变速率之间关系的理论，它是针对加载过程中的每一瞬间的应力状态所确定的该瞬间的应变增量，这样就撇开了加载历史的影响；
2)全量理论：在一定条件下直接确定全量应变的理论，也叫形变理论，它是要建立塑性变形全量应变和应力之间的关系。
3)比例加载：外载荷的各分量按比例增加，即单调递增，中途不卸载的加载方式，满足Ti =CT i 0 ；
4)标称应力：也称名义应力或条件应力，是在拉伸机上拉伸力与原始横断面积的比值； 5)真实应力：也就是瞬时的流动应力，用单向均匀拉伸(或压缩)是各加载瞬间的载荷 P与该瞬间试样的横截面积A之比来表示； 6)拉伸塑性失稳：拉伸过程中发生缩颈的现象
7)硬化材料:考虑在塑性变形过程中因形状变化而会发生加工硬化的材料；
8)理想弹塑性材料：在塑性变形时，需考虑塑性变形之前的弹性变形，而不考虑硬化的材料，也即材料进入塑性状态后，应力不在增加可连续产生塑性变形；
9)理性刚塑性材料：在研究塑性变形时，既不考虑弹性变形，又不考虑变形过程中的加工硬化的材料；
10)弹塑性硬化材料：在塑性变形时，既需要考虑塑性变形前的弹性变形，又要考虑加工硬化的材料；
11)刚塑性硬化材料：在研究塑性变形时，不考虑塑性变形前的弹性变形，但需要考虑变形过程中的加工硬化的材料。
29.塑性变形时应力应变关系有何特点？为什么说塑性变形时应力和应变之间的关系与加载历史有关？
在塑性变形时，应力应变之间的关系有如下特点：
①应力与应变之间的关系时非线性的，因此，全量应变主轴与应力主轴不一定重合； ②塑性变形时可以认为体积不变，即应变球张量为零，泊松比 υ=0.5；
③对于应变硬化材料，卸载后在重新加载时的屈服应力就是卸载时的屈服应力，比初始屈服应力要高；
④塑性变形时不可逆的，与应变历史有关，即应力-应变关系不在保持单值关系。塑性变形应力和应变之间的关系与加载历史有关，可以通过单向拉伸时的应力应变曲线和不同加载路线的盈利与应变图来说明 P120 30.全量理论使用在什么场合？为什么？
全量理论适用在简单加载的条件下，因为在简单加载下才有应力主轴的方向固定不变，也就是应变增量的主轴是和应力主轴是重合的，这种条件下对劳斯方程积分得到全量应变和应力之间的关系，就是全量理论。
31.在一般情况下对应变增量积分是否等于全量应变？为什么？在什么情况下这种积分才能成立？
一般情况下是对应变增量积分是不等于全量应变的，因为一般情况下塑性变形时全量应变主轴与与应力主轴不一定重合。在满足简单加载的的条件下，这种积分才成立。一般情况下很难做到比例加载，但满足几个条件可实现比例加载。可参看第三章第五节中全量理论的部分内容。
1.对塑性成形件进行质量分析有何重要意义？
对塑性成形件进行质量分析，是检验成形件的质量的一种手段，能够对成形件作出较为全面的评估，指明成形件能否使用和在使用过程中应该注意的问题，可有效防止不必要的安全事故和经济损失。
2.试述对塑性成形件进行质量分析的一般过程即分析方法。
一般过程：调查原始情况→弄清质量问题→试验研究分析→提出解决措施； 分析方法：低倍组织试验、金相试验及金属变形金属变形流动分析试验。 3.试分别从力学和组织方面分析塑性成形件中产生裂纹的原因。
①力学分析：能否产生裂纹，与应力状态、应变积累、应变速率及温度等很多因素有关。其中应力状态主要反映力学的条件。
物体在外力的作用下，其内部各点处于一定的应力状态，在不同的方位将作用有不同的正应力及切应力。材料断裂(产生裂纹)形式一般有两种：一是切断，断裂面是平行于最大切应力或最大切应变方向；另一种是正断，断裂面垂直于最大正应力或正应变方向。塑性成形过程中，材料内部的应力除了由外力引起外，还有由于变形不均匀而引起的附加应力。由于温度不均而引起的温度应力和因组织转变不同时进行而产生的组织应力。这些应力超过极限值时都会使材料发生破坏(产生裂纹)。
1)由外力直接引起的裂纹；2)由附加应力及残余应力引起的裂纹；3)由温度应力(热应力)及组织应力引起的裂纹。
②组织分析：塑性成形中的裂纹一般发生在组织不均匀或带有某些缺陷的材料中，同时，金属的晶界往往是缺陷比较集中的地方，因此，塑性成形件中的裂纹一般产生于晶界或相界处。
1)材料中由冶金和组织缺陷处应力集中而产生裂纹；
2)第二相及夹杂物本身的强度低和塑性低而产生裂纹：a晶界为低熔点物质；b晶界存在脆性的第二相或非金属夹杂物；c第二相为强度低于基体的韧性相；
3)第二相及非金属夹杂与基体之间的力学性能和理化性能上有差异而产生裂纹。 4.防止产生裂纹的原则措施是什么？
1)增加静水压力；2)选择和控制合适的变形温度和变形速度；3)采用中间退火，以便消除变形过程中产生的硬化、变形不均匀、残余应力等；4)提高原材料的质量。 5.什么是钢的奥氏体本质晶粒度和钢的奥氏体实际晶粒度？
钢的奥氏体本质晶粒度是将钢加热到 930℃，保温一段时间(一般 3—8h)，冷却后在室温下放大 100倍观察到的晶粒大小。钢的本事晶粒度一般反映钢的冶金质量，它表征钢的工艺特性；钢的奥氏体实际晶粒度是指钢加热到某一温度下获得奥氏体晶粒大小。奥氏体实际晶粒度则影响零件的使用性能。 6.晶粒大小对材料的力学性能有何影响？
一般情况下，晶粒细化可以提高金属材料的屈服强度、疲劳强度、塑性和冲击韧度，降低钢的脆性转变温度。
7.影响晶粒大小的主要因素有哪些？这些因素是如何影响晶粒大小的？
对于热加工过程来说，变形温度、变形程度和机械阻碍物是影响形核速度和长大速度的三个基本参数。下面讨论这三个基本参数对晶粒大小的影响。
1)加热温度(包括塑性变形前的加热温度和固溶处理时的加热温度)温度对原子的扩散能