應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)[重要知識(shí)]

1、應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn) 1重點(diǎn)輔導(dǎo) 力學(xué)性質(zhì)：在外力作用下材料在變形和破壞方面所力學(xué)性質(zhì)：在外力作用下材料在變形和破壞方面所 表現(xiàn)出的力學(xué)性能表現(xiàn)出的力學(xué)性能 試件和實(shí)驗(yàn)條件試件和實(shí)驗(yàn)條件 常溫、靜常溫、靜 載載 9-49-4 一、拉伸時(shí)的應(yīng)力一、拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)應(yīng)變曲線(xiàn) 2重點(diǎn)輔導(dǎo) 1 1、 試件試件 L0 標(biāo)點(diǎn)標(biāo)點(diǎn) 標(biāo)距標(biāo)距 d0 （1）材料類(lèi)型材料類(lèi)型： 低碳鋼低碳鋼： 灰鑄鐵灰鑄鐵： 2標(biāo)準(zhǔn)試件標(biāo)準(zhǔn)試件： 塑性材料的典型代表；塑性材料的典型代表； 脆性材料的典型代表脆性材料的典型代表； （2）標(biāo)準(zhǔn)試件標(biāo)準(zhǔn)試件： 標(biāo)距標(biāo)距： 用于測(cè)試的等截面部分長(zhǎng)度；用于測(cè)試的等截面部分長(zhǎng)度； 尺寸符合國(guó)標(biāo)的

2、試件尺寸符合國(guó)標(biāo)的試件； 圓截面試件標(biāo)距：圓截面試件標(biāo)距：L0=10d0或或5d0 3重點(diǎn)輔導(dǎo) 2、試驗(yàn)機(jī) 4重點(diǎn)輔導(dǎo) 0 5重點(diǎn)輔導(dǎo) 3、低碳鋼拉伸曲線(xiàn) 6重點(diǎn)輔導(dǎo) 明顯的四個(gè)階段明顯的四個(gè)階段 1 1、彈性階段、彈性階段obob P 比例極限比例極限 E e 彈性極限彈性極限 tanE 2 2、屈服階段、屈服階段bcbc（失去抵（失去抵 抗變形的能力）抗變形的能力） s 屈服極限屈服極限 3 3、強(qiáng)化階段、強(qiáng)化階段cece（恢復(fù)抵抗（恢復(fù)抵抗 變形的能力）變形的能力） 強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限 b 4 4、局部徑縮階段、局部徑縮階段efef o a b c e f P e s b 7重點(diǎn)輔導(dǎo) (1

3、) (1)彈性階段彈性階段 比例極限比例極限p p oa段是直線(xiàn)，應(yīng)力與應(yīng)變?cè)诖硕纬烧汝P(guān)系，材 料符合虎克定律，直線(xiàn)oa的斜率 就是材 料的彈性模量，直線(xiàn)部分最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值 記作pp，稱(chēng)為材料的比例極限比例極限。曲線(xiàn)超過(guò)a點(diǎn)，圖 上ab段已不再是直線(xiàn)，說(shuō)明材料已不符合虎克定 律。但在ab段內(nèi)卸載，變形也隨之消失，說(shuō)明ab 段也發(fā)生彈性變形，所以ab段稱(chēng)為彈性階段。b點(diǎn) 所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值記作ee ，稱(chēng)為材料的彈性極限彈性極限。 彈性極限與比例極限非常接近，工程實(shí)際中通常對(duì)二者彈性極限與比例極限非常接近，工程實(shí)際中通常對(duì)二者 不作嚴(yán)格區(qū)分，而近似地用比例極限代替彈性極限。不作嚴(yán)格區(qū)分，而近似

4、地用比例極限代替彈性極限。 Etan 8重點(diǎn)輔導(dǎo) (2) (2)屈服階段屈服階段 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 曲線(xiàn)超過(guò)b點(diǎn)后，出現(xiàn)了一段鋸齒形曲線(xiàn)， 這階段應(yīng)力沒(méi)有增加，而應(yīng)變依然在增加，材 料好像失去了抵抗變形的能力，把這種應(yīng)力不增 加而應(yīng)變顯著增加的現(xiàn)象稱(chēng)作屈服，bc段稱(chēng)為屈 服階段。屈服階段曲線(xiàn)最低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力 稱(chēng)為屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)(或屈服極限屈服極限)。在屈服階段卸載，將 出現(xiàn)不能消失的塑性變形。工程上一般不允許構(gòu) 件發(fā)生塑性變形，并把塑性變形作為塑性材料破 壞的標(biāo)志，所以屈服點(diǎn) 是衡量材料強(qiáng)度的一 個(gè)重要指標(biāo)。 s s s 9重點(diǎn)輔導(dǎo) (3)(3)強(qiáng)化階段強(qiáng)化階段 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 經(jīng)過(guò)屈服階段后，

5、曲線(xiàn)從c點(diǎn)又開(kāi)始逐漸上 升，說(shuō)明要使應(yīng)變?cè)黾?，必須增加?yīng)力，材料 又恢復(fù)了抵抗變形的能力，這種現(xiàn)象稱(chēng)作強(qiáng)化， ce段稱(chēng)為強(qiáng)化階段。曲線(xiàn)最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力 值記作 ，稱(chēng)為材料的抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度(或強(qiáng)度極限)， 它是衡量材料強(qiáng)度的又一個(gè)重要指標(biāo)。 (4)(4)縮頸斷裂階段縮頸斷裂階段 曲線(xiàn)到達(dá)e點(diǎn)前，試件的變形是均勻發(fā)生的， 曲線(xiàn)到達(dá)e點(diǎn)，在試件比較薄弱的某一局部(材 質(zhì)不均勻或有缺陷處)，變形顯著增加，有效橫 截面急劇減小，出現(xiàn)了縮頸現(xiàn)象，試件很快被 拉斷，所以ef段稱(chēng)為縮頸斷裂階段。 b b 10重點(diǎn)輔導(dǎo) 4. 4.塑性指標(biāo)塑性指標(biāo) 試件拉斷后，彈性變形消失，但塑性變形仍保 留下來(lái)。工程上用試件拉斷后遺留下來(lái)的變形 表示材料的塑性指標(biāo)。常用的塑性指標(biāo)有兩個(gè): 伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率: : 1 100 LL L % % 斷面收縮率斷面收縮率 : 1 100 AA A % % L1 試件拉斷后的標(biāo)距 L 是原標(biāo)距 A1 試件斷口處的最小橫截面面積 A 原橫截面面積。 、 值越大，其塑性越好。一般把 5的材 料稱(chēng)為塑性材料塑性材料，如鋼材、銅、鋁等；把 5%延伸率延伸率 5% 可承受沖擊載荷，適合于可承受沖擊載荷，適合于 鍛壓和冷加