材料的力學性能

1、第三章 材料的力學性能,3.1 概述,,3.2 塑性材料在拉壓時的力學性能,3.3 脆性材料在拉壓時的力學性能,3.4 安全因數 許用應力,返回,材料力學性能：材料在外力作用下，強度和變形方面所表現出的性能。,第三章 材料的力學性能/材料的力學性能,3.1 概述,主要設備：可變量程萬能材料試驗機、測量試件變形的儀器。,,目錄,實驗樣件,(b)矩形截面標準試件(截面積為A）：,標距l(xiāng)0,壓縮試件常采用圓形截面或方形截面的短

2、試件。試件高度與截面尺寸的比例關系為圓形截面試件：l0 /d0 =1.5 ~3 ；方形截面試件：l0 /b =1 ~3 。,第三章 材料的力學性能/實驗樣件,,目錄,I、 低碳鋼(含碳量﹤0.25%)拉伸實驗及力學性能,σ p----比例極限σe----彈性極限σs----屈服極限σb----強度極限,3.2 塑性材料在拉壓時的力學性能,第三章 材料的力學性能/拉伸過程的四個階段,,目錄,1.延伸率,2.斷面收縮率,d≥

3、5%—塑性材料 d＜5%—脆性材料,塑性指標,O,σ,ε,,,,,應力-應變（σ-ε）圖,l----試件拉斷后的長度,A----試件拉斷后斷口處的最小橫截面面積,冷作硬化現象,在強化階段卸載后，如重新加載曲線將沿卸載曲線上升。,如對試件預先加載，使其達到強化階段，然后卸載；當再加載時試件的線彈性階段將增加，而其塑性降低。----稱為冷作硬化現象,第三章 材料的力學性能/塑性指標冷作硬化現象,,目錄,,,2,O,s,e,,,1、

4、錳鋼 2、硬鋁 3、退火球墨鑄鐵 4、低碳鋼,特點：d 較大，為塑性材料。,Ⅱ、其它金屬材料拉伸時的力學性能,無明顯屈服階段的，規(guī)定以塑性應變es=0.2%所對應的應力作為名義屈服極限，記作s0.2,第三章 材料的力學性能/其它材料拉伸時的力學性能,,目錄,Ⅲ 、塑性材料在壓縮時的力學性能,比例極限sp，屈服極限ss，彈性模量E基本與拉伸時相同。,低碳鋼壓縮實驗：,第三章 材料的力學性能/塑性材料在壓縮時的力學性能,,目

5、錄,1 . 脆性材料在拉伸時的力學性能,,,O,F,D L,強度極限：,① sb—拉伸強度極限，脆性材料唯一拉伸力學性能指標。 ② 應力應變不成比例，無屈服、頸縮現象，變形很小且sb很低。,3.3 脆性材料在拉壓時的力學性能,第三章 材料的力學性能/脆性材料在拉伸時的力學性能,,目錄,sbc>sb，鑄鐵抗壓性能遠遠大于抗拉性能，斷裂面為與軸向大致成45o～55o的滑移面破壞。,2 . 脆性材料在壓縮時的力

6、學性能,第三章 材料的力學性能/脆性材料在壓縮時的力學性能,,目錄,,塑性材料的特點：斷裂前變形大，塑性指標高，抗拉能力強。常用指標---屈服極限，一般拉和壓時的sS相同。 脆性材料的特點：斷裂前變形小，塑性指標低。常用指標是 sb、sbc且sb《 sbc。,3.非金屬材料的力學性能,1)混凝土近似勻質、各向同性材料 。屬脆性材料，一般用于抗壓構件。2）木材各向異性材料3）玻璃鋼各向異性材料。優(yōu)點是：重量輕