第二章 軸向拉伸與壓縮第四季 試驗(yàn)

1、1第五節(jié)第五節(jié) 材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能 一、拉伸試驗(yàn)簡(jiǎn)介一、拉伸試驗(yàn)簡(jiǎn)介試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)： GB 2281987 金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣：標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣：規(guī)定標(biāo)距規(guī)定標(biāo)距: 10ld或者或者 5ldGB/T 2282002 金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 標(biāo)距：標(biāo)距：試樣工作段的原始長(zhǎng)度試樣工作段的原始長(zhǎng)度2試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備 材料力學(xué)試驗(yàn)原理：試驗(yàn)原理：tanE5二、低碳鋼拉伸二、低碳鋼拉伸 曲線曲線 1. 線彈性階段（線彈性階段（Ob 段）段）性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 彈性變形彈性變形彈性變形：卸載后會(huì)消失的變形彈性變形

2、：卸載后會(huì)消失的變形 應(yīng)力與應(yīng)變成正比（應(yīng)力與應(yīng)變成正比（Oa 段）段）性能參數(shù)性能參數(shù) 比例極限比例極限 p 胡克定律適用范圍：胡克定律適用范圍： p 彈性模量彈性模量 E彈性模量彈性模量 E 就等于就等于 Oa 直線段的斜率，即直線段的斜率，即a p e 彈性極限彈性極限 e彈性階段的最高點(diǎn)，工程中彈性階段的最高點(diǎn)，工程中胡克定律適用范圍：胡克定律適用范圍： etanE62. 屈服階段（屈服階段（bc 段）段）性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 塑性變形塑性變形塑性變形：卸載后不會(huì)消失塑性變形：卸載后不會(huì)消失 屈服現(xiàn)象屈服現(xiàn)象性能參數(shù)性能參數(shù) 屈服極限屈服極限 s ：下屈服點(diǎn)的應(yīng)力，發(fā)生屈服現(xiàn)象的最小應(yīng)力下

3、屈服點(diǎn)的應(yīng)力，發(fā)生屈服現(xiàn)象的最小應(yīng)力屈服現(xiàn)象：材料暫時(shí)喪失了屈服現(xiàn)象：材料暫時(shí)喪失了的變形的變形 變形抗力變形抗力a p e sc73. 強(qiáng)化階段（強(qiáng)化階段（ ce 段）段）性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 彈彈塑性變形塑性變形 強(qiáng)化現(xiàn)象強(qiáng)化現(xiàn)象性能參數(shù)性能參數(shù) 強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限 b ： 曲線曲線最高點(diǎn)的應(yīng)力，即斷裂前所能承受的最大應(yīng)力最高點(diǎn)的應(yīng)力，即斷裂前所能承受的最大應(yīng)力強(qiáng)化現(xiàn)象：材料恢復(fù)了變形強(qiáng)化現(xiàn)象：材料恢復(fù)了變形抗力抗力 a p e sce b84. 縮頸階段（縮頸階段（ef 段）段）縮頸現(xiàn)象：縮頸現(xiàn)象：變形抗力急劇下降，直至斷裂變形抗力急劇下降，直至斷裂變形局部化變形局部化若加載到強(qiáng)化階段的某一點(diǎn)

4、若加載到強(qiáng)化階段的某一點(diǎn)d 停止加載停止加載,并逐漸卸載并逐漸卸載,在卸在卸載過(guò)載過(guò)程中程中,荷荷載與試樣伸長(zhǎng)量之載與試樣伸長(zhǎng)量之間遵間遵循直線關(guān)循直線關(guān)系系的的規(guī)律稱為材料規(guī)律稱為材料的卸的卸載定載定律律. abcefOgfhdd三、卸載規(guī)律與冷作硬化現(xiàn)象三、卸載規(guī)律與冷作硬化現(xiàn)象卸載規(guī)律：卸載規(guī)律：即線性卸載，如圖中即線性卸載，如圖中 dd直線段直線段在常溫下把材料預(yù)拉到強(qiáng)在常溫下把材料預(yù)拉到強(qiáng)化階段然后卸載化階段然后卸載,當(dāng)再次加載時(shí)當(dāng)再次加載時(shí),試樣在線彈性范圍內(nèi)所能承受試樣在線彈性范圍內(nèi)所能承受的最大荷載將增大的最大荷載將增大.這種現(xiàn)象稱這種現(xiàn)象稱為冷作硬化為冷作硬化冷作硬冷作硬化化

5、 abcdefOdgfhdep -彈彈性應(yīng)變性應(yīng)變e- 塑性應(yīng)變塑性應(yīng)變p11四、材料的塑性指標(biāo)四、材料的塑性指標(biāo) （1）伸長(zhǎng)率）伸長(zhǎng)率 1100%lll l 為為標(biāo)距；標(biāo)距； l1 為試件拉斷為試件拉斷后后工作段的長(zhǎng)度工作段的長(zhǎng)度（2）斷面收縮率）斷面收縮率 1100%AAA A 為為原始橫截面積；原始橫截面積； A1 為試件拉斷為試件拉斷后后斷口處的最小橫截面積斷口處的最小橫截面積工程中通常將材料劃分為兩類：工程中通常將材料劃分為兩類：5% :塑性材料塑性材料 5% :脆性材料脆性材料 12五、名義屈服極限五、名義屈服極限 有些塑性材料不存在明顯的有些塑性材料不存在明顯的屈服階段，工程中通

6、常以產(chǎn)屈服階段，工程中通常以產(chǎn)生生 0.2% 的應(yīng)變的應(yīng)變所對(duì)應(yīng)的應(yīng)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度指標(biāo)，稱為力作為屈服強(qiáng)度指標(biāo)，稱為名義屈服極限或條件屈服極名義屈服極限或條件屈服極限，記作限，記作 0.213六、鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能六、鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能 1.鑄鐵拉伸鑄鐵拉伸14六、鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能六、鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能 性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 2.鑄鐵拉伸鑄鐵拉伸 曲線曲線 1. 塑性變形很小塑性變形很小 2. 強(qiáng)度指標(biāo)：強(qiáng)度極限強(qiáng)度指標(biāo)：強(qiáng)度極限 b3. 抗拉強(qiáng)度很低抗拉強(qiáng)度很低4. 彈性模量彈性模量/%/MPa以以 曲線開始部分的割線的曲線開始部分的割線的斜率作為斜率作為彈性模量，即對(duì)于鑄彈

7、性模量，即對(duì)于鑄鐵，胡克定律近似成立。鐵，胡克定律近似成立。15第六節(jié)第六節(jié) 材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)試件：標(biāo)準(zhǔn)試件：1. 低碳鋼壓縮低碳鋼壓縮 GB/T 73142005 金屬壓縮試驗(yàn)方法金屬壓縮試驗(yàn)方法 GB 73141987 金屬壓縮試驗(yàn)方法金屬壓縮試驗(yàn)方法短圓柱，高度與直徑比一般為短圓柱，高度與直徑比一般為 2.53.517第六節(jié)第六節(jié) 材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能 2. 低碳鋼壓縮低碳鋼壓縮 曲線曲線 比例極限比例極限 p、屈服極限、屈服極限 s、彈性模量彈性模量 E 與拉伸時(shí)大致相同與拉伸時(shí)大致相同 不存在強(qiáng)度極限不存在強(qiáng)度極限主要結(jié)論：主要結(jié)論：183. 鑄鐵壓縮鑄鐵壓縮 194. 鑄鐵壓縮鑄鐵壓縮 曲線曲線 抗壓強(qiáng)度極限抗壓