一、材料單向靜拉伸的力學(xué)性能

1、名詞解釋:

銀紋：銀紋是高分子材料在變形過程中產(chǎn)生的一種缺陷，由于它的密度低，對光線的反射能力很高，看起來呈銀色，因而得名。銀紋產(chǎn)生于高分子材料的弱結(jié)構(gòu)或缺陷部位。

超塑性：材料在一定條件下呈現(xiàn)非常大的伸長率(約1000％)而不發(fā)生縮頸和斷裂的現(xiàn)象，稱為超塑性。晶界滑動產(chǎn)生的應(yīng)變εg在總應(yīng)變εt中所占比例一般在50％～70％之間，這表明晶界滑動在超塑性變形中起了主要作用。

脆性斷裂：材料斷裂前基本上不產(chǎn)生明顯的宏觀塑性變形，沒有明顯的預(yù)兆，往往表現(xiàn)為突然發(fā)生的快速斷裂過程，因而具有很大的危險性。

韌性斷裂：材料斷裂前及斷裂過程中產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形的斷裂過程。韌性斷裂時一般裂紋擴展過程較慢，而且消耗大量塑性變形能。

解理斷裂：在正應(yīng)力作用下，由于原子間結(jié)合鍵的破壞引起的沿特定晶面發(fā)生的脆性穿晶斷裂稱為解理斷裂。(解理臺階、河流花樣和舌狀花樣是解理斷口的基本微觀特征。)

剪切斷裂：剪切斷裂是材料在切應(yīng)力作用下沿滑移面滑移分離而造成的斷裂。(微孔聚集型斷裂是材料韌性斷裂的普通方式。其斷口在宏觀上常呈現(xiàn)暗灰色、纖維狀，微觀斷口特征花樣則是斷口上分布大量“韌窩”。)

2、試述韌性斷裂與脆性斷裂的區(qū)別，為什么說脆性斷裂最危險?

應(yīng)力類型，塑性變形程度、有無預(yù)兆、裂紋擴展快慢。

3、斷裂強度σc與抗拉強度σb有何區(qū)別?

若斷裂前不發(fā)生塑性變形或塑性變形很小，沒有縮頸產(chǎn)生，材料發(fā)生脆性斷裂，則σc=σb。若斷裂前產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，則σc與σb不相等。

4、格里菲斯公式適用哪些范圍及在什么情況下需要修正?

格里菲斯公式只適用于含有微裂紋的脆性固體，如玻璃、無機晶體材料、超高強鋼等。對于許多工程結(jié)構(gòu)材料，如結(jié)構(gòu)鋼、高分子材料等，裂紋尖端會產(chǎn)生較大塑性變形，要消耗大量塑性變形功。因此，必須對格里菲斯公式進行修正。

二、材料單向靜拉伸的力學(xué)性能

 1、應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)；

τmax和σmax的比值稱為，用α表示。α越大，最大切應(yīng)力分量越大，表示應(yīng)力狀態(tài)越軟，材料越易于產(chǎn)生塑性變形。反之，α越小，表示應(yīng)力狀態(tài)越硬，則材料越容易產(chǎn)生脆性斷裂

2、如何理解塑性材料的“缺口強化”現(xiàn)象?

在有缺口條件下，由于出現(xiàn)了三向應(yīng)力，試樣的屈服應(yīng)力比單向拉伸時要高，即產(chǎn)生了所謂缺口“強化”現(xiàn)象。我們不能把“缺口強化”看作是強化材料的一種手段，因缺口“強化”純粹是由于三向應(yīng)力約束了材料塑性變形所致。此時材料本身的σs值并未發(fā)生變化。

3、試綜合比較單向拉伸、壓縮、彎曲及扭轉(zhuǎn)試驗的特點和應(yīng)用范圍。

單向拉伸時，正應(yīng)力分量較大，切應(yīng)力分量較小，應(yīng)力狀態(tài)較硬，一般適用于塑性變形抗力與切斷抗力較低的所謂塑性材料的試驗。

壓縮：單向壓縮的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)a＝2，壓縮試驗主要用于脆性材料。

彎曲：彎曲加載時不存在如拉伸時的所謂試樣偏斜對試驗結(jié)果的影響。彎曲試驗時，截面上的應(yīng)力分布也是表面上應(yīng)力最大，故可靈敏地反映材料的表面缺陷。

扭轉(zhuǎn)試驗：扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)較拉伸的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)高，故可用來測定那些在拉伸時呈現(xiàn)脆性的材料的強度和塑性。

扭轉(zhuǎn)試驗時試樣截面的應(yīng)力分布為表面最大，故對材料表面硬化及表面缺陷的反映十分敏感。

扭轉(zhuǎn)試驗時正應(yīng)力與切應(yīng)力大致相等；切斷斷口，斷面和試樣軸線垂直，塑性材料常為這種斷口。正斷斷口，斷面和試樣軸線約成45°角，這是正應(yīng)力作用的結(jié)果，脆性材料常為這種斷口。

4、試比較布氏硬度與維氏硬度試驗原理的異同，并比較布氏、洛氏和維氏硬度試驗的優(yōu)缺點和應(yīng)用范圍。 

維氏硬度的試驗原理與布氏硬度基本相似，也是根據(jù)壓痕單位面積所承受