河北2023年專升本金屬塑性變形原理考試大綱

Ⅰ.課程簡介

一、內(nèi)容概述與要求

金屬塑性變形原理是為招收材料成型及控制工程專業(yè)?？粕究茖W生而實施的入學考試課程。

金屬塑性變形原理課程主要講授金屬產(chǎn)生塑性變形時在金屬學和力學等方面所遵循的 基礎和規(guī)律。其目的在于科學地、系統(tǒng)地闡明這些基礎和規(guī)律，為學習后續(xù)的工藝課程作理 論準備，也為合理制訂金屬塑性成型工藝規(guī)范及選擇、設計加工設備奠定理論基礎。參加金 屬塑性變形原理的學生應掌握金屬塑性力學的基礎知識，即掌握金屬塑性變形體內(nèi)的應力 場、應變場、應力－應變之間關系、塑性變形時的力學條件等塑性理論基礎知識；掌握塑性 成型問題的幾種主要解法 (包括解析和數(shù)值解法) ；掌握金屬塑性成型時的金屬流動規(guī)律和 變形特點，分析金屬的基本成型工藝，以便確定合理的坯料尺寸和成型工序；掌握對成型質(zhì) 量進行定性分析及提高成型質(zhì)量的方法；掌握金屬塑性變形的物理基礎，即掌握影響金屬性 能的主要因素及原理，掌握金屬性能主要指標的測試方法等。

二、考試形式與試卷結構

考試采用閉卷、筆試形式，全卷滿分為 150 分，考試時間為 75 分鐘。

試卷包括填空題、選擇題、問答題和解釋現(xiàn)象題。填空題要求直接把答案寫出；選擇題 是四選一型的單項選擇題； 問答題和解釋現(xiàn)象題均應寫出文字說明。

填空題和選擇題分值合計為 80 分。其余類型題目分值合計為 70 分。

Ⅱ.知識要點與考核要求

一、金屬塑性加工的力學和熱力學條件

1. 知識范圍

塑性加工中工件所受的外力、內(nèi)力、應力、應力狀態(tài)、應力圖示、變形程度、變形圖示、 變形速度和金屬塑性加工時的熱力學條件。

2. 考核要求

(1) 了解塑性加工中工件受到的外力，掌握內(nèi)力和應力的概念。

(2) 了解應力狀態(tài)的概念，會確定金屬具體變形過程中的應力圖示。

(3) 掌握變形程度中描述變形過程的四種表示方法。

(4) 掌握三種變形圖示，掌握變形速度的概念，了解鍛壓、軋制和擠壓三種變形過程中的應變速率。

(5) 掌握金屬塑性加工變形時的熱力學條件。

二、金屬塑性變形的物理本質(zhì)

1. 知識范圍

單晶體塑性變形機制，滑移、金屬的晶體結構、孿生、多晶體塑性變形特點、多晶體的屈服和形變時效。

2. 考核要求

(1) 掌握滑移和孿生的區(qū)別。

(2) 掌握金屬的三種常見晶格的主要滑移面、滑移方向和滑移系。

(3) 了解多晶體塑性變形的特點。

(4) 掌握屈服效應的的主要特點及產(chǎn)生原因，存在的鋼種。

三、金屬在塑性加工變形中組織性能的變化

1. 知識范圍

在冷加工變形中組織性能的變化，晶粒被拉長、亞結構、變形織構、絲織構、板織構、 金屬性能的變化，熱加工變形過程中組織性能的變化、動態(tài)回復、動態(tài)再結晶、靜態(tài)回復、 靜態(tài)再結晶、亞動態(tài)再結晶。

2. 考核要求

(1) 掌握冷加工與熱加工的纖維組織的異同。

(2) 掌握亞結構、變形織構的概念，典型面心立方金屬和體心立方金屬經(jīng)拉拔后的具有的絲織構。

(3) 了解冷加工和熱加工后金屬性能的變化。

(4) 掌握動態(tài)回復、動態(tài)再結晶、靜態(tài)回復、靜態(tài)再結晶、亞動態(tài)再結晶的概念，亞動態(tài)再結晶的特點。

四、鋼材組織性能的控制

1. 知識范圍

強韌性能的控制、強韌性能的概念、強韌性能的影響因素、沖壓性能的控制，影響沖壓 性能的因素、 電磁性能控制，熱強性能控制。

2. 考核要求

(1) 掌握強韌性的概念，衡量鋼材強度的指標，為何晶粒愈細，鋼材的強韌性能就愈好。

(2) 了解影響電磁性能的主要因素。

(3) 掌握對沖壓用的低碳鋼板材，具有{111}晶面與板面平行的織構沖壓性能好。

(4) 了解影響熱強性能的主要因素。

五、金屬塑性變形的不均勻性

1. 知識范圍

均勻變形、不均勻變形、研究變形分布的方法、基本應力、附加應力、殘余應力、工作 應力、變形及應力不均勻分布的原因、變形及應力不均勻分布所引起的后果、減小或消除殘 余應力的措施。

2. 考核要求

(1) 掌握研究變形分布的方法。

(2) 掌握基本應力、附加應力和工作應力之間的相互區(qū)別與聯(lián)系。

(3) 會分析變形及應力不均勻分布產(chǎn)生的一些現(xiàn)象。

(4) 掌握變形及應力不均勻分布的后果。

(5) 掌握減小或消除殘余應力的措施。

六、金屬在加工變形中的斷裂

1. 知識范圍

金屬斷裂的物理本質(zhì)、脆性斷裂、延性斷裂、解理面、穿晶斷裂、晶間斷裂；金屬在塑 性變形過程中的典型斷裂現(xiàn)象。

2. 考核要求

(1) 了解斷裂的分類，會根據(jù)斷口形貌確定斷裂類型。

(2) 會分析金屬在塑性變形過程中出現(xiàn)的一些斷裂現(xiàn)象。比如當用平錘頭將一根圓坯鍛壓成方形時，發(fā)現(xiàn)在方件的橫斷面上產(chǎn)生橫裂。

七、金屬的塑性

1. 知識范圍

塑性、金屬塑性的測定方法、影響塑性的主要因素、提高塑性的主要途徑，金屬的超塑性、超塑性的種類。

2. 考核要求

(1) 掌握塑性的概念，金屬塑性的測定方法。

(2) 掌握各因素對塑性的影響。

(3) 掌握提高塑性的主要途徑。

(4) 掌握超塑性的種類，了解細晶超塑性的特征、細晶超塑性變形的機制和超塑性在金屬加工方面的應用。

八、金屬塑性變形抗力

1. 知識范圍

金屬塑性變形抗力及測定方法、影響塑性變形抗力的主要因素。

2. 考核要求

(1) 掌握金屬塑性變形抗力的概念、測定方法。

(2) 掌握各因素對變形抗力的影響。

九、應力應變狀態(tài)分析

1. 知識范圍

應力、應力狀態(tài)與應力張量、主應力、應力張量常量、球應力分量、偏差應力分量、八 面體應力；應變、應變張量與應變張量的分解、幾何方程、應變增量與應變速度；力平衡微 分方程、屈服條件、塑性應力與應變的關系、等效應力與等效應變、平面變形與軸對稱變形 力學方程。

2. 考核要求

(1) 掌握一點處應力狀態(tài)的各種分析方法和表示方法，常用公式。

(2) 理解球應力分量和偏差應力分量在金屬變形過程中起的作用。

(3) 了解力平衡方程的推導過程。

(4) 掌握兩個屈服條件方程，塑性變形時應力與應變的關系方程。

(5) 了解等效應力與等效應變方程。

(6) 掌握平面變形的幾何方程，應力關系。

十、工程法及其應用

1. 知識范圍

工程法、近似工程法計算平砧鍛造、圓盤壓縮、變形功。

2. 考核要求

(1) 能夠運用近似工程法解決平面變形和軸對稱的塑性變形過程。

(2) 了解圓盤壓縮時工程法和近似工程法的推導過程。

十一、滑移線場理論及其應用

1. 知識范圍

滑移線、滑移線場、Henchy 應力方程、滑移線場的幾何性質(zhì)、應力邊界條件、滑移線 場的幾何作圖、極限載荷問題及舉例、速度方程與速度場。

2. 考核要求

(1) 掌握滑移線的概念，會確定滑移線場中的滑移線。

(2) 掌握 Hencky 應力方程的用法。

(3) 掌握滑移線的幾何性質(zhì)，四種應力邊界條件的特點。

(4) 會利用滑移線理論計算點的應力狀態(tài)和平?jīng)_頭壓入半無限體的極限載荷。

十二、上、下界定理及其應用

1. 知識范圍

虛位移原理、最大塑性功原理、下界定理、上界定理、上界定理的應用。

2. 考核要求

(1) 掌握虛位移原理、最大塑性功原理、下界定理和上界定理概念及其表達式。

(2) 了解上界定理的應用。

以上就是“河北2023年專升本金屬塑性變形原理考試大綱”的全部內(nèi)容。

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