西安石油大学材料成型技术基础期末试题(2)

… ……………………………………线…… ……记……标……何…任……作 … 订准 … …不 … …内 …以 …名 …线姓… …订 … …装 装 … … … … 号 …学…… … … … … … … … … 级…班 本科课程考试参考答案与评分标准 2008-2009 学年第 二 学期 课程名称：材料成型基础 考试性质： 试卷类型：A 考试班级：材料成型及控制工程 考试方法： 命题教师： 一、填空题（每空2分，共40分） 1． 成分 、 温度，杂质含量。 2． 过冷度 。 3． 平面长大方式 ， 树枝晶长大方式 。 5． 自然对流 强迫对流 。 6． 热过冷 。 7． 表层细晶粒区 、 中间柱状晶区 内部等轴晶区 8． 热应力 、 相变应力 机械应力 9． 液态收缩 、 凝固收缩 固态收缩 10． 微观偏析 和 宏观偏析 二、下列各小题均有多个答案，选择最适合的一个填于横线上（每空1分，共9分）。 AABABABBB 三、判断题（对打√，错打×，每题1分，共7分） X X X√X X X 四、名词解释（每题4分，共8分） 1．晶体择优生长 答:在树枝晶生长过程中，那些与热流方向相平行的枝晶较之取向不利的相邻枝晶会生长得更为迅速，其优先向内伸展并抑制相邻枝晶的生长，这种相互竞争淘汰的晶体生长过程称为晶体的择优生长。 2．偏析 答：一般情况下，铸件凝固后，从微观晶粒内部到宏观上各部位，化学成分都是不均匀的，这种现象称为偏析。 五、简答题（每题8分，共16分） 1. 第 6 页 共 9 页

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答：铸造合金凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩的产生，往往在铸件最后凝固的部位出现孔洞，称为缩孔。其中尺寸细小而且分散的孔洞称为缩松。

产生缩孔和缩松的基本原因均在于合金的液态收缩和凝固收缩值之和大于固态收缩值。通过定向凝固，同时凝固，控制浇注条件，应用冒口、补贴和冷铁以及加压补缩等措施可以减小或消除缩孔或缩松。 2.答案：

一、 提高材料的成分和组织的均匀性 二、合理选择变形温度和变形速度 三、选择三向受压较强的变形形式 四、减少变形的不均匀性

六、计算题(每题10分，共20分) 1

Z X Y 答案： 由 ??6.7?N3/?mmI?221???I2s???100I3? 0因此,该点处于弹性状态。I1??x??y??z?15 2.

?I?yx?z?xz2??x??y?zy??60?xy?y?yz?z?zx?x I2??60I3?54得出：?3?15?2?60??54?0解得：?1?9，?2?3?3，?3?3?3

答案：

每一横断面上的应力可认为是相同的，是一个平面问题。而且应力分布又是

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轴对称的，??z,???均为零，因此??,??都是主应力。 用极坐标表示的平衡微分方程式将有以下形式：

d???d????????0

根据屈服准则，有

???????Sd?d?

???S?积分得：????SlnCP 利用边界条件决定常数 C：

当P?D2时，???0

则： C?2D

因此得 ?2P???SlnD

当P?d2时，有最大的压力—P，

所以

P??SlnDd

3．证明：在工件的凸缘部分取一扇形基元体，如图所示。沿负的径向的静力平衡方程为：

?rrd?t?(?r?d?r)(r?dr)d?t?2?d??sin2drt?0

展开并略去高阶微量，可得

d?r??(?r???)drr

由于?r是拉应力，??是压应力，故?1??r,?3????，得近似塑性条件为?1??3??r?????? 联解得：??r????lnr?C

式中的

????为?的积分中值,?=S。当R?R0时，?r?0，得C???lnR0。最后得拉深力为

P??d0t?Sln2R0d

0

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4． 证明：在AH边界上：

?AH??4??

?y??xy?0故?1??y?0，?3??x

?1??3?2K屈服准则：

??1??3 mH?2得：?13??2K,?mH?2(?1??2)??K

在AO边界上：?3?AO?4,?xy?0,?y??q(q取正值)根据变形情况：

?x??y

按屈服准则：?x??y?2K

?x??y?2K??q?2K?1

mo?2(?x??y)?K?q沿?族的一条滑移（OA1A2A3A4）?为常数

?m0?2K?0??mH?2K?HK?q?2K3?4??K?2K(?4??)

q?K(2???2?)单位厚度的变形抗力：

P?2bq?2bK(2???2?)

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