文档介绍：材料力学性能
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第一章 材料在单向静拉伸载荷下的力学性能
1-1 拉伸力-伸长曲线和应力-应变曲线
1-2 弹性线
4、真应力-应变曲线
定义： ；
式中：F——外加载荷；
S——试样瞬间截面积；
l0——试样原始标距长度；
l——试样瞬间标距长度。
注：①相对而言， 曲线较 曲线真实 。
②在小应变范围内，二者区别很小，可以不区分，
且 曲线更方便。
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1-2 弹性变形
材料受外力作用发生尺寸和形状的变化，成为变形。外力去除后，随之消失的变形为弹性变形，剩余的变形为塑性变形。
Hooke定律：金属弹性变形时，外力与应变成正比。 即：
1、弹性变形及其实质
加载
卸载
原子间的距离发生伸长和缩短，但原子间的结合键并没有发生破坏
卸载后变形迅速恢复
弹性变形特征：可逆性（受力作用后产生变形，载荷卸除后，变形消失）
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1-2 弹性变形
1、弹性变形及其实质
在没有外加载荷作用时，金属中的原子N1、N2在平衡位置附近振动，相邻原子间的作用力由引力和斥力叠加而成。
当原子间相互平衡力受外力而受到破坏时，原子位置相应调整，产生位移。而位移总和在宏观上表现为变形。
外力去除后，原子依靠之间的作用力又回到原来平衡位置，位移消失，宏观变形消失。
由于晶体中的缺陷的存在，在弹性变形量尚小时的应力可以激活位错运动，代之以塑性变形。实际上可实现的弹性变形量不会很大。
曲线1：两原子间的引力
曲线2：两原子间的斥力
曲线3：两原子之间的作用力
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1-2 弹性变形
2、弹性性能
弹性模量（E）
（单向受力状态下）。它反映材料抵抗正应变的能力。
切变模量（G）
（纯剪受力状态下）。它反映材料抵抗切应变的能力。
泊松比（ ）依据体积不变原理，纵向伸长，那么横向必然收缩
（单向-X方向受力状态下）
它反映材料横向正应变与受力方向
正应变的相对比值。
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1-2 弹性变形
2、弹性性能
体积弹性模量（K）
刚度：工程上弹性模型称为刚度，
表征金属材料对弹性变形的抗力。
各向异性
单晶体金属表现为弹性各向异性
多晶体金属表现为伪各向同行（单个晶粒弹性模量的各向统计平均值）
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1-2 弹性变形
2、弹性性能
弹性模量影响因素
金属原子本性和晶格类型 原子间作用力与原子距离
应力与应变 弹性模量
合金化、热处理、冷塑性变形
温度、加载速率
弹性模量主要取决于结合键本性和原子结合力
共价键材料﹥金属键材料﹥分子键结合的高分子材料
均对弹性模量影响不大
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1-2 弹性变形
2、弹性性能
弹性比功（弹性比能、应变比能）
一般用金属在塑性变形开始前单位体积材料
吸收的最大弹性变形功表示。
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1-2 弹性变形
3、弹性不完整性（弹性后效）
在滞弹性变形期间产生的附加弹性应变称为滞弹性应变。滞弹性应变随时间的变化情况如图中下半部分所示。其中，正弹性后效CE段和反弹性后效GF段的滞弹性应变都是时间的函数，而瞬时弹性应变oa段和bd段则与时间无关。
实际金属在外力作用下产生弹性变形，开始时沿OA线产生瞬时弹性应变OC，如果载荷保持不变