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简答题： （1）金属弹性模量E的物理意义是什么？其值大小取决于什么？ （2）试分析金属Zn、Al及α-Fe几种材料的塑性不同的原因。 （3）请简述多晶体材料塑性变形的特点。 （4）简述金属材料的弹性与刚度的区别？ （5）如何提高金属材料的屈服强度？影响金属材料屈服强度的因素有哪些？
参考答案和解析
1）给材料施加外力，材料会发生变形，外力去除后材料能恢复原状的性质称为材料的弹性。 2）宏观上，E代表材料对弹性正应变的抗力；微观上E表征原子间的结合力。 3）影响因素 （1）原子结构和晶体结构：原子结构不同，价电子层和能带结构不同，直接影响原子间相互作用势能，再加上晶体结构不同，原子间距和近邻原子数都不同，也对原子的相互作用势能和恢复力系数 有影响，E对晶体结构十分敏感。 （2）温度：温度通过热膨胀或热振动，影响原子间距，进而影响弹性模量；另外，温度还能显著降低原子位移的阻力。 （3）电、磁场：对于介电质和铁磁质，电场、磁场能分别引起电致伸缩、磁致伸缩，再加上热膨胀、外力等因素的复合作用，也会影响弹性模量。 （4）变形速率和弛豫时间：由于应变在微观上常与原子迁移、位错运动、晶界滑移等机制相关，而这些微观运动是需要时间来完成的，因此，宏观上的变形速率、弛豫时间等因素也能影响Ｅ。 4）由材料的单向拉伸实验和应力、应变曲线获得的弹性模量，通常被称为静态弹性模量。由共振频率法和超声法测得的弹性模量为动态弹性模量。静态模量大多低于动态模量，这是因为静态测试弹性模量 （1）测试时的应变速率太低，过程中容易产生应变弛豫现象； （2）测试时应力太大，很难保证微观上不发生塑性变形。
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