山东建筑大学试卷答案及评分标准班级姓名学号装订线2006至2007学年第2学期课程名称塑性成形原理（本科）试卷A专业：材料成形及控制工程；考试形式：闭卷；考试时间120分钟题号一二三四五总分得分得分一、名词解释：（每小题3分，共15分）滑移：晶体一部分沿一定晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）相对另一部分发生相对移动和切变。动态回复:动态回复是在热塑性变形过程中发生的回复。发生在层错能较高的金属中。超塑性：金属材料与合金具有超常的均匀塑性变形的能力，其延伸率高达百分之几百，甚至百分之几千的现象。干摩擦:当变形金属与工具之间的接触表面上不存在任何外来的介质，即直接接触时所产生的摩擦称为干摩擦。屈服表面：屈服准则的数学表达式在主应力空间中的几何图形是一个封闭的空间曲面称为屈服表面。得分二、填空题（每小题2分，共20分）1.金属单晶体变形的两种主要方式有：滑移和孪生。2.金属在外力作用下发生变形要经历弹性变形、塑性变形、断裂三个阶段。3.动态回复和动态再结晶是热塑性变形过程中的主要软化机制。4.平面应变问题中,如果在Z方向没有应变,则其应力状态的特点是:。5.材料模型简化为理想刚塑性材料是忽略了材料的弹性变形和加工硬化。6.判断两个应力的状态是否相同，可以通过判断对应的三个应力不变量是否相同来实现。7.根据塑性加工成形时的摩擦性质，摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、流体摩擦三种。8.塑性加工常用的润滑剂分为.液体润滑剂、固体润滑剂两种类型。9.主变形图有三种，各主应变分量必须满足条件是：体积不变条件。10.主应力法实际上只用上了基本方程中的平衡方程和_塑性条件_方程。得分三、简答题（共24分）1.试说明冷塑性变形对金属组织和性能的影响？（4分）答：一：组织的变化：（3分）晶粒形状发生变化，变化趋势与金属宏观形状大体一致。晶粒内产生亚结构晶粒位相发生变化，出现变形织构二：性能的变化：（1分）出现加工硬化现象及内应力。2.已知材料的两条等效应力应变曲线，如图所示，它们是否考虑了弹性变形？哪一条适合冷加工？哪一条适合热加工？（4分）答：它们考虑了弹性变形（2分）第一条适合冷加工；第二条适合热加工（2分）山东建筑大学试卷答案及评分标准班级姓名学号3简述塑性加工常用的两个屈服准则的物理意义，在π平面上的几何表示各是怎样？它们在何种情况下差别最大？（6分）答;Tresca准则：变形体某点的最大切应力达到定值材料就屈服，π平面上为正六边形（2分）。Misec准则：弹性形状改变达到定值材料就屈服，π平面上为一个圆（2分）。两准则在平面应变情况下差别最大（2分）。4.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？（6分）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(2分）复杂加载：不满足简单加载条件。(2分)Levy-Mises增量理论：或（2分）。5、塑性成形件进行质量分析的一般过程(4分)调查原始情况(1分)原材料，塑性成形工艺及热处理情况。弄清质量问题(1分)查明塑性成形件的缺陷部位及宏观特征。初步确定引起缺陷的原因。试验研究分析(1分)取样分析，确定其宏观与微观组织特征提出解决措施(1分)得分四、分析计算题:(共5小题,共41分)1.对于直角坐标系Oxyz内，已知受力物体内一点的应力张量为（10分），应力单位为Mpa，求出该点的应力张量不变量、主应力、最大切应力,应力偏张量及应力球张量。解：应力张量不变量如下………………3分故得应力状态方程为……………………………………………………2分解之得该应力状态的三个主应力为（Mpa）……………………………………2分最大剪应力为山东建筑大学试卷答案及评分标准………………………………………1分应力偏张量为，…………………………1分应力球张量为………………………………………………1分2.设一物体在变形过程中某一极短的时间内的位移场为：试求：该物体在此时间内的应变场，并验证体积不变条件。（8分）解:根据小变形几何方程可得：所以此时间内的应变场为：………6分因为：所以满足体积不变条件…………………………………2分班级姓名学号装订线山东建筑大学试卷答案及评分标准3.已知材料在单向拉伸时屈服应力为，分别采用Tresca和Mises准则判断下列应力状态处于什么状态？（8分）(1)(2)（1）由Tresca屈服准则材料处于塑性状态。…………………………2分由Mises屈服准则材料