附錄材料的力學性能

1、12附錄附錄 材料的力學性能材料的力學性能1 材料在拉伸和壓縮時的力學性能材料在拉伸和壓縮時的力學性能2 剪切胡克定律剪切胡克定律3 1 材料拉、壓時的力學性質(zhì)材料拉、壓時的力學性質(zhì)力學性能：在外力作用下材料在變形和破壞方面所表現(xiàn)出的特性力學性能：在外力作用下材料在變形和破壞方面所表現(xiàn)出的特性1 材料拉伸時的力學性質(zhì)材料拉伸時的力學性質(zhì)一一 試件和實驗條件：試件和實驗條件：常溫、靜載常溫、靜載l0=10d0l0= 5d04二二 低碳鋼的拉伸低碳鋼的拉伸5(1) 拉伸圖拉伸圖 ( F- l 曲線曲線 ) 拉伸圖與試樣的尺寸有關。拉伸圖與試樣的尺寸有關。為了消除試樣尺寸的影響，為了消除試樣尺寸的影

2、響，把拉力把拉力F除以試樣的原始面除以試樣的原始面積積A，得正應力；同時把得正應力；同時把 l 除以標距的原始長度除以標距的原始長度l ,得到得到應變應變。 表示表示F和和 l關系的曲線，關系的曲線，稱為稱為拉伸圖拉伸圖FOlefhabcddgfl061 1、彈性階段、彈性階段o bP比例極限比例極限E e彈性極限彈性極限Etan 2 2、屈服階段、屈服階段b cs屈服極限屈服極限3 3、強化階段、強化階段c e強度極限強度極限b4 4、局部變形階段、局部變形階段e f低碳鋼低碳鋼 fOfh(2) (2) 應力應變圖應力應變圖 pa ebc se b彈性模量：彈性模量：7兩個塑性指標兩個塑性指

3、標: :100100ll%l 斷后伸長率：斷后伸長率：斷面收縮率：斷面收縮率：010100AA%A 5% 為塑性材料為塑性材料5% 為脆性材料為脆性材料低碳鋼的低碳鋼的2030% 60% 為塑性材料為塑性材料08三三 卸載定律及冷作硬化卸載定律及冷作硬化1 1、彈性范圍內(nèi)卸載、再加載、彈性范圍內(nèi)卸載、再加載2 2、過彈性范圍卸載、再加載、過彈性范圍卸載、再加載即材料在卸載過程中應力和即材料在卸載過程中應力和應變是線形關系，這就是卸應變是線形關系，這就是卸載定律。載定律。材料的比例極限增高，伸長材料的比例極限增高，伸長率降低，稱之為冷作硬化或率降低，稱之為冷作硬化或加工硬化。加工硬化。9 對于沒

4、有明顯對于沒有明顯屈服階段的塑性材屈服階段的塑性材料，用名義屈服極料，用名義屈服極限限p0.2p0.2來表示。來表示。四四 其它材料拉伸時的力學性能其它材料拉伸時的力學性能10對于脆性材料（鑄鐵），拉伸時的應力應變曲線為微對于脆性材料（鑄鐵），拉伸時的應力應變曲線為微彎的曲線，沒有屈服和徑縮現(xiàn)象，試件突然拉斷。斷彎的曲線，沒有屈服和徑縮現(xiàn)象，試件突然拉斷。斷后伸長率約為后伸長率約為0.5%0.5%。為典型的。為典型的脆性材料脆性材料。btbt拉伸強度極限（約為拉伸強度極限（約為140MPa140MPa）。它是衡量脆性材）。它是衡量脆性材料（鑄鐵）拉伸的唯一強度指標。料（鑄鐵）拉伸的唯一強度指標

5、。11一一 試件和實驗條件試件和實驗條件常溫、靜常溫、靜載載2 2 材料壓縮時的力學性質(zhì)材料壓縮時的力學性質(zhì)12二二 塑性材料（低碳鋼）的壓縮塑性材料（低碳鋼）的壓縮屈服極限屈服極限S 比例極限比例極限p 彈性極限彈性極限e 拉伸與壓縮在強化階段拉伸與壓縮在強化階段以前完全相同。以前完全相同。E - 彈性摸量彈性摸量13三三 脆性材料（鑄鐵）的壓縮脆性材料（鑄鐵）的壓縮脆性材料的抗拉與抗壓性質(zhì)不完脆性材料的抗拉與抗壓性質(zhì)不完全相同全相同壓縮時的強度極限遠大于拉伸時壓縮時的強度極限遠大于拉伸時的強度極限的強度極限bcbt 14ACBF12討論題討論題 現(xiàn)有鋼、鑄鐵兩種棒材，其直徑相同，從承載能力和經(jīng)濟效現(xiàn)有鋼、鑄鐵兩種棒材，其直徑相同，從承載能力和經(jīng)濟效益兩方面考慮，圖示結構兩桿合理的選材方案是益兩方面考慮，圖示結構兩桿合理的選材方案是 。 (A)1桿為鋼，桿為鋼，2桿為鑄鐵；桿為鑄鐵；(B)1桿為鑄鐵，桿為鑄鐵，2桿為鋼；桿為鋼；(C)兩桿均為鋼；兩桿均為鋼；(D)兩桿均為鑄鐵。兩桿均為鑄鐵。 A152 剪切虎克定律剪切虎克定律G切切變模量變模量（剪切彈性模量）（剪切彈性模量）2(1)EG 22 rmt rL G16剪應力互等定理：剪應力互等定理：在相互垂直的兩個平面上，剪應力成在相互垂