无机材料物理性能习题解答.doc

这有答案,大家尽量出有答案的题材料物理性能****题与解答吴其胜盐城工学院材料工程学院 2007 ,3 《材料物理性能****题解答 1 目录 1 材料的力学性能...................................................................................... 2 2 材料的热学性能.................................................................................... 12 3 材料的光学性能.................................................................................... 17 4 材料的电导性能.................................................................................... 20 5 材料的磁学性能.................................................................................... 29 6 材料的功能转换性能............................................................................ 37 《材料物理性能****题解答 2 1 材料的力学性能 1-1 一圆杆的直径为 mm 、长度为 25cm 并受到 4500N 的轴向拉力,若直径拉细至 ,且拉伸变形后圆杆的体积不变, 求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变,并比较讨论这些计算结果。解:根据题意可得下表由计算结果可知:真应力大于名义应力,真应变小于名义应变。 1-2 一试样长 40cm, 宽10cm, 厚1cm,受到应力为 1000N 拉力,其杨氏模量为 ×10 9N/m 2,能伸长多少厘米? 解: 拉伸前后圆杆相关参数表体积 V/mm 3 直径 d/mm 圆面积 S/mm 2 拉伸前 拉伸后 1cm 10cm 40cm Load Load )( 0114 .010 10 1 40 1000 940 000 cm EA lFlE ll?????????????????? 0816 . ln ln ln 2 200 1????A Al l T?真应变)(917 10 909 .4 4500 60 MPa A F??????名义应力 0851 .01 00?????A Al l?名义应变)(995 10 524 .4 4500 6 MPa A F T??????真应力《材料物理性能****题解答 3 1-3 一材料在室温时的杨氏模量为 ×10 8N/m 2, 泊松比为 ,计算其剪切模量和体积模量。解:根据可知: 1-4 试证明应力-应变曲线下的面积正比于拉伸试样所做的功。证: 1-5 一陶瓷含体积百分比为 95% 的Al 2O 3(E=380 GPa) 和5%的玻璃相(E=84GPa) , 试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有 5%的气孔,再估算其上限和下限弹性模量。解:令 E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=,V 2= 。则有当该陶瓷含有 5% 的气孔时,将 P= 代入经验计算公式 E=E 0(1-+ 2) 可得,其上、下限弹性模量分别变为 GPa GPa 。 1-6 试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图,并算出 t=0,t =?和t=?时的纵坐标表达式。解: Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程: Voigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程: )21(3)1(2??????BGE)(130 )(10 )35 .01(2 10 )1(2 8 8 MPa Pa EG?????????剪切模量)(390 )(10 )(3 10 )21(3 8 8 MPa Pa EB?????????体积模量., ., 11SW VS dV ldA Fdl W WSWV Fdl Vl dlA FdS ll ll ll????????????????亦即做功或者: 亦即面积????????????)( 05 .084 95 .0380 2211 GPa VEVEE H???????上限弹性模量)( )84 05 .0380 95 .