内容正文:
内蒙古(对口招生)机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共205份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)机电类 《机械基础》
项目十四:材料的力学性能
任务一:材料的力学性能
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 在拉伸试验中,最能直接反映金属材料塑性大小的指标是( )
A. 弹性模量
B. 断后伸长率
C. 屈服强度
D. 抗拉强度
2. 金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力叫( )
A. 强度
B. 硬度
C. 疲劳强度
D. 韧性
3. 金属材料经过拉伸变形后,卸除外力仍保留的变形称为( )
A. 弹性变形
B. 塑性变形
C. 均匀变形
D. 局部变形
4. 三种材料的应力-应变曲线分别如图所示,其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是( )
A. a、b、c
B. b、c、a
C. b、a、c
D. c、b、a
5. 材料承受冲击载荷时,能够吸收较多能量并避免突然断裂的能力称为( )
A. 弹性
B. 韧性
C. 硬度
D. 刚度
6. 金属材料在静载荷的作用下抵抗变形和破坏的能力称为( )
A. 塑性
B. 硬度
C. 强度
D. 疲劳强度
7. 金属材料抵抗局部塑性变形的能力称为( )
A. 强度
B. 塑性
C. 硬度
D. 韧性
8. 如图所示是含碳量对钢力学性能的影响,下列有关叙述中,错误的是( )
A. 利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率、断面收缩率等力学性能指标
B. 在金属材料性能指标中,随着碳含量的增加,钢的塑性、韧性降低,硬度提高。当碳含量小于0.9%时,随着碳含量的增加,碳钢的强度提高,但当钢的碳含量大于或等于0.9%时,碳钢的强度有所降低
C. 在Q195钢、45钢、T8A钢和T13钢这四种钢中,塑性、韧性最差的是Q195钢,硬度最大的是T8A钢,强度最大的是T13钢
D. 因为钢的含碳量超过1.4%后,钢的强度、硬度较低,塑性、韧性较差,表现出很大的硬脆性并且加工困难,失去生产和使用价值,所以工业上使用的钢的含碳量一般不超过1.4%
9. 材料在交变载荷长期作用下,抵抗疲劳破坏的能力称为( )
A. 抗拉强度
B. 屈服强度
C. 冲击韧性
D. 疲劳强度
10. 零件在外力作用下形状和尺寸发生改变称为( )
A. 强度
B. 塑性
C. 硬度
D. 变形
11. 一般选用___方法测定成品或较薄工件的硬度。( )
A. 布氏硬度
B. 洛氏硬度
C. 维氏硬度
D. 以上都正确
12. 下列材料中,弹性模量最大的是( )
A. 木材
B. 铸铁
C. 铝合金
D. 钢材
13. QT600-3表示( )
A. 抗拉强度600MPa,伸长率3%的球墨铸铁
B. 屈服强度600MPa的球墨铸铁
C. 抗拉强度600MPa的灰铸铁
D. 硬度600HBW的球墨铸铁
14. 关于材料的许用应力,下列说法正确的是( )
A. 许用应力大于极限应力
B. 许用应力等于极限应力
C. 许用应力小于极限应力
D. 许用应力与极限应力无关
15. 金属材料的硬度与强度之间的关系是( )
A. 硬度高,强度一定高
B. 硬度高,强度一定低
C. 一般情况下,硬度高,强度也高
D. 无关系
16. 下列关于低碳钢拉伸试验曲线的说法,错误的是( ) 低碳钢拉伸曲线
A. 碳钢的强度、刚度、弹性和塑性可以通过拉伸试验来测定
B. 强度是金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力
C. 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力,主要有HBW和HRC两个指标,检测的硬度通常选用HRC
D. 疲劳强度是金属材料在交变载荷作用下经受无限多次循环而不断裂的能力
17. Rm表示试样所承受的最大拉应力( )
A. 拉断前
B. 拉断后
C. 屈服时
D. 弹性变形前
18. 材料在拉伸过程中,应力与应变成正比的阶段是( )
A. 弹性阶段
B. 屈服阶段
C. 强化阶段
D. 颈缩阶段
19. 金属材料在静载荷作用下,产生永久变形而不破坏的能力叫( )
A. 强度
B. 塑性
C. 疲劳强度
D. 韧度
20. 因为金属材料具有一定的____,所以有利于某些成形工艺、修复工艺、装配的顺利完成。( )
A. 强度
B. 硬度
C. 塑性
D. 韧性
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 金属材料的强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗______的能力。
22. 材料在外力作用下抵抗______的能力称为强度,抵抗______的能力称为刚度。
23. 材料抵抗外力作用而不发生破坏的能力称为______;材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力称为______。
24. 材料受力变形后,卸除外力能够恢复原状的变形称为______;卸除外力后不能恢复的变形称为______。
25. 三种试件的尺寸相同,材科不同,其应力一应变曲线如下图所示,则 ______材料的强度最高, ______材料的刚度最大,______材料的塑性最好。______材料的弹性模量最大。
26. 材料抵抗冲击载荷作用而不发生突然断裂的能力称为______。
27. 材料在外力作用下抵抗产生弹性变形的能力称为______。
28. 下面图中三种材料,______强度最高,______刚度最大,______塑性最好。
29. 根据硬度的______可以把硬度分为布氏硬度、洛氏硬度、______。
30. 一般规定,钢经受______次、有色金属经受______次交变载荷的作用时不产生断裂的最大应力称为疲劳强度。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 弹性模量是衡量材料刚度的物理量,其值越大,表示材料的刚度越大。
32. 塑性材料在断裂前会产生显著的塑性变形,脆性材料则不会。( )
33. 下图,根据各杆的受力情况,AB杆的材料为铸铁,AC杆的材料为低碳钢,这种设计是合理的。( )
34. 金属材料在受到大能量一次冲击时,其冲击抗力主要取决于疲劳强度。( )
35. 材料的硬度越大,其耐磨性越好。( )
36. 弹性模量E 值不相同的两根杆件,在产生相同弹性应变的情况下,其弹性模量 E 值大的杆件的受力必然大。( )
37. 塑性材料在断裂前的塑性变形很小,脆性材料则有显著塑性变形。( )
38. 铸铁等脆性材料不宜制造受压零件。( )
39. 低碳钢在拉伸时会出现弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段,而在压缩时只会出现弹性阶段。( )
40. 低碳钢试件拉伸直至超出弹性阶段之后,就不会再产生弹性变形( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 布氏硬度试验和洛氏硬度试验分别测量哪类工件?
42. 简述机械工程材料的基本性能有哪些?
43. 简述金属材料的塑性变形和弹性变形的区别。
44. 低碳钢从拉伸到断裂一般经历哪几个阶段?
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某机械加工企业对用于制造传动轴的低碳钢圆棒进行力学性能试验。拉伸试样直径为 ,标距长度为 。试验测得屈服载荷 ,最大载荷 ,断后标距长度为 。现取试样原始横截面积作为计算面积,并取 。(1)计算该试样的屈服强度 和抗拉强度 ,结果保留一位小数。(2)若对横截面积相同的低碳钢试样施加 的轴向压力,试样中的名义压应力大小是多少?比较低碳钢拉伸和压缩时的变形及断裂特点。(3)计算该试样的断后伸长率,并说明该指标主要反映材料的哪项力学性能。
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内蒙古(对口招生)机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共205份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)机电类 《机械基础》
项目十四:材料的力学性能
任务一:材料的力学性能
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 在拉伸试验中,最能直接反映金属材料塑性大小的指标是( )
A. 弹性模量
B. 断后伸长率
C. 屈服强度
D. 抗拉强度
【答案】B
【解析】断后伸长率表示试样断裂后标距长度的相对伸长量,数值越大,说明材料塑性越好。弹性模量反映刚度,屈服强度和抗拉强度反映材料抵抗变形或断裂的能力。
2. 金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力叫( )
A. 强度
B. 硬度
C. 疲劳强度
D. 韧性
【答案】D
【解析】韧性是金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。强度是抵抗变形和破坏的能力,硬度是抵抗局部塑性变形的能力。因此选D。
3. 金属材料经过拉伸变形后,卸除外力仍保留的变形称为( )
A. 弹性变形
B. 塑性变形
C. 均匀变形
D. 局部变形
【答案】B
【解析】外力卸除后不能恢复的变形称为塑性变形,它反映材料产生永久变形的能力。弹性变形在卸载后能够基本恢复,均匀变形和局部变形是按变形分布情况进行的分类。
4. 三种材料的应力-应变曲线分别如图所示,其中强度最高、刚度最大、塑性最好的材料分别是( )
A. a、b、c
B. b、c、a
C. b、a、c
D. c、b、a
【答案】A
5. 材料承受冲击载荷时,能够吸收较多能量并避免突然断裂的能力称为( )
A. 弹性
B. 韧性
C. 硬度
D. 刚度
【答案】B
【解析】韧性是材料在冲击载荷作用下吸收能量并抵抗断裂的能力。弹性侧重卸载后的恢复能力,硬度侧重抵抗局部变形,刚度侧重抵抗弹性变形。
6. 金属材料在静载荷的作用下抵抗变形和破坏的能力称为( )
A. 塑性
B. 硬度
C. 强度
D. 疲劳强度
【答案】C
【解析】强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。塑性是产生永久变形而不破坏的能力,硬度是抵抗局部塑性变形的能力。因此选C。
7. 金属材料抵抗局部塑性变形的能力称为( )
A. 强度
B. 塑性
C. 硬度
D. 韧性
【答案】C
【解析】硬度是金属材料抵抗局部塑性变形的能力。强度是抵抗变形和破坏的能力,塑性是产生永久变形而不破坏的能力,韧性是抵抗冲击载荷而不破坏的能力。因此选C。
8. 如图所示是含碳量对钢力学性能的影响,下列有关叙述中,错误的是( )
A. 利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率、断面收缩率等力学性能指标
B. 在金属材料性能指标中,随着碳含量的增加,钢的塑性、韧性降低,硬度提高。当碳含量小于0.9%时,随着碳含量的增加,碳钢的强度提高,但当钢的碳含量大于或等于0.9%时,碳钢的强度有所降低
C. 在Q195钢、45钢、T8A钢和T13钢这四种钢中,塑性、韧性最差的是Q195钢,硬度最大的是T8A钢,强度最大的是T13钢
D. 因为钢的含碳量超过1.4%后,钢的强度、硬度较低,塑性、韧性较差,表现出很大的硬脆性并且加工困难,失去生产和使用价值,所以工业上使用的钢的含碳量一般不超过1.4%
【答案】C
【解析】四种材料中,Q195塑性、韧性最好,硬度最大的是T13钢,强度最大的是T8钢。
9. 材料在交变载荷长期作用下,抵抗疲劳破坏的能力称为( )
A. 抗拉强度
B. 屈服强度
C. 冲击韧性
D. 疲劳强度
【答案】D
【解析】疲劳强度表示材料在交变载荷长期作用下抵抗疲劳破坏的能力。抗拉强度和屈服强度主要反映静载荷下的承载能力,冲击韧性主要反映材料抵抗冲击断裂的能力。
10. 零件在外力作用下形状和尺寸发生改变称为( )
A. 强度
B. 塑性
C. 硬度
D. 变形
【答案】D
【解析】零件在外力作用下形状和尺寸发生改变的现象称为变形。强度、塑性和硬度是材料的性能,不是这种现象的名称。因此选D。
11. 一般选用___方法测定成品或较薄工件的硬度。( )
A. 布氏硬度
B. 洛氏硬度
C. 维氏硬度
D. 以上都正确
【答案】B
【解析】洛氏硬度试验操作简便、压痕较小,适用于成品或较薄工件的硬度测定。布氏硬度试验压痕较大,通常适用于较厚、较软材料;维氏硬度主要适用于薄件和表面硬化层等。因此选B。
12. 下列材料中,弹性模量最大的是( )
A. 木材
B. 铸铁
C. 铝合金
D. 钢材
【答案】D
【解析】钢材的弹性模量约为200GPa,铸铁约为110-160GPa,铝合金约为70GPa,木材约为10GPa,故钢材弹性模量最大。
13. QT600-3表示( )
A. 抗拉强度600MPa,伸长率3%的球墨铸铁
B. 屈服强度600MPa的球墨铸铁
C. 抗拉强度600MPa的灰铸铁
D. 硬度600HBW的球墨铸铁
【答案】A
【解析】球墨铸铁牌号QT600-3中,QT表示球墨铸铁,600表示最低抗拉强度为600 MPa,3表示最低伸长率为3%。因此选A。
14. 关于材料的许用应力,下列说法正确的是( )
A. 许用应力大于极限应力
B. 许用应力等于极限应力
C. 许用应力小于极限应力
D. 许用应力与极限应力无关
【答案】C
【解析】许用应力是在保证零件安全工作的条件下允许承受的最大应力,必须小于材料的极限应力,并留有安全裕量。因此选C。
15. 金属材料的硬度与强度之间的关系是( )
A. 硬度高,强度一定高
B. 硬度高,强度一定低
C. 一般情况下,硬度高,强度也高
D. 无关系
【答案】C
【解析】硬度与强度都反映材料抵抗外力作用的能力,一般情况下,材料硬度越高,其强度也越高,但二者并非绝对对应。因此选C。
16. 下列关于低碳钢拉伸试验曲线的说法,错误的是( ) 低碳钢拉伸曲线
A. 碳钢的强度、刚度、弹性和塑性可以通过拉伸试验来测定
B. 强度是金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力
C. 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力,主要有HBW和HRC两个指标,检测的硬度通常选用HRC
D. 疲劳强度是金属材料在交变载荷作用下经受无限多次循环而不断裂的能力
【答案】C
17. Rm表示试样所承受的最大拉应力( )
A. 拉断前
B. 拉断后
C. 屈服时
D. 弹性变形前
【答案】A
【解析】Rm表示抗拉强度,即试样在拉伸过程中所承受的最大拉应力,出现在试样拉断前。因此选A。
18. 材料在拉伸过程中,应力与应变成正比的阶段是( )
A. 弹性阶段
B. 屈服阶段
C. 强化阶段
D. 颈缩阶段
【答案】A
【解析】在弹性阶段,材料的应力与应变成正比,符合胡克定律。进入屈服、强化或颈缩阶段后,应力与应变不再保持正比关系。因此选A。
19. 金属材料在静载荷作用下,产生永久变形而不破坏的能力叫( )
A. 强度
B. 塑性
C. 疲劳强度
D. 韧度
【答案】B
【解析】塑性是金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。强度是抵抗变形和破坏的能力,疲劳强度是抵抗交变载荷作用的能力,韧度反映材料吸收能量的能力。因此选B。
20. 因为金属材料具有一定的____,所以有利于某些成形工艺、修复工艺、装配的顺利完成。( )
A. 强度
B. 硬度
C. 塑性
D. 韧性
【答案】C
【解析】金属材料具有一定的塑性,能够在外力作用下产生永久变形而不发生破坏,有利于冲压、锻造等成形工艺以及修复、装配工作的顺利完成。因此选C。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 金属材料的强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗______的能力。
【答案】变形或破坏
【解析】金属材料的强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗变形或破坏的能力。
22. 材料在外力作用下抵抗______的能力称为强度,抵抗______的能力称为刚度。
【答案】① 破坏 ② 变形
23. 材料抵抗外力作用而不发生破坏的能力称为______;材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力称为______。
【答案】①强度;②塑性
【解析】强度反映材料抵抗外力作用而不发生破坏的能力,塑性反映材料产生塑性变形而不断裂的能力。二者分别描述材料的承载抗破坏能力和变形能力。
24. 材料受力变形后,卸除外力能够恢复原状的变形称为______;卸除外力后不能恢复的变形称为______。
【答案】①弹性变形;②塑性变形
【解析】卸除外力后能够恢复原状的变形属于弹性变形,不能恢复原状并保留下来的变形属于塑性变形。这是区分材料弹性和塑性的重要依据。
25. 三种试件的尺寸相同,材科不同,其应力一应变曲线如下图所示,则 ______材料的强度最高, ______材料的刚度最大,______材料的塑性最好。______材料的弹性模量最大。
【答案】① ① ② ② ③ ③ ④ ②
26. 材料抵抗冲击载荷作用而不发生突然断裂的能力称为______。
【答案】韧性
【解析】韧性表示材料承受冲击载荷时吸收能量并抵抗突然断裂的能力。冲击韧性较好的材料通常适用于承受冲击和振动的零件。
27. 材料在外力作用下抵抗产生弹性变形的能力称为______。
【答案】刚度
【解析】刚度是材料或构件抵抗弹性变形的能力。刚度越大,在相同外力作用下产生的弹性变形通常越小。
28. 下面图中三种材料,______强度最高,______刚度最大,______塑性最好。
【答案】① a ② b ③ c
29. 根据硬度的______可以把硬度分为布氏硬度、洛氏硬度、______。
【答案】① 试验方法 ② 维氏硬度
【解析】硬度可按试验方法进行分类,常见的硬度包括布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。因此两空分别为“试验方法”和“维氏硬度”。
30. 一般规定,钢经受______次、有色金属经受______次交变载荷的作用时不产生断裂的最大应力称为疲劳强度。
【答案】① 1 ② 1
【解析】疲劳强度是材料在规定的交变载荷作用次数下不发生断裂时所能承受的最大应力。通常规定钢经受1次、有色金属经受1次交变载荷而不发生断裂。因此两空分别为1和1。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 弹性模量是衡量材料刚度的物理量,其值越大,表示材料的刚度越大。
【答案】正确
【解析】弹性模量是衡量材料刚度的物理量,其值越大,表示材料的刚度越大。
32. 塑性材料在断裂前会产生显著的塑性变形,脆性材料则不会。( )
【答案】正确
【解析】这是塑性材料与脆性材料的重要区别。塑性材料(如低碳钢)断裂前有屈服和颈缩现象,塑性变形明显;脆性材料(如铸铁)断裂突然,塑性变形很小。
33. 下图,根据各杆的受力情况,AB杆的材料为铸铁,AC杆的材料为低碳钢,这种设计是合理的。( )
【答案】错误
【解析】AB杆是拉杆,应用塑性材料;AC杆是压杆,应用脆性材料
34. 金属材料在受到大能量一次冲击时,其冲击抗力主要取决于疲劳强度。( )
【答案】错误
【解析】错误。金属材料受到大能量一次冲击时,其冲击抗力主要取决于韧性,而疲劳强度主要反映材料抵抗长期交变载荷作用的能力。
35. 材料的硬度越大,其耐磨性越好。( )
【答案】正确
【解析】硬度是材料抵抗硬物压入或划伤的能力,耐磨性是材料抵抗磨损的能力。通常硬度大的材料,其耐磨性也较好,因为它能更好地抵抗摩擦和磨损 。
36. 弹性模量E 值不相同的两根杆件,在产生相同弹性应变的情况下,其弹性模量 E 值大的杆件的受力必然大。( )
【答案】错误
【解析】错误。在相同弹性应变下,应力满足σ=Eε,弹性模量较大的杆件应力较大;但杆件所受轴向力还与横截面积有关,满足F=EεA。题目未说明两根杆件横截面积相同,因此不能必然判断受力较大。
37. 塑性材料在断裂前的塑性变形很小,脆性材料则有显著塑性变形。( )
【答案】错误
【解析】塑性材料断裂前有显著塑性变形(如低碳钢的颈缩),脆性材料(如铸铁)断裂前塑性变形很小。
38. 铸铁等脆性材料不宜制造受压零件。( )
【答案】错误
【解析】错误。铸铁等脆性材料抗拉强度较低、塑性较差,但抗压强度较高,适宜制造机座、支架等受压零件。
39. 低碳钢在拉伸时会出现弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段,而在压缩时只会出现弹性阶段。( )
【答案】错误
【解析】错误。低碳钢在压缩时也会经历弹性变形和塑性变形等阶段,并非只出现弹性阶段;只是受压时通常不出现拉伸试验中明显的颈缩和断裂现象。
40. 低碳钢试件拉伸直至超出弹性阶段之后,就不会再产生弹性变形( )
【答案】错误
【解析】错误。试件超出弹性阶段后发生塑性变形,但其中仍包含弹性变形;卸载时弹性变形可以恢复,塑性变形则不能恢复。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 布氏硬度试验和洛氏硬度试验分别测量哪类工件?
【答案】布氏硬度主要用于测定原材料 洛氏硬度用来直接检验成品或半成品零件
【解析】布氏硬度主要用于测定原材料,洛氏硬度用来直接检验成品或半成品零件。
42. 简述机械工程材料的基本性能有哪些?
【答案】机械工程材料的基本性能包括: - 力学性能:如强度(抵抗变形和破坏的能力,包括屈服强度、抗拉强度等)、硬度(抵抗压痕、划痕等的能力)、塑性(受力产生永久变形的能力)、韧性(抵抗冲击载荷的能力)、疲劳性能(在交变载荷作用下抵抗疲劳破坏的能力) - 物理性能:如密度、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等。 - 化学性能:如耐腐蚀性、抗氧化性等。 - 工艺性能:如铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能等。
【解析】材料的性能决定了其在机械工程中的应用范围和适用性。力学性能直接关系到零件的承载能力和使用寿命;物理性能影响材料在特定工作环境下的表现;化学性能关乎材料的耐久性;工艺性能则影响材料的加工难易程度和加工成本 。
43. 简述金属材料的塑性变形和弹性变形的区别。
【答案】塑性变形是材料在外力作用下发生的形状或尺寸变化,在撤去外力后不能恢复原状的变形。弹性变形则是在外力作用下发生的形状或尺寸变化,在撤去外力后能够恢复原状的变形。
【解析】材料在外力作用下发生变形。若外力未超过材料的弹性限度,外力撤除后变形能够完全恢复,这种变形称为弹性变形;若外力超过材料的弹性限度,材料会产生塑性变形,外力撤除后不能恢复原状。弹性变形具有可恢复性,塑性变形具有不可恢复性。
44. 低碳钢从拉伸到断裂一般经历哪几个阶段?
【答案】弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段
【解析】低碳钢拉伸时,随着载荷增加,通常依次经历弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。颈缩阶段后,试样在颈缩处发生断裂。因此,低碳钢从拉伸到断裂一般经历上述四个主要阶段。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某机械加工企业对用于制造传动轴的低碳钢圆棒进行力学性能试验。拉伸试样直径为 ,标距长度为 。试验测得屈服载荷 ,最大载荷 ,断后标距长度为 。现取试样原始横截面积作为计算面积,并取 。(1)计算该试样的屈服强度 和抗拉强度 ,结果保留一位小数。(2)若对横截面积相同的低碳钢试样施加 的轴向压力,试样中的名义压应力大小是多少?比较低碳钢拉伸和压缩时的变形及断裂特点。(3)计算该试样的断后伸长率,并说明该指标主要反映材料的哪项力学性能。
【答案】(1)原始横截面积为 。屈服强度为 ;抗拉强度为 。(2)名义压应力为 。低碳钢拉伸时通常经历弹性变形、屈服、强化和颈缩,最后发生断裂;压缩时达到屈服后会产生塑性流动和鼓胀,通常不易出现明显断裂。(3)断后伸长率为 。该指标主要反映材料的塑性。
【解析】(1)先由圆截面面积公式求出 ,再分别用屈服载荷和最大载荷除以面积,得到屈服强度和抗拉强度。(2)相同面积和载荷下,拉、压应力大小相等,但低碳钢压缩时以塑性流动为主,通常不易断裂。(3)断后伸长率越大,材料塑性越好。
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