材料的力學(xué)性能

1、第三章 材料的力學(xué)性能,3.1 概述,,3.2 塑性材料在拉壓時的力學(xué)性能,3.3 脆性材料在拉壓時的力學(xué)性能,3.4 安全因數(shù) 許用應(yīng)力,返回,材料力學(xué)性能：材料在外力作用下，強度和變形方面所表現(xiàn)出的性能。,第三章 材料的力學(xué)性能/材料的力學(xué)性能,3.1 概述,主要設(shè)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(biāo)準(zhǔn)試件(截面積為A）：,標(biāo)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(guān)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(xué)性能/實驗樣件,,目錄,I、 低碳鋼(含碳量﹤0.25%)拉伸實驗及力學(xué)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(xué)性能,第三章 材料的力學(xué)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(biāo),O,σ,ε,,,,,應(yīng)力-應(yīng)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(xiàn)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(yù)先加載，使其達到強化階段，然后卸載；當(dāng)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(xiàn)象,第三章 材料的力學(xué)性能/塑性指標(biāo)冷作硬化現(xiàn)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(xué)性能,無明顯屈服階段的，規(guī)定以塑性應(yīng)變es=0.2%所對應(yīng)的應(yīng)力作為名義屈服極限，記作s0.2,第三章 材料的力學(xué)性能/其它材料拉伸時的力學(xué)性能,,目錄,Ⅲ 、塑性材料在壓縮時的力學(xué)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(xué)性能/塑性材料在壓縮時的力學(xué)性能,,目

5、錄,1 . 脆性材料在拉伸時的力學(xué)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(xué)性能指標(biāo)。 ② 應(yīng)力應(yīng)變不成比例，無屈服、頸縮現(xiàn)象，變形很小且sb很低。,3.3 脆性材料在拉壓時的力學(xué)性能,第三章 材料的力學(xué)性能/脆性材料在拉伸時的力學(xué)性能,,目錄,sbc>sb，鑄鐵抗壓性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(xué)性能,第三章 材料的力學(xué)性能/脆性材料在壓縮時的力學(xué)性能,,目錄,,塑性材料的特點：斷裂前變形大，塑性指標(biāo)高，抗拉能力強。常用指標(biāo)---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(biāo)低。常用指標(biāo)是 sb、sbc且sb《 sbc。,3.非金屬材料的力學(xué)性能,1)混凝土近似勻質(zhì)、各向同性材料 。屬脆性材料，一般用于抗壓構(gòu)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