机械材料的力学性能
对于韧性材料,有弹性和塑性两个阶段。
弹性阶段的力学性能有:
①比例极限
应力与应变保持成正比关系的应力最高限。当应力小于或等于比例极限时,应力与应变满足胡克定律,即应力与应变成正比。
②弹性极限
弹性阶段的应力最高限。在弹性阶段内,载荷除去后,变形全部消失。这一阶段内的变形称为弹性变形。绝大多数工程材料的比例极限与弹性极限极为接近,因而可近似认为在全部
弹性阶段内应力和应变均满足胡克定律。
龙门石窟在哪 ③弹性模量
弹性阶段内,纵向应力与纵向应变的比例常数(E )。
久字成语 ④剪切弹性模量
捋胡子 弹性阶段内,剪应力与剪应变的比例常数(G )。
⑤泊松比
浪淘沙 刘禹锡 横向应变与纵向应变之比(ν)。上述3种弹性常数之间满足G=E/2(1+v)。
塑性阶段的力学性能有:
①屈服强度
材料发生屈服时的应力值。又称屈服极限。屈服时应力不增加但应变会继续增加。
②条件屈服强度 狐狸和乌鸦教学设计
某些无明显屈服阶段的材料,规定产生一定塑性应变量(例如0.2%)时的应力值 ,作为条件屈服强度 。应力超过屈服强度后再卸载,弹性变形将全部消失,但仍残留部分不可消失的变形,称为永久变形或塑性变形。
九九歌谣 ③强化与强度极限
应力超过屈服强度后,材料由于塑性变形而产生应变强化,即增加应变需继续增加应力。这一阶段称为应变强化阶段 。强化阶段的应力最高限,即为强度极限。应力达到强度极限后,试样会产生局部收缩变形,称为颈缩。
④延伸率(δ )与截面收缩率(ψ)
试样拉断后长度与横截面积的改变量与加 载前比 值的百分数 ,即δ =( lb-l0)/l0 ×100% ,ψ=(A0-Ab)/A0×100%。式中 l0、A0 分别为试样的标距和标距内的面积 ;lb 、Ab分别为拉断后的标距长度和断口处的最小横截面积。
对于脆性材料(δ≤ 5% ),没有明显的屈服与塑性变形阶段。
试样在变形很小时即被拉断,这时的应力值称为强度极限。某些脆性材料的应力 -应变曲线上也无明显的直线阶段,这时,胡克定律是近似的。弹性模量由应力 - 应变曲线的割线的斜率确定。
压缩时,大多数工程韧性材料具有与拉伸时相同的屈服强度与弹性模量,但不存在强度极限。大多数脆性材料,压缩时的力学性能与拉伸时有较大差异。例如铸铁压缩时会表现出明显的韧性,试样破坏时有明显的塑性变形,断口沿约45°斜面剪断,而不是沿横截面断裂;强度极限比拉伸时高4~5倍。
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