材料物理-材料的受力形变..ppt

绪 论 本课程的内容庞杂，每章都自成体系。从四个方面进行学习：基本概念、物理本质、影响因素和分析应用。 2.1 应力和应变 2.2 弹性形变 2.3 滞弹性 2.4 材料的塑性形变 2.5　材料的高温蠕变 1. 单向拉伸应变 名义应变和真实应变 一、 虎克定律（应力与应变的关系）　 弹性模量，对各向同性体为一常数。表示材料抵抗弹性变形的能力。 。 　　　 若长方体各面分别受有均匀分布的正应力 ,则在各方面的总应变可以将三个应力分量中的第一个应力分量引起的应变分量叠加而求得。 　对于剪切应变，则有： 　对于均匀压缩应变 5、弹性模量 弹性模量E是一个重要的材料常数，它是原子间结合强度的一个标志。 滑移的临界分切应力（?c）：在滑移面上沿滑移方面开始滑移的最小分切应力。 滑移的临界分切应力（?c） ?c取决于金属的本性，不受?，?的影响； ?或?＝90?时，? ?； ?c＝?cos?cos? ?的取值 ?，?＝45?时，? 最小，晶体易滑移； 软取向：值大； 取向因子：cos?cos? 硬取向：值小。 2.3.2 滞弹性 一、标准线性固体 为恒定应变下的应力松弛弛豫时间。 为恒定应力下的应变蠕变时间。 标准线性固体方程 二、应变松弛和应力松弛 1、应变松弛（蠕变） 应变松弛是固体材料在恒定荷载下，变形随时间延续而缓慢增加的不平衡过程。 蠕变：是指在恒定的应力作用下，材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。 例如：沥青、水泥、混凝土、玻璃、高聚物在室温下，金属、陶瓷在较高温度下，在持续外力作用下，除初始弹性变形外，都会出现不同程度的随时间延续而发展的缓慢变形。 蠕变 蠕变回复 2、应力松弛 应力松弛是在持续外力作用下，发生变形着的物体，在总的变形值保持不变的情况下，由于徐变变形渐增，弹性变形相应减小，由此使物体的内部应力随时间延续而逐渐减少的过程。 应力松弛：是在恒定温度和形变保持不变的情况下，材料内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。 例如：打包带变松、橡皮筋变松 三、松弛时间 1、恒定应力 设 为总应变的滞后部分 滞后大小： 注意： 分离变量： 积分： 滞弹性应变与时间 t 的关系 总应变与时间的关系，加上 讨论： 应变蠕变时间：在恒定应力作用下，应变达到 所需时间 越大，应变滞后越大，因此 可以反映不同材料应变滞后的程度。即 越大滞弹性也越大。 2、恒定应变 （应力松弛） 对于弹簧2，恒定应变 则 不变 对于弹簧1， 应力松弛方程 分离变量，解方程 讨论： 是应力从原始值 松弛到 所需时间 即 应力松弛时间。 应变蠕变时间。 如果 大， 或 E 小，则 都大，滞后大 如果 则， ，E为常数，不随时间变化， 理想弹性 如果 则， ， 体系E随时间变化， 塑性形变是指一种在外力移去后不能恢复的形 变。材料经受塑性形变而不破坏的能力叫延展性， 此种性能在材料加工和使用中都很有用，是一种重 要的力学性能。 2.4 材料的塑性形变 塑性变形是金属区别于非金属的重要特征。 弹性极限 产生弹性变形而不产生塑性变形的最大应力； 屈服强度 、 金属开始塑性变形的最小应力； 抗拉强度 材料抵抗大塑性变形的能力，反映极限承载能力。 δ和ψ都是材料的塑性指标，表示金属的塑性变形能力。 断面收缩率： 断后伸长率（延伸率）: 塑性指标 塑 性 变 形 方 式 从宏观上看，固体的塑性变形方式很多，