材料力學(xué)性能02

材料力學(xué)性能哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院朱景川第一章材料靜載力學(xué)性能試驗(yàn)S1-1拉伸試驗(yàn)與拉伸曲線1.拉伸試驗(yàn)條件：光滑試樣、軸向(準(zhǔn))靜載拉伸試樣1)圓形截面2)矩形截面l0=10d0l0=5d0l0tb或2.拉伸曲線:P-L或-不同材料的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系示意圖2.拉伸曲線:P-

L或

-

L或

P或

低碳鋼拉伸曲線線彈性階段冷作硬化頸縮階段強(qiáng)化階段屈服階段3.典型材料拉伸曲線:無明顯屈服的塑性材料拉伸曲線晶態(tài)聚合物材料拉伸曲線1-脆性材料；2-明顯屈服塑性材料；3-無明顯屈服塑性材料；4-強(qiáng)應(yīng)變硬化材料；5-結(jié)晶聚合物典型工程材料拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線對(duì)比S1-2拉伸性能指標(biāo)1.彈性模量：E第一章材料靜載力學(xué)性能試驗(yàn)(1)比例極限比例極限σp是保證材料的彈性變形按正比關(guān)系變化的最大應(yīng)力，即在拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線上開始偏離直線時(shí)的應(yīng)力值，其表達(dá)式為:式中：FP為比例極限對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)力，A0為試棒的原始截面面積。2.強(qiáng)度：

p、

e、

s、

b(2)彈性極限彈性極限σe是材料由彈性變形過渡到彈—塑性變形時(shí)的應(yīng)力，應(yīng)力超過彈性極限以后，材料便開始產(chǎn)生塑性變形。其表達(dá)式為：式中：Fe為彈性極限時(shí)對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)力，Ao為試棒的原始截面面積。(3)比例極限與彈性極限的意義理論上，σp、σe是不同的，且各自唯一存在；工程上，σp、σe均難于準(zhǔn)確測(cè)定，為什么？國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一定義為“規(guī)定延伸強(qiáng)度”，

p——規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度

r——規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度

t——規(guī)定總延伸強(qiáng)度例如:

p0.01表示塑性延伸率為0.01%時(shí)的應(yīng)力；

r0.2表示殘余延伸率為0.2%時(shí)的應(yīng)力；比例極限、彈性極限與屈服強(qiáng)度的工程定義是統(tǒng)一的，都表示材料對(duì)微量塑性變形的抗力規(guī)定延伸強(qiáng)度的定義

p或Rp

t或Rt

r或Rrσp、σe的工程意義是：對(duì)于要求服役時(shí)其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系嚴(yán)格遵守線性關(guān)系的機(jī)件，如測(cè)力計(jì)彈簧，是依靠彈性變形的應(yīng)力正比于應(yīng)變的關(guān)系顯示載荷大小的，則應(yīng)以比例極限作為選擇材料的依據(jù)。對(duì)于服役條件不允許產(chǎn)生微量塑性變形的機(jī)件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按彈性極限來選擇材料。因此彈簧稱有稱量范圍的限制(4)屈服強(qiáng)度

s

對(duì)于沒有明顯屈服階段的塑性材料，用名義屈服極限Rr0.2來表示。塑性材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能：21屈強(qiáng)比（s/b）兩個(gè)塑性指標(biāo):斷后伸長(zhǎng)率:斷面收縮率:為塑性材料為脆性材料3.塑性:

k、

k不同臨界點(diǎn)對(duì)應(yīng)的延伸率A——斷后伸長(zhǎng)率Ag

——最大力塑性延伸率Agt

——最大力總延伸率At

——斷裂總延伸率Ae

——屈服點(diǎn)延伸率塑性材料和脆性材料力學(xué)性能比較:塑性材料斷裂前有很大塑性變形抗壓能力與抗拉能力相近延伸率δ

>5%可承受沖擊載荷，適合于鍛壓和冷加工脆性材料斷裂前變形很小抗壓能力遠(yuǎn)大于抗拉能力延伸率δ

<5%適合于做基礎(chǔ)構(gòu)件或外殼拉伸性能指標(biāo)新舊國(guó)標(biāo)對(duì)比

GB/T228.1-2010規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度最大力塑性延伸率斷裂總延伸率注意1：新、舊標(biāo)準(zhǔn)斷后伸長(zhǎng)率符號(hào)表示的差異為避免混亂，建議加注舊標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)：注意2：試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的修約

試驗(yàn)測(cè)定的性能結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行修約。如未規(guī)定具體要求，應(yīng)按照如下要求進(jìn)行修約：強(qiáng)度性能值修約至1MPa屈服點(diǎn)延伸率修約至0.1%