材料的力學性能ppt課件-在線瀏覽
2025-06-18 00:02本頁面
【正文】 均勻延伸率 δb:發(fā)生頸縮前的延伸率 總延伸率 δk：斷裂后總的延伸率 00100%kk lll? ???延伸率測量值與試樣尺寸有關 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 00Al0000 0 0buk b umn mnl AAlll l l? ? ????? ? ? ? ? ??必須取常數， (1/ 1/) 00100%kAAA? ???(2) 斷面收縮率 ψ RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 脆性材料的拉伸性能 脆性材料（玻璃、巖石、陶瓷、淬火高碳鋼及鑄鐵等材料 ）在拉伸變形時只產生彈性變形 (a)，一般不產生或產生很微量的塑性變形。 在工程上使用的脆性材料并非都屬于完全的脆性，尤其是金屬材料，絕大多數都有些塑性，在拉伸變形后，即便是脆性材料，也或多或少會產生一些塑性變形 .(c) RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 脆性材料的斷裂強度等于甚至低于彈性極限，因此斷裂前不發(fā)生塑性變形，其抗拉強度比較低，但是這種材料的抗壓強度比較高，一般情況下，脆性材料的抗壓強度比抗拉強度大幾倍，理論上可以達到抗拉強度的 8倍。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 塑性材料的拉伸性能 塑性較好的工程材料曲線大致可分為 彈性變形 、 塑性變形 和 斷裂三個階段。 ③ 頸縮開始后，塑性變形集中在頸縮區(qū)，試樣的橫截面面積急劇減小，雖然工程應力隨應變增加而減少，但真應力仍然增大，真應力－應變曲線顯示出與工程應力－應變曲線不同的變化趨勢。 （退火低碳鋼等） （ b） 均勻屈服型應力－應變曲線，試樣受力產生彈性變形后，出現了明顯上、下屈服點。） （ c） 彈性變形之后，有一系列的鋸齒疊加于拋物線型的塑性流變曲線上。 （多是由于孿生或者溶質原子與位錯的交互作用） RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 切應力和正應力對材料的變形和斷裂起著不同的作用： 切應力是位錯運動的推動力，只有切應力，才能引起塑性變形，而正應力主要決定斷裂的發(fā)展過程，因為只有拉應力，才能促使裂紋的擴展。 不同的加載方式決定了不同的應力狀態(tài)，不同的應力狀態(tài)對材料的變形和斷裂性質產生不同的影響。 弗里德曼統(tǒng)一考慮了不同應力狀態(tài)下的強度極限與失效形式，用圖解的方法把它們的關系作了概括－－力學狀態(tài)圖 。 彈性變形區(qū) 彈塑性變形區(qū) 切斷區(qū) 正斷區(qū) 對于不同的材料，其力學性能指標 τs,τK和 σK也各不相同，只有選擇與應力狀態(tài)相適應的試驗方法進行試驗時，才能顯示出不同材料性能上的特點。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 扭轉 M ??pp WM? ? WM? ?曲線 扭轉圖 bb WM? ?扭轉屈服強度 扭轉條件強度極限 扭轉比例極限 －扭矩； －扭轉角 (標距 l0上兩個截面間的相對扭轉角 ) M ?W － 樣截面系數 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 扭轉 切斷 （塑性材料） 正斷 （脆性材料） 組合切斷 （在鍛造或軋制過程中使夾雜或偏析物沿軸向分布，降低了軸向切斷抗力 τ K，形成縱向和橫向的組合切斷斷口。 ② 用圓柱形試樣進行扭轉試驗時，從試驗開始到試樣破壞為止，試樣沿整個長度上的塑性變形始終是均勻發(fā)生的，不出現靜拉伸時所出現的頸縮現象，因此，對于那些塑性很好的材料，用這種試驗方法可以精確地測定其應力和應變關系。 ④ 扭轉試驗時，試樣橫截面上沿直徑方向切應力和切應變的分布是不均勻的，表面的應力和應變最大。還可以用扭轉試驗的這種特點對表面淬火、化學熱處理等表面強化工藝進行研究。對顯示材料體積性缺陷，特別是靠近心部的材質缺陷不敏感。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 彎曲 通過彎曲試驗，可以測量： ① 規(guī)定非比例彎曲應力 ② 抗彎強度 ③ 從彎曲載荷－撓度曲線上還可測出彎曲彈性模量、斷裂撓度及斷裂能力 (曲線下面所包圍的面積 )等性能指標。所以，這種試驗很適于評定脆性和低塑性材料的性能； ? 彎曲試驗不能使塑性很好的材料斷裂破壞，不能測定其彎曲斷裂強度，但是，可以比較一定彎曲條件下不同材料的塑性； ? 彎曲試驗時，試驗截面上的應力分布是不均勻的，表面應力最大，可以較靈敏地反映材料的表面缺陷情況。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 壓縮 ① 對于脆性或低塑性的材料，為了解其塑性指標，可以采用壓縮試驗。例如灰鑄鐵在拉伸試驗時，表現為垂直于載荷軸線的正斷，塑性變形幾乎為零；而在壓縮試驗時，則能產生一定的塑性變形，并能沿與軸線成 45176。 ②拉伸時所定義的各種性能指標和相應的計算公式在壓縮試驗中仍適用。 ③對于塑性材料，只能壓扁，不能壓破，試驗只是測得彈性模量、比例極限和彈性極限等指標，而不能測得壓縮強度極限。一般認為，硬度表示材料表面抵抗局部壓入變形或刻劃破裂的能力。 在壓入法中，根據加載速度不同，又分為靜載壓入法和動載壓入法 (彈性回跳法 )。 試驗方法不同，硬度值的物理意義也不同。 因此，硬度值實際上不是一個單純的物理量，它是表征材料的彈性、塑性、形變強化、強
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