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第一章金属在单向静拉伸下的力学性能
阐明材料在拉伸条件下的变形与断裂行为,由拉伸曲线得到的材料抗拉强度、屈服强度、断裂强度及塑性变形指标,各性能指标的物理意义和实际应用。重点和难点:拉伸试验方法确定,断裂方式、断裂机理及实际意义。
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●1.1低碳钢--铸铁拉伸时的力学性能
拉伸试样尺寸确定和拉伸实验方法;应力应变曲线中屈服强度和抗拉强度的确定及实际应用。
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●1.2金属的弹性变形及特性
弹性变形的概念、性能特点及主要指标应用;滞弹性的机理;弹性比功的意义和工程应用;弹性滞后环与循环韧性意义。
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●1.3金属的塑性变形与应变硬化
塑性变形及应变硬化的概念和意义;屈服现象及屈服机理;影响屈服强度的因素。
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●1.4金属的断裂
金属的常见断裂方式,金属断裂类型及机理;解理断裂的方式及断裂特征。
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第二章金属在其它静载荷下的力学性能
阐明材料在不同受力状态下表现出的材料强度和塑性指标的不同;材料在压缩、弯曲和扭转等条件下的力学性能指标;不同材料的硬度及其测试方法。
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●2.1应力状态软性系数
主应力、切应力与正应力概念;应力状态软性系数概念及意义;力学状态图的应用。
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●2.2压缩试验与工程应用
压缩试样要求;压缩试验方法;压缩试验特点及主要性能指标。
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●2.3弯曲试验与性能特点
弯曲试样与弯曲试验方法,弯曲试验特点及主要性能指标;弯曲受力分析及断口特征。
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●2.4材料的硬度(布氏硬度)
硬度的意义和试验特点;布氏硬度的实验原理和优缺点。
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●2.5材料的硬度(洛氏硬度与维氏硬度)
洛氏硬度和维氏硬度的实验原理和优缺点;努氏硬度与维氏硬度的区别。
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第三章金属在冲击载荷下的力学性能
阐明应变速率与变形抗力的关系,冲击韧度的工程意义,产生低温脆性的机理,影响材料低温脆性的因素;金属在冲击载荷下的力学性能,金属的低温脆性,低温脆性的测试方法,FAD图(断裂分析图)以及影响冲击韧性和韧脆转折温度的因素。
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●3.1冲击弯曲与低温脆性
加载速率和应变速率之间的关系;冲击载荷下材料变形和断裂的特点;冲击弯曲试验方法。
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●3.2影响冲击韧性和韧脆转变温度的因素
系列冲击试验与低温脆性的概念;韧脆转化温度及其评价方法;影响材料低温脆性的因素,产生低温脆性的机理。
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第四章金属的断裂韧度
阐明断裂力学研究问题的方法,断裂韧度与应力场强度因子的相互关系,断裂K判据的实际应用,断裂韧度的测试方法;材料的断裂判据、材料的断裂韧度,金属构件安全性的定量计算,影响断裂韧性的基本因素及提高途径。
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●4.1断裂韧度的测试
断裂韧度测试方法;试样的尺寸要求;影响断裂韧度的因素。
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●4.2线弹性条件下金属的断裂韧度
塑性断裂与脆性断裂的区别;断裂力学的研究内容及研究方法;线弹性条件下的金属断裂韧度;裂纹扩展的基本方式。
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●4.3线弹性条件下金属断裂韧度及应用
断裂力学研究问题的方法,裂纹尖端的应力场及应力场强度因子确定。
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●4.4裂纹尖端塑性区修正与K判据应用举例
裂纹形状系数对断裂韧度的影响;断裂韧度KIc和断裂K判据的区别;断裂韧度的计算应用;裂纹尖端塑性区及其修正。
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●4.5影响断裂韧度的因素
F-V曲线的测试和分析,影响断裂韧度的因素。
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第五章材料的摩擦磨损性能
阐明磨损机制及影响因素,评价材料的疲劳抗力指标,磨损的试验方法以及提高金属耐磨性的途径;能根据材料的使用环境和运行特点分析材料摩擦磨损方式,合理设计工程构件,防止材料的磨损失效。
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●5.1材料的抗粘着磨损性能
摩擦磨损基本概念;摩擦磨损常用实验方法;材料抗粘着磨损及其影响因素。
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●5.2材料的抗磨损机制与影响因素
材料的磨料磨损、腐蚀磨损、微动磨损、接触疲劳磨损等常见磨损类型的磨损机制;材料常见磨损机制的影响因素。
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第六章金属的疲劳
阐明疲劳破坏的基本特征,疲劳试验方法,疲劳断口的基本特征,疲劳曲线的测定,疲劳裂纹扩展门槛值;材料的疲劳破坏过程以及影响疲劳的基本因素及提高途径,疲劳寿命的定量计算,材料的疲劳抗力指标。
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●6.1疲劳现象与疲劳极限
循环应力与疲劳的关系;循环应力的主要特征参数;典型的循环应力加载方式;高周疲劳。
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●6.2材料的抗疲劳过载能力与疲劳裂纹扩展
疲劳扩展门槛值,疲劳寿命的定量计算,材料的疲劳抗力指标。
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●6.3疲劳过程与影响疲劳强度的因素
材料的疲劳破坏过程以及影响疲劳的基本因素及提高途径。





