無(wú)機(jī)材料物理性能題庫(kù)

1、1.一圓桿的直徑為2.5mm、長(zhǎng)度為25cm并受到4500N的軸向拉力，若直徑拉細(xì)至2.4mm，且拉伸變形后圓桿的體積不變求在此拉力下的真應(yīng)力、真應(yīng)變、名義應(yīng)力和名義應(yīng)變，并比較討論這些計(jì)算結(jié)果。解：根據(jù)題意可得下表拉伸前后圓桿相關(guān)參數(shù)表995(MPa)A4.524106A0l12.52真應(yīng)變Tlnlnln0.0816l0A2.42F4500名義應(yīng)力917(MPa)6A04.90910Al名義應(yīng)變010.0851l0A由計(jì)算結(jié)果可知：真

2、應(yīng)力大于名義應(yīng)力，真應(yīng)變小于名義應(yīng)變。真應(yīng)力T2.一材料在室溫時(shí)的楊氏模量為3.5108Nm2泊松比為0.35，計(jì)算其剪切模量和體積模量。E2G(1)3B(12)可知：解：根據(jù)E3.5108剪切模量G1.3108(Pa)130(MPa)2(1)2(10.35)E3.5108體積模量B3.9108(Pa)390(MPa)3(12)3(10.7)3.一陶瓷含體積百分比為95%的Al2O3(E=380GPa)和5%的玻璃相(E=84GPa)，

3、試計(jì)算其上限和下限彈性模量。若該陶瓷含有5%的氣孔，再估算其上限和下限彈性模量。解：令E1=380GPaE2=84GPaV1=0.95V2=0.05。則有上限彈性模量EHE1V1E2V23800.95840.05365.2(GPa)cos600.00152f0.00152Fmin3.17103(N)cos53cos603.17103cos60此拉力下的法向應(yīng)力為：1.12108(Pa)112(MPa)20.0015cos608.OSi比

4、值增大玻璃的粘度將如何變化？OSi比值增大，熔體粘度下降，這是由于OSi比值增大導(dǎo)致非橋氧增加，使大型四面體群分解為小型四面體群的緣故9.BO的單鍵強(qiáng)度高于SiO，為什么BO玻璃的粘度卻低于SiO玻璃？結(jié)構(gòu)對(duì)稱性降低，玻璃的粘度下降，石英玻璃的粘度明顯大于硼氧玻璃，這是由于硅氧四面體的對(duì)稱性高于硼氧三角體的緣故10.何謂蠕變?cè)嚭?jiǎn)述無(wú)機(jī)材料典型高溫蠕變曲線的階段特點(diǎn)并分析討論影響蠕變的主要因素。當(dāng)對(duì)粘彈性體施加恒定壓力時(shí)，其應(yīng)變隨時(shí)間而增

5、加，這種現(xiàn)象叫蠕變。（1）彈性形變階段(oa段)：起始段，在外力作用下，發(fā)生瞬時(shí)彈性形變，即應(yīng)力和應(yīng)變同步；若外力超過(guò)試驗(yàn)溫度下的彈性極限，則oa段也包括一部分塑性形變。（2）第一階段蠕變（ab段，蠕變減速階段）：其特點(diǎn)是應(yīng)變速率隨時(shí)間遞減，即ab段的斜率ddt隨時(shí)間的增加愈來(lái)愈小，曲線越來(lái)越平緩，該階段持續(xù)時(shí)間較短。（3）第二階段蠕變（bc段，穩(wěn)定蠕變階段）：此階段的形變速率最小，且恒定，也為穩(wěn)定態(tài)蠕變（特點(diǎn)是蠕變速率幾乎保持不變）。

6、（4）第三階段蠕變（cd段，加速蠕變階段）：蠕變速率隨時(shí)間增加而快速增加，蠕變曲線變陡，最后到d點(diǎn)斷裂。影響因素：1.溫度、應(yīng)力：溫度升高，蠕變?cè)龃?。這是由于溫度升高，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和晶界錯(cuò)動(dòng)加快，擴(kuò)散系數(shù)增大。蠕變隨應(yīng)力增加而增大，若對(duì)材料施加壓應(yīng)力，則增大了蠕變的阻力。2.晶體的結(jié)構(gòu)：結(jié)合力越大，越不易發(fā)生蠕變，所以共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的材料具有好的抗蠕變性。3.晶體的組成：組成不同的材料其蠕變行為不同。即使組成相同，單獨(dú)存在和形成化合物，其蠕變行