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材料力学性能
第一章
一.静载拉伸实验
拉伸试样一般为光滑圆柱试样或板状试样。
若采用光滑 圆柱试样，试样工作长度（标长）l0 =5d0 或l0 =10d0，d0 为原始直径。
二.工程应力：载荷除以试件的原始截面积。σ=F/A0
工程应变：伸长量除以原始标距长度。ε=ΔL/L0
三.低碳钢拉伸力学性能
1．弹性阶段（Ob）
（1）直线段（Oa）：
线弹性阶段，E=σ/ε（弹性模量，比例常数）
σp—比例极限
（2）非直线段（ab）：
非线弹性阶段
σe—弹性极限
2. 屈服阶段（bc）
屈服现象：当应力超过 b点后，应力不再增加，但应变继续增加，此现象称为屈服。
σs—屈服强度（下屈服点），屈服强度为重要的强度指标。
3.强化阶段（ce）
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材料抵抗变形的能力又继续增加，即随试件继续变形，外力也必须增大，此现象称为材料强化。
陶瓷玻璃 σb—抗拉强度，材料断裂前能承受的最大应力
4．局部变形阶段（颈缩）（ef）
试件局部范围横向尺寸急剧缩小，称为颈缩。
四.主要力学性能指标
弹性极限（σe）：弹性极限即指金属材料抵抗这一限度的外力的能力
屈服强度（σs）：抵抗微量塑性变形的应力
五.铸铁拉伸力学性能
特点：
（1）较低应力下被拉断
（2）无屈服，无颈缩
（3）延伸率低
（4）σb—强度极限
（5）抗压不抗拉
讨论1：σs 、笑露牙龈σr0.2、σb都是机械设计和选材的重要论据。实际使用时怎么办？
塑性材料：σs 、σr0.2
脆性材料：σb
屈强比：σs /医院工会工作制度σb
讨论2：屈强比σs /σb有何意义？
屈强比 s / b值越大，材料强度的有效利用率越高，但零件的安全可靠性降低。
六.弹性变形及其实质
定义：当外力去除后，能恢复到原来形状和尺寸的变形。
特点：单调、可逆、变形量很小 (<0.5~1.0%)
七.弹性模量
1、物理意义：材料对弹性变形的抗力。
工程上E称做材料的刚度。其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形越小。
零件的刚度与材料的刚度不同，它除了决定于材料的刚度外，还与零件的尺寸与形状，以及载荷作用方式有关。
2、用途：计算梁或其他构件挠度时的重要力学性能指标。
八、弹性比功ae
又称弹性比能、应变比能，是指材料吸收变形功而不发生永久变形的能力，它标志着单位体积材料所吸收的最大弹性变形功。
实际意义：
（1）弹簧零件要求其在弹性范围内(弹性极限以下)有尽可能高的弹性比功ae和低的E。
（2）成分和热处理对σe影响大，对E影响不大。
（3）仪表用铍青铜，磷青铜等软弹簧材料，其σe较高，E较低，ae较高。
九、滞弹性(弹性后效)
定义：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变，即应变落后于应力的现象。
重点十：
弹性滞后环和循环韧性
(1) 弹性滞后环：金属在弹性区内加载，由于应变落后于应力，使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线，称为弹性滞后环。
(2) 内耗：弹性滞后环的存在，说明加载时消耗于金属的变形功大于卸载时金属放出的变形功，有一部分变形功为金属所吸收，这部分功称之为内耗。
(3) 循环韧性：金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力，叫做循环韧性。
(4) 循环韧性与内耗的区别
循环韧性指金属在塑性区内加载时吸收不可逆变形功的能力。
内耗指金属在弹性区内加载时吸收不可逆变形功的能力。
established (5) 循环韧性(内耗)的意义
循环韧性是金属的力学性能，它表示材料吸收不可逆变形功的能力，又称消振性。循环韧性越高，消振性越好
十一.塑性变形方式
1.滑移：最主要的变形机制
2.孪生：重要的变形机制，一般发生在低温形变或快速形变时；
十二、屈服机理
外应力作用下，晶体中位错萌生、增殖和运动过程。
十二、影响屈服强度的因素
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