题目
变形速度越大,变形抗力越大。
变形速度越大,变形抗力越大。
题目解答
答案
大
解析
考查要点:本题主要考查材料力学中变形速度与变形抗力的关系,需要理解应变速率对材料流动应力的影响。
核心思路:在金属塑性变形过程中,变形速度(应变速率)的增加会导致变形抗力(流动应力)增大。这是由于高速变形时材料来不及通过热软化等方式释放应变能,导致内部应力积累。
关键点:
- 应变率效应:材料的流动应力随应变速率的提高而增加。
- 工程应用背景:如锻造、冲压等工艺中,高速变形会显著提高材料的变形难度。
变形速度与变形抗力的关系可通过以下步骤理解:
1. 基本概念
- 变形速度:单位时间内材料发生的塑性变形量(如应变速率)。
- 变形抗力:材料抵抗塑性变形的能力,通常用流动应力或屈服强度表示。
2. 应变率效应
在金属塑性变形中,应变速率敏感性材料的流动应力与应变速率相关。根据流变方程:
$\dot{\epsilon} = A \exp\left(-\frac{Q}{RT}\right) \left(\frac{\sigma}{\sigma_0}\right)^n$
其中,$\dot{\epsilon}$ 为应变速率,$\sigma$ 为流动应力,$n$ 为应变速率指数。当 $\dot{\epsilon}$ 增大时,$\sigma$ 需要增大以维持平衡,因此变形抗力增加。
3. 实际意义
在工业生产中,如高速锻造或冲压,材料因变形过快无法及时软化,导致加工负荷增大,验证了“变形速度越大,变形抗力越大”的结论。