材料的力學性能(2)(存儲版)
【正文】 ① 彈性變形階段，真應力－應變曲 線與工程應力－應變曲線基本重合； ② 從塑性變形開始到應力最大的 b點，即均勻塑性變形階段，真應力高于工程應力，隨應變的增大，兩者之差增大，但真實應變小于工程應變。 對于同一種材料，盡管其塑性變形抗力、切斷抗力和正斷抗力的大小是固有的，但在施加承載的條件下，以何種方式產(chǎn)生失效，還與加載方式和應力狀態(tài)有關(guān)。） RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 扭轉(zhuǎn) 特點： ① 扭轉(zhuǎn)應力狀態(tài)較拉伸軟 (α=)， 可以測定那些在拉伸時表現(xiàn)為脆 性的材料的特性，使低塑性材料處于韌性狀態(tài)，便于測定它們的強度和塑性。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 彎曲 試樣：圓柱形，矩形； 過程：將試樣放置在一定跨度的支座上，施加集中載荷或等彎矩載荷，記錄載荷和試樣撓度之間的關(guān)系曲線 —— 彎曲圖。 的方向產(chǎn)生切斷。在靜載壓入法中，根據(jù)載荷、壓頭和表示方法不同，又分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等多種。只要保證壓痕幾何形狀相似，即可建立 P和 D的某種選配關(guān)系。 0 .0 0 2KhHR ?? 金剛石壓頭 。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 維氏硬度 維氏硬度 1925年由斯密思 (Smith)和桑蘭德 (Sandland)提出，在維克爾斯(Vickers)廠最早制造而得名。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 維氏硬度特別適用于表面硬化層和薄片材料的硬度測定： 選擇載荷時，應使硬化層或試件的厚度大于 。 維氏硬度試驗的缺點： 效率較洛氏硬度法低。但由于測試載荷小，載荷與壓痕之間 的關(guān)系就不一定像維氏硬度試驗那樣，符合幾何相似原理，因此測試結(jié)果必須注明載荷大小，以便能進行有效的比較。其基本原理是用一定重量的帶有金剛石圓頭或鋼球的重錘，使之從一定高度落向試件表面，根據(jù)鋼球回跳的高度來衡量試件硬度值大小，因此也稱回跳硬度。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 里氏硬度 由瑞士 Leeb博士出，它是一種動態(tài)硬度試驗法。而里氏硬度儀無需工作臺，其硬度傳感器小如一只筆，可用手直接操作，無論是大、重型工件還是幾何尺寸復雜的工件都能容易地檢測。 肖氏硬度試驗的優(yōu)點是： 它是一種輕便的手提式硬度計，使用方便，可以在現(xiàn)場測量大型試件的硬度。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 肖氏硬度 肖氏硬度也稱回跳硬度，肖氏硬度試驗是一種動載荷試驗法。常用的有維氏顯微硬度和努氏硬度兩種。 ② 由于維氏硬度的壓痕為一輪廓清晰的正方形，其對角線長度易于精確測量，所以精度較布氏硬度法高。 ?試驗時，只要測量壓痕兩對角線長度的平均值，即可查表求得維氏硬度。 ③ 因有預加載荷，可以消除表面輕微的不平度對試驗結(jié)果的影響。硬質(zhì)的由頂角為 120176。 PPHBA D h???其測定原理是用一定大小的載荷 P，把直徑為 D(mm) 的淬火鋼球壓入被測材料表面，保持一定時間后，卸除載荷，載荷除以材料表面壓痕的凹陷面積 F 所得的商即為布氏硬度值，用符號 HB表示。 試驗方法：基本可分為壓入法和刻劃法兩大類。單向壓縮時，試樣所承受的應力狀態(tài)軟性系數(shù)比較大(α=2) ，因此，在拉伸載荷下，呈脆性斷裂的材料，壓縮時，也會顯示出一定的塑性。 ⑤ 扭轉(zhuǎn)試驗的缺點是：截面上的應力分布不均勻，在表面處最大，越往心部越小。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 扭轉(zhuǎn) 試 樣：圓柱形試樣 試驗過程：試樣兩端施加扭矩，隨扭矩增加， 標距間兩個截面產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動， 測量扭矩與扭轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線 －扭轉(zhuǎn)圖。這種現(xiàn)象是由于材料內(nèi)部不均勻變形造成的。 因此，在工程上，脆性材料被大量地應用于受壓載荷的構(gòu)件上，如車床的床身一般由鑄鐵制造，建筑上用的混凝土被廣泛地用于受壓狀態(tài)下，如果需要承受拉伸載荷，則用鋼筋來加固。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 強度指標及其測定方法 （ 5）斷裂強度 ?k? Pk/Ak (MPa) 斷裂強度 σk是試樣拉斷時的真實應力，它等于拉斷時的載荷 Pk除以斷裂后頸縮處截面積 Ak。當應力繼續(xù)增加，超過 σ e以后，試樣在繼續(xù)產(chǎn)生彈性變形的同時，也伴隨有微量的塑性變形，因此σ e是材料由彈性變形過渡到彈－塑性變形的應力。測定材料力學性能最常用的方法是靜載荷方法，即在溫度、應力狀態(tài)和加載速率都固定不變的狀態(tài)下測定力學性能指標的一種方法。材料的力學性能 RAL 杜林秀 東北大學軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點實驗室 RAL 213 電話 02483683603 0、緒論 材料在靜載荷下的力學性能 材料的變形 材料的強化和韌化 材料的斷裂 材料的斷裂韌性 材料的疲勞 高溫及環(huán)境下材料的力學性能 材料的磨損和接觸疲勞 RAL ? 什么是材料的力學性能？ ? 材料力學性能課程的研究內(nèi)容有哪些？ RAL 0 緒論 ? 什么是材料的力學性能？ （金屬）材料 —— 具有各種使用性能 —— 用途廣泛 使用性能 物理性能 （導電、導熱、電磁等） 力學性能 （強度、硬度、塑
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