材料力學(xué)知識(shí)掃盲,材料的力學(xué)性能參數(shù)介紹
要依據(jù)。這些力學(xué)性能均需用標(biāo)準(zhǔn)試樣在材料試驗(yàn)機(jī)上按照規(guī)定的試驗(yàn)方法和程序測(cè)定,并可同時(shí)測(cè)定材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。?

韌性材料
韌性材料:有彈性和塑性兩個(gè)階段。
1彈性階段的力學(xué)性能
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比例極限
應(yīng)力與應(yīng)變保持成正比關(guān)系的應(yīng)力最高限。當(dāng)應(yīng)力小于或等于比例極限時(shí),應(yīng)力與應(yīng)變滿(mǎn)足胡克定律,即應(yīng)力與應(yīng)變成正比。
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彈性極限
彈性階段的應(yīng)力最高限。在彈性階段內(nèi),載荷除去后,變形全部消失。這一階段內(nèi)的變形稱(chēng)為彈性變形。絕大多數(shù)工程材料的比例極限與彈性極限極為接近,因而可近似認(rèn)為在全部彈性階段內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變均滿(mǎn)足胡克定律。
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彈性模量
彈性階段內(nèi),法應(yīng)力與線應(yīng)變的比例常數(shù)(E)。
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剪切彈性模量
彈性階段內(nèi),剪應(yīng)力與剪應(yīng)變的比例常數(shù)(G)。
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泊松比
垂直于加載方向的線應(yīng)變與沿加載方向線應(yīng)變之比(ν)。
上述3種彈性常數(shù)之間滿(mǎn)足:G=E/2(1+v)
2塑性階段的力學(xué)性能
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屈服強(qiáng)度
材料發(fā)生屈服時(shí)的應(yīng)力值。又稱(chēng)屈服極限。屈服時(shí)應(yīng)力不增加但應(yīng)變會(huì)繼續(xù)增加。
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條件屈服強(qiáng)度
某些無(wú)明顯屈服階段的材料,規(guī)定產(chǎn)生一定塑性應(yīng)變量(例如0.2%)時(shí)的應(yīng)力值,作為條件屈服強(qiáng)度。應(yīng)力超過(guò)屈服強(qiáng)度后再卸載,彈性變形將全部消失,但仍殘留部分不可消失的變形,稱(chēng)為永久變形或塑性變形。
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強(qiáng)化與強(qiáng)度極限
應(yīng)力超過(guò)屈服強(qiáng)度后,材料由于塑性變形而產(chǎn)生應(yīng)變強(qiáng)化,即增加應(yīng)變需繼續(xù)增加應(yīng)力。這一階段稱(chēng)為應(yīng)變強(qiáng)化階段。強(qiáng)化階段的應(yīng)力最高限,即為強(qiáng)度極限。應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限后,試樣會(huì)產(chǎn)生局部收縮變形,稱(chēng)為頸縮。
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延伸率(δ)與截面收縮率(ψ)
試樣拉斷后長(zhǎng)度與橫截面積的改變量與加載前比值的百分?jǐn)?shù),即:δ=(lb-l0)/l0×100%ψ=(A0-Ab)/A0×100%式中l(wèi)0、A0分別為試樣的標(biāo)距和標(biāo)距內(nèi)的面積;lb、Ab分別為拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度和斷口處的最小橫截面積。?
脆性材料
對(duì)于脆性材料(δ≤5%),沒(méi)有明顯的屈服與塑性變形階段,試樣在變形很小時(shí)即被拉斷,這時(shí)的應(yīng)力值稱(chēng)為強(qiáng)度極限。某些脆性材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線上也無(wú)明顯的直線階段,這時(shí),胡克定律是近似的。彈性模量由應(yīng)力-應(yīng)變曲線的割線的斜率確定。?
壓縮時(shí),大多數(shù)工程韌性材料具有與拉伸時(shí)相同的屈服強(qiáng)度與彈性模量,但不存在強(qiáng)度極限。大多數(shù)脆性材料,壓縮時(shí)的力學(xué)性能與拉伸時(shí)有較大差異。例如鑄鐵壓縮時(shí)會(huì)表現(xiàn)出明顯的韌性,試樣破壞時(shí)有明顯的塑性變形,斷口沿約45°斜面剪斷,而不是沿橫截面斷裂;強(qiáng)度極限比拉伸時(shí)高4~5倍。