题目
拉伸试样的原标距为50mm,直径为10mm,拉伸试验后,将已断裂的试样对接起来测量,若断后的标距为79mm,缩颈区的最小直径为4.9mm,求该材料的伸长率和断面收缩率的值。
拉伸试样的原标距为50mm,直径为10mm,拉伸试验后,将已断裂的试样对接起来测量,若断后的标距为79mm,缩颈区的最小直径为4.9mm,求该材料的伸长率和断面收缩率的值。
题目解答
答案
答: 

解析
考查要点:本题主要考查金属材料拉伸试验中伸长率和断面收缩率的计算方法,需要掌握两个指标的定义及对应的公式。
解题核心思路:
- 伸长率反映材料的塑性变形能力,计算时需用断后标距与原始标距的差值除以原始标距。
- 断面收缩率反映材料断裂时的面积减缩程度,需用原始横截面积与断裂后最小横截面积的差值除以原始横截面积。
破题关键点:
- 公式选择:明确两个指标的公式,避免混淆。
- 单位统一:所有长度单位需统一(本题均为毫米,无需转换)。
- 直径与半径转换:计算横截面积时需将直径转换为半径。
伸长率($δ$)计算
- 公式:
$δ = \frac{L_1 - L_0}{L_0} \times 100\%$
其中,$L_0$为原始标距,$L_1$为断裂后标距。 - 代入数据:
$δ = \frac{79 - 50}{50} \times 100\% = 58\%$
断面收缩率($ψ$)计算
- 公式:
$ψ = \frac{S_0 - S_1}{S_0} \times 100\%$
其中,$S_0$为原始横截面积,$S_1$为断裂后最小横截面积。 - 计算横截面积:
- 原始面积:
$S_0 = \pi \left( \frac{d_0}{2} \right)^2 = \pi \times 5^2$ - 断裂后面积:
$S_1 = \pi \left( \frac{d_1}{2} \right)^2 = \pi \times 2.45^2$
- 原始面积:
- 代入公式:
$ψ = \frac{\pi \times 5^2 - \pi \times 2.45^2}{\pi \times 5^2} = \frac{25 - 6.0025}{25} \times 100\% = 76\%$