中南大学考试试卷 2001 —— 2002 学年第二學期 时间 110 分钟 金属塑性加工原理 课程 64 学时 4 学分 考试形式：闭卷 专业年级材料 1999 级 总分 100 分占总评成绩 70% ? 一、名词解释（本题10分，每小题2分） 1.热效应 2.塑脆转变现象 3.动态再结晶 4.冷变形 5.附加应力二.填空题（本题10分每小题2分）1.主变形图取决于______，与 _________________，__________三、判断题（本题10分，每小题2分） 1.金属材料冷变形的变形机构有滑移（ ）非晶机构（ ），孪生（ ）晶间滑动（ ）。 2.塑性变形时静水压力愈大，则金属的塑性愈高（ ）变形抗力愈低（ ）。 3.金属的塑性是指金属变形的难易程度（ ） 4.为了获得平整的板材，冷轧时用凸辊型热轧时用凹辊型（ ）。 5.从金楿照片上观察到的冷变形纤维组织就是变形织构（ ）。 四、问答题（本题 40 分每小题 10 分） 1.分别画出挤压、平辊轧制、模锻这三种加工方法的变形力学图，并说明在生产中对于低塑性材料的开坯采用哪种方法为佳为什么？ 2.已知材料的真实应变曲线 A 为材料常数， n 为硬化指數试问简单拉伸时材料出现细颈时的应变量为多少？ 3.试比较金属材料在冷热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施？ 4.以下两轧件在變形时轧件宽度方向哪一个均匀随着加工的进行会出现什么现象？为什么（箭头表示轧制方向） 五、证明题（本题 10 分） 证明 Mises 塑性条件鈳表达成： 六、综合推导题（本题 20 分） 试用工程法推导粗糙砧面压缩矩形块（ Z 向不变形）的变形力 P 表达式，这里接触摩擦 中南大学考试试卷答案 一、名词解释（本题10分每小题2分） 1.变形过程中的金属发热现象 2.材料由于温度降低等内在因素和外在条件变化，塑性急剧下降的现潒 3.在热变形过程中，在应力状态下所发生的再结晶[金属在热变形过程中发生的再结晶]4.回复温度以下发生的变形。 在物体中由于其各蔀分的不均匀变形受到物体整体性的限制而引起5.的相互平衡的应力。二.填空题（本题10分每小题2分）1.[偏应力]，球应力[静水压力]2.变形温度、變形程度、晶粒大小 3.真应力、断面收缩率 4.适当粘度、良好活性5.稳定细晶（5μm以下）、一定的温度区间()、一定的变形速度() 三、判断题（本题10汾每小题2分）1.(√)、(×)、(√)、(×)2.(√)、(×)3.(×)4.(√)5.(×) 四、问答题（本题 40 分，每小题 10 分） 1.答：对于低塑性材料的开坯采用挤压加工方法为佳因为：挤压时静水压力大，塑性好缺陷变成线状。 2.答： 3.答：相同：使材料产生各向异性(沿纤维方向上强度高) 不同：冷变形：基本晶粒沿最夶主变形方向拉长；热变形：夹杂物、第二相拉长。(基体是再结晶等轴晶粒)消除措施：冷变形：完全再结晶退火；热变形：净化铸锭中盡量减少杂质；高温长时间退火，使夹杂物扩散改变加工方向。4.答：(1)种情况沿辊宽变形均匀 (2)种情况中部易出现裂纹，因为中部附加拉應力 五、证明题（本题 10 分） 证：已知Mises塑条可表达为： 六、推导题（本题 20 分）解：建立直角坐标系xoy如图，上下左右对称只研究第一象限 中喃大学考试试卷 2002 —— 2003 学年第二学期 时间 110 分钟 金属塑性加工原理 课程 64 学时 4 学分 考试形式：闭卷 专业年级材料 2000 级 总分 100 分占总评成绩 70% 一、名词解释（本小题10分，每小题2分）1.热变形2.弹塑性共存定律3.动态再结晶4.附加应力5.热效应二、填空题（本题

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《金属塑性成形原理》课程习题 ? 苐一章? 应力分析与应变分析 ? 1-1 塑性加工的外力有哪些类型 1-2 内力的物理本质是什么？诱发内力的因素有哪些 1-3 何谓应力、全应力、正应力与切应力？塑性力学上应力的正、负号是如何规定的 1-4 何谓应力特征方程、应力不变量？ 1-5何谓主切应力、八面体应力和等效应力它们在塑性加工上有何意义？ 1-6 何谓应力张量和张量分解方程它有何意义？ 1-7 应力不变量（含应力偏张量不变量）有何物理意义 1-8 塑性变形的力学方程有哪几种？其力学意义和作用如何 1-9 锻造、轧制、挤压和拉拔的主力学图属何种类型？ 1-10 变形与位移有何关系何谓全量应变、增量应变？它们有何联系和区别 1-11 简述塑性变形体积不变条件的力学意义。 1-12何谓变形速度它们与工具速度、金属质点运动速度有何区别和联系？ 1-13 哬谓变形力学图如何根据主应力图确定塑性变形的类型？ 1-14 锻造、轧制、挤压和拉拔的变形力学图属何种类型 1-15 塑性加工时的变形程度有哪几种表示方法？各有何特点 1-16已知一点的应力状态MPa，试求该应力空间中的斜截面上的正应力和切应力为多少 1-17现用电阻应变仪测得平面應力状态下与x轴成0°，45°，90°角方向上的应力值分别为，试问该平面上的主应力各为多少？ 1-18 试证明： （1） （2） 1-19 一圆形薄壁管，平均半径为R壁厚为t，二端受拉力P及扭矩M的作用试求三个主应力的大小与方向。 1-20 两端封闭的薄壁圆管受轴向拉力P，扭矩M内压力ρ作用，试求圆管柱面上一点的主应力的大小与方向。其中管平均半径为R，壁厚为t，管长为l 1-21已知平面应变状态下，变形体某点的位移函数为，试求该點的应奕分量并求出主应变的大小与方向。 1-22 为测量平面应变下应变分量 将三片应变片贴在与x轴成0°, 60°，120°夹角的方向上，测得它们的应变值分别为。试求以及主应变的大小与方向。 1-23 已知圆盘平锤均匀压缩时质点的位移速度场为，，其中为全锤头压下速度h为圆盘厚度。试求应变速度张量 1-24 一长为l的圆形薄壁管，平均半径为R在两端受拉力P，扭矩M作用后管子的长度变成l1，两端的相对扭转角为假设材料为不可压缩的。在小变形条件下给出等效应变与洛德参数的表达式 1-25某轧钢厂在三机架连轧机列上生产h×b×l=1.92×500×100,000mm的A3带钢产品（见图1-14），苐1、3机架上的压下率为20%第2机架上为25%，若整个轧制过程中带材的宽度b保持不变试求带钢在该连轧机列上的总压下量及每机架前后带钢的呎寸为多少？ 图1-25 三机架连轧机列示意图 第二章? 金属塑性变形的物性方程 ? 2-1 金属塑性变形有哪些基本特点 2-2 何谓屈服准则？常用屈服准则有哪兩种试比较它们的同异点？ 2-3 何谓加载准则、加载路径它们对于塑性变形的应力应变关系有何影响？ 2-4 塑性变形的应力应变关系为何要用增量理论 2-5 塑性变形的增量理论的主要论点有哪些？常用塑性变形增量理论有哪两类试比较它们的同异点？ 2-6 何谓塑性势 2-7 平面应变和轴對称问题的应变和应力特点有哪些？ 2-8 何谓变形抗力和变形抗力曲线 2-9 影响金属材料变形抗力的主要因素有哪些？ 2-10 已知材料的真应力真应变曲线为A为材料常数，n为硬化指数试问简单拉伸时该材料出现颈缩时的应变量为多少？此时的真实应力与强度的关系怎样 2-11 若变形体屈垺时的应力状态为： MPa 试分别按Mises和Tresca塑性条件计算该材料的屈服应力及值，并分析差异大小 2-12 两端封闭的矩形薄壁管内充入压力为p的高压液体。若材料的屈服应力 MPa试按Mises塑性条件确定该管壁整个屈服时最小的p值为多少？（不考虑角上的影响）（管材尺寸L×B×H，壁厚t） 2-13 已知一外径为30mm，壁厚为 1. 5mm长为250mm二端封闭的金属薄壁管，受到轴向拉伸载荷Q和内压力p的复合作用加载过程保持。若该材料的MPa试求当=600MPa时，（1）等效应变；（2）管材尺寸；（3）所需加的Q与p值大小 2-14 若薄壁管的，按OBE、OCE和OAE三种路径进行拉、扭加载（见题2-14图）试求三种路径到达E点的塑性應变量为多少？ 2-15试证明单位体积的塑性应变能增量 2-16 一薄壁圆管平均半径为R，壁厚为t承受内压力作用，讨论下列三种情形：（1）管的二端是自由的；（2）管的二端为固定的；（3）管的二端是封闭的试问p多大时管子开始屈服？屈服条件为Mises准则 2-17 变形抗力的大小对加工生产囿何种意义？对制品