文档介绍：工程材料力学性能Mechanical Properties of Engineering Materials
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材料科学研究的主要目的是使材料能够发挥自身最大的潜力并安全使用,因此我们在不同场合就要求选用具有不同性能的材料。在机械设计中,材料的选择是按结构材料的力学性能来进行选择的。
材料的力学性能即材料抵抗外力的能力。其主要表现为:在静载荷下,动载荷下,特殊状态载荷下的各种力学行为和力学性能指标。
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第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能
单向静拉伸试验:在特定温度、加载方式、加载速度条件下的拉伸试验。
目的:
揭示力学行为:弹性变形、塑性变形及断裂等
测定力学性能指标:屈服强度、抗拉强度、断后延伸率及断面收缩率等
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静载拉伸试样
一般为光滑圆柱试样或板状试样。若采用光滑圆柱试样,试样工作长度(标长)l0 =5d0 或l0 =10d0 , d0 为原始直径。
光滑圆柱试样
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第一节拉伸力—伸长曲线
和应力—应变曲线
第二节弹性变形
第三节塑性变形
第四节金属的断裂
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第一节拉伸力—伸长曲线和应力—应变曲线
一、拉伸力—伸长曲线
定义:试验过程中拉伸力F
和试样伸长量△L的关系
Oe —弹性变形
AC—不均匀屈服塑性变形(屈服)
CB—均匀塑性变形(明显塑性变形)
Bk—不均匀集中塑性变形
k—断裂
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二、工程应力—应变曲线
应力:材料受外力加载荷作用时单位截面面积上的内力即为应力
应变:单位长度(或面积)上的伸长(或收缩)称为应变
工程应力和工程应变:基于式样初始截面和初始长度定义的应力、应变。又称条件应力和条件应变。
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=F/A0
=△L/L0
和F-△L曲线相似
变形时的力学行为
力学性能指标:强度和塑性两大类
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三、真实应力—应变曲线
真实应力:载荷除以试件某一变形瞬间的截面积。S=F/A
真实应变:在拉伸过程中,某一瞬间当拉伸力增加dF时,式样延长dL,则瞬时真应变为de=dL/L,e即为真应变:
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