金属塑性加工原理考试试卷四.doc

中南大学考试试卷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 22 分，每小题 2 分） 1.金属塑性加工时，工件所受的外力分为 _ 和 _ 2.主变形图有 _ 种，各主应变分量必须满足条件是： _ 3.应变速度是指_4.平面应变其应力状态的特点是z _ 5.材料模型简化为理想刚塑性材料是忽略了材料的 _ 和 _ 6.压力加工中热力学条件是指_、_、_7.第二类再结晶图是_、_与_关系图。8.塑性图是_与_关系图。9.第二类硬化曲线是_与_关系曲线。10.金属在外力作用下发生变形要经历_、_、_三个阶段。11.金属塑性加工中常用的两个摩擦定律是_。三、判断题（本题10分，每小题2分）1.铝棒的加热温度为，即挤压时的变形温度为。（ ）2.挤压时挤压杆的运动速度为，则挤压速度为。（ ）3.冷变形时形成的变形织构就是冷变形时晶粒被拉长、压扁而形成的纤维组织.（）4.金属的塑性好，则变形抗力一定会小。（ ）5.冷变形即是室温下的变形。( )四、问答题（本题 36 分，每小题 6 分） 1. 应力张量不变量或应力偏量不变量的物理意义各是怎样的？ 2. 简述塑性加工常用的两个屈服准则的物理意义，在平面上的几何表示各是怎样？它们在何种情况下差别最大？ 3. 何谓简单加载？何谓复杂加载？ Levy-Mises 增量理论的应力应变关系的基本表达式是什么？4.冷热变形形成的纤维组织有何异同？如何消除？5.画出挤压、拉拔、锻压三种加工方式的变形力学图。对于低塑性材料开坏，选用那一种方式有利于塑性发挥。 6.冷变形下列两种断面形状轧件，试问哪种送料方式变形不均匀？为什么？（图中箭头为轧制方向） 五、计算题（7分）已知某点的应力状态，如下：Mpa写出其张量分解方程及张量分解的物理意义？六、推导题（本题15分）按单一粘着区考虑，用工程法推导出粗糙砧面压缩矩形薄板时的变形应力公：。（的大小为）中南大学考试试卷答案一、名词解释（本小题10分，每小题2分）1.在金属再结晶条件下进行的塑性变形2.在塑性变形的过程中存在弹性变形3.在热变形过程中在应力作用下的再结晶4.物体不均匀变形受到整体性的限制而引起物体内相互平衡的应力5.金属在塑性变形时的发热现象 二、填空题（本题 22 分，每小题 2 分）1.作用力（主动力）、约束反力2.3、（体积不变条件）3.单位时间内的应变量（应变对时间的变化率）4.5.弹性变形、加工硬化8.变形温度、变形程度、变形速度7.变形温度、变形程度、再结晶晶粒大小8.塑性指标、变形温度9.断面收缩率、真实应力10.弹性变形、塑性变形、断裂11.定摩擦定律和滑动摩擦定律三、判断题（本题10分，每小题2分）1.2.3.4.5.四、问答题（本题 36 分，每小题 6 分）1.答：反映了变形体体积改变的剧烈程度：反映了变形体形状改变的剧烈程度：反映了塑性变形的类型2.答：Tresca准则：变形体某点的最大切应力达到定值材料就屈服，平面上为正六边形Misec准则：弹性形状改变达到定值材料就屈服，平面上为一个圆两准则在平面应变情况下差别最大3.答：简单加载：应力分量按比例加载，只加载不卸载，应力与应变的主轴重合复杂加载：不满足简单加载条件Levy-Mises增量理论：或4.冷变形纤维组织是晶粒被拉长，拉细压扁呈现纤维状。而热变纤维组织是热变形时，非金属杂质、第二相各种缺陷沿最大变形方向被拉长。冷变形纤维组织都是沿纤维方向强度高，使材料呈各向异性。消除措施：冷变形纤维组织用完全再结晶退火热变形纤维组织：熔炼尽可能除杂，铸锭细化晶粒，采用长时间高温均匀化退火，加工时变换加工方向5.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。6.答：图1：送料方向沿轧件宽度方向变形不均匀，因为沿轧件礼宽度方向坯料厚度不一，压下量不同。图2：送料方向沿轧件宽度方向变形均匀五、计算题（7分）解：六、推导题（本题15分）解：平衡方程：塑件：联立（a）（b）得：又：所以：积分得：应力边界条件：时，代入塑条有：即：所以：所以：