工程材料的力學(xué)性能(完整版)
【正文】 的美國(guó)“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī) 佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心啟程，完成其最后 1千公里航程，目的地是它的新家位于華盛頓的美國(guó)國(guó)家航空航天博物館。 3 化工學(xué)院高分子 ? 2023年 2月 1日，美國(guó)“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)在即將返回地面前夕解體，機(jī)上7名宇航員全部遇難 4 化工學(xué)院高分子 ？ 5 化工學(xué)院高分子 沉睡在深藍(lán)海底的悲哀 6 化工學(xué)院高分子 7 化工學(xué)院高分子 8 化工學(xué)院高分子 設(shè)計(jì)圖紙 9 化工學(xué)院高分子 內(nèi)部裝潢 10 化工學(xué)院高分子 閱覽室 11 化工學(xué)院高分子 銀器 12 化工學(xué)院高分子 沉睡在深藍(lán)色海底的悲哀 13 化工學(xué)院高分子 擺放整齊的盤子 14 化工學(xué)院高分子 盤子 15 化工學(xué)院高分子 “永不沉沒的” TITANIC ?長(zhǎng) 883英尺（ 270米） ?寬 92英尺（ 28米） ?重 46,328噸 ?從龍骨到船橋高 104英尺 （ ） 泰坦尼克號(hào)是當(dāng)時(shí)由人類建造的 最 大 的 移 動(dòng) 物 體 16 化工學(xué)院高分子 失事的原因 ? 在距離冰山 400M時(shí)，“泰坦尼克”號(hào)徑直以高速向冰山撞過(guò)去。 公式記為 σ= ΔFj /ΔAi σ表示應(yīng)力； ΔFj 表示在 j 方向的施力； ΔAi 表示在 i 方向的受力面積 面積與力都是矢量，如果受力面積與施力同方向則稱 正應(yīng)力 ，如圖所示的 σx 與 σy；如果受力面積與施力方向互相正交則稱 剪應(yīng)力， 如圖所示的 τxy 與 τyx 。 ? 剛度： 材料受力時(shí)抵抗彈性變形的能力， 指標(biāo)為彈性模量 27 化工學(xué)院高分子 塑性與強(qiáng)度 ? 塑性：斷裂前材料發(fā)生不可逆永久變形的能力，其指標(biāo)為： ? 斷裂伸長(zhǎng)率： ? 斷面收縮率： %100001 ???lll?%100001 ???SSS?拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象 拉伸試樣 28 化工學(xué)院高分子 塑性的表征 ? 用面縮率表示塑性比伸長(zhǎng)率更接近真實(shí)變形。 ? Fb為試樣斷裂前所承受的最大載荷。 在野外考查或沒有上表中的礦物時(shí)，還可以用 指甲 或一些 常見的工具 來(lái)鑒定礦物的硬度。 39 化工學(xué)院高分子 各類材料的硬度 ? 陶瓷 ? 金屬 ? 高分子 ? 塑料的硬度可以用布氏硬度或洛氏硬度法測(cè)定。 ? 適于測(cè)量 退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。 ?缺點(diǎn)： 測(cè)量結(jié)果分散度大，不夠準(zhǔn)確，不同標(biāo)尺無(wú)簡(jiǎn)單換算關(guān)系。 53 化工學(xué)院高分子 各種材料的疲勞極限 ? 陶瓷 低 脆，表面缺陷或裂紋 ? 金屬 好， ?1=40%~50%?拉 ? 高分子 較好， ?1=20%~30%?拉 ? 復(fù)合材料 高 ?1=70%~80%?拉 思考哪種材料的耐疲勞性好？ 54 化工學(xué)院高分子 改善疲勞強(qiáng)度的方法（表面處理） ? 機(jī)械處理，如噴丸（合金）、冷滾壓、研磨和拋光； ? 熱處理，如火焰和感應(yīng)加熱淬火； ? 滲、鍍處理，如氮化和電鍍等。 59 化工學(xué)院高分子 沖擊實(shí)驗(yàn) 在忽略摩擦和阻尼等條件下，擺錘沖斷試樣所做的功 —— 沖擊韌性值 Ak對(duì)材料組織敏感，并且受溫度影響較大。 KⅠ C—— 斷裂韌度 ? 裂紋擴(kuò)展形式 KⅠ C, KⅡ C, KⅢ C 裂紋擴(kuò)展的基本形式 62 化工學(xué)院高分子 斷裂韌度的特點(diǎn) ?是材料固有的性能指標(biāo) ?與裂紋的大小、形狀、外加應(yīng)力無(wú)關(guān) ?取決于材料的成分、內(nèi)部組織和結(jié)構(gòu) ?是強(qiáng)度和韌性的綜合體現(xiàn) 63 化工學(xué)院高
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