2014锻压工程试题答案A卷

第1页共页。一、××题(每题1分，共15分)1．主应力图有9种，主应变图有3种。2．塑性加工润滑剂分为_液体___、_固体___两大类。3．摩擦机理有：表面凹凸学说，分子吸附学说和粘着理论三种学说。4．金属的超塑性可分为___组织__超塑性和___相变__超塑性两大类。5．某平面应力状态，120，其应力莫尔圆半径为221，最大剪应力为21。8．把材料简化为理想刚塑性体是忽略了材料的_弹性变形____和__加工硬化____。7．π平面上应力球张量为0，平面上任何一个应力矢量均表示偏张量。二、选择题(每题1分，共10分)1．材料晶粒必须超细化和等轴化，才能出现晶粒超塑性。（×）2．塑性加工时静水压力越大，金属塑性越好，所需的变形力越小。(×)3．物体所承受的外力是作用在物体表面上的力，即面力或接触力。(×)4．塑性变形时三个正应变分量不可能同号。（√）5．真实应力－应变曲线与条件应力－应变曲线在试样拉伸产生缩颈以前是完全相同的，产生缩颈以前就不同。（×）6．晶内变形的主要方式是滑移和孪生，其中滑移变形是主要的，孪生变形是次要的。（√）7．变形织构导致各向异性，纤维组织没有各向异性。(×)得分评阅人得分评阅人第2页共页8．八面体应力和等效应力都是过一点的具体平面上的应力。（×）9．Mises屈服圆柱表面同一母线上的所有点表示具有相同应力偏张量的不同应力状态。（√）10．对于塑性比较差的材料，塑性加工要优先选用三向压缩的主应力图与二向压缩一向延伸的主应变图的加工方式。（√）三、名词解释题(每题3分，共15分)１超塑性：金属或合金具有超常的变形均匀能力，其伸长率达到百分之几百，甚至百分之几千。2.等效应力将八面体剪应力取绝对值，并乘以系数23得到的参量称等效应力。3．简单加载在加载过程中所有的外力从一开始起就按同一比例增加。4.Tresca屈服准则在一定变形条件下（温度、速度等），金属的塑性变形只有当变形体内的最大剪应力达到一定值时，才有可能产生，该值由变形体性质而定，与应力状态无关。5．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。四、问答题(每题6分，共36分)1、塑性变形时应变与应力的关系有何特点？（6分）1）塑性变形时体积不变，应变球张量为零，泊松比0.5。2）应力应变关系是非线性的。3）全量应变与应力的主轴不一定重合。4）塑性变形应力之间没有一定的单值关系，与加载历史和应变路线有关。2、列维—米塞斯增量理论的主要内容是什么？（6分）1）对于理想刚塑性材料，塑性应变增量就是总应变增量2）材料符合Mises屈服准则，s得分评阅人得分评阅人第3页共页3）塑性变形时，体积不变3）应力主轴与变应增量主轴重合应变增量与应力偏张量成正比，即ddijij'3．什么叫对数应变？对数应变较之相对应变有哪些特点？（6分）塑性变形过程中，在应变主轴方向保持不变的情况下应变增量的总和。特点：1）、对数应变反映了瞬态变形，更能真实地表示实际变形过程。2）、对数应变具有可加性3）、对数应变能真实反映出拉、压变形的应变值，与实验结果较吻合，即对数应变具有可比性4．什么是平面？并写出其数学表达式。为什么说平面上的屈服轨迹更能表示出屈服准则的性质？（6分）平面：在主应力空间中，过原点并垂直于等倾线ON的平面，称平面。数学表达式：0321；由于平面是通过坐标原点并垂直于等倾线ON的平面，则在该平面上0m，即没有球张量的影响，平面上任何一个应力矢量均表示应力偏张量，因此，平面上的屈服轨迹更能表示出屈服准则的性质。5．平面应力问题的应力状态有何特点？对物体的几何形状与受力条件有何要求？（此题6分）答：平面应力状态特点是：1）变形体内各质点在与某一方向轴（如Z轴）垂直的平面没有应力作用，即,0zyzxzZ轴为主方向，只有xyyx,,三个独立的应力分量。2）xyyx,,沿Z轴方向均匀分布，即应力分量与Z轴无关，对Z轴的偏导数为零。平面应力问题：所研究的是薄板一类的变形体，在其侧面上（边界上），受有平行于薄板两底面的一些力的作用如右图。并且在薄板的两底面没有载荷作用。第4页共页6．试用罗代应力参数μσ说明中间主应力对屈服准则的影响。当σ2=σ1时，μσ=1，β=1，单向应力状态，叠加球张量。两准则重合当σ2=σ3时，μσ=﹣1，β=1，单向应力状态，叠加球张量。两准则差别最大当σ2=（σ1+σ3）/2时，μσ=0，β=1.155，平面应变状态。两准则重合五、计算题(每题分，共24分)1．试求下列情况的塑性应变增量的比值。（10分）（1）简单拉伸：01032（3分）（2）两向拉应力：01，0221，03（3分）解：（1）01，032；平均应力为330321m应力偏量的分量为01'321m02231m03331m由Levy-Mises方程ddijijp，得塑性应变增量的比值为1:1:2::321pppddd（2）两向拉应力：01，0221，03230321m01'211m022m03321m得分评阅人232s311)(22132第5页共页1:0:1::321pppddd2．某理想刚塑性材料的屈服应力为150N/mm2，已知应力张量ijCC00000002（C为正的常数），试问当恰好发生屈服时，分别按屈雷斯加和米塞斯屈服准则求C的值。(本小题6分)解：C2102C3屈雷斯加准则：s313C=s5031sCN/mm2米塞斯屈服准则：2222221323222121494)()()(sCCCCsC71=15071CN/mm23.设矩形板的长度l远大于高度h和宽度a，设摩擦应力，为材料的真实应力。试用主应力法求平面应变镦粗时的单位流动压力？（本小题12分）第6页共页yxao上模工件h镦粗方向镦粗方向镦粗方向镦粗方向镦粗方向镦粗方向镦粗方向镦粗方向解：1、取基元体，列平衡方程：沿y方向选取一个单位厚度的基元块，如图所示。于是，基元块沿x方向的静力平衡方程为02)(dxhdhxxx（a）得02hdxdx（b）2、建立塑性条件：由于x，y都是压力，故x1，y3，得近似塑性条件为,31xyxydd（c）故dxhdy2d）积分上式得Cxhy2（e）3、由边界条件，确定积分常数：由边值条件，当x=a/2时，0x，得y，代入式（e）中，可得C=ha（f）得hxay22（h）4、求单位流动压力和镦粗力：第7页共页由此，镦粗力P和单位流动压力p可由下式求得P=22202ahaadxya（g）及haaPp2（i）