- 1、本文档共36页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
[理学]工程材料力学基础第二章
第二章 金属在其它静载 荷下的力学性能 第一节 应力状态软性系数 第二节 压缩 第三节 弯曲 第四节 扭转 第五节 缺口试样静载荷试验 第六节 硬 度 第一节 应力状态软性系数 由材料力学可知,任何复杂应力状态均可用三个主应力σ1、σ2和σ3(σ1σ2σ3)来表示。根据这三个主应力,由最大切应力理论可得:τmax=(σ1-σ3)/2;由相当最大正应力理论:σmax=σ1-υ(σ2+σ3)。 应力状态软性系数: ? ? ? 对于金属材料:υ取0.25 α↑→τmax↑→应力状态越软,金属越易产生塑性变形和韧性断裂。 应力状态软性系数 第二节 压缩 一、压缩试验 对于脆性材料为了反映其在塑性状态下的力学行为,以比较其微小的塑性差异,以及在接触表面受多向压缩应力的机件,常采用压缩试验。 金属的单向压缩试验按GB7314-87《金属压缩试验方法》进行。 主要性能指标: 1、规定非比例压缩应力σpc 2、抗压强度σbc 压 缩 试 验 第三节 弯曲 1、弯曲试验的特点 金属杆状试样承受弯矩作用后,其内部应力主要为正应力。但杆截面上的应力分布不均匀,表面最大,中心为零,且应力方向发生变化。 1)? 弯曲试验的试样形状简单,操作方便。常用于测定铸铁、铸造合金、工具钢及硬质合金等脆性与低塑性材料的强度和显示塑性的差别。 2)? 弯曲试验时可用试样弯曲的挠度显示材料的塑性。 3)? 弯曲试验时,试样的表面应力最大,可较灵敏地反映材料的表面缺陷。常用来比较和鉴定渗碳层和表面淬火层等表面热处理机件的质量和性能。 ? ? 弯曲试验 2、弯曲试验原理 试样在弹性范围内弯曲时,受拉侧表面的最大弯曲应力: M-最大弯矩: 三点弯曲 M=FLS/4 四点弯曲 M=Fl/2 W-试样的抗弯截面系数: 圆形试样 矩形试样 3、弯曲试验力学性能指标 金属抗弯试验方法按GB/T14452-93《金属弯曲力学性能试验方法》进行。 1)规定非比例弯曲应力σpb 试样弯曲时,外侧表面上的非比例弯曲应变εpb达到规定值时,按弹性弯曲应力公式计算的最大弯曲应力。例如:σpb0.01或σpb0.2。 三点弯曲: 四点弯曲: n-挠度放大系数 Y -圆形试样的半径或矩形试样的半高 2)抗弯强度σbb 根据试样弯曲至断裂前达到的最大弯曲力,按弹性弯曲公式计算的最大弯曲应力,称为抗弯强度。 弯曲力-挠度 曲线 4.弯曲试验的应用 1.用于测定灰铸铁的抗弯强度 2.用于测定硬质合金的抗弯强度 3.用于陶瓷材料的抗弯强度测定 第四节 扭转 金属扭转试验按GB10128-88《金属扭转试验方法》进行。 1、扭转试验的特点 1)? 扭转时α=0.8,比拉伸大,易于显示金属的塑性行为。 2)? 圆形试样扭转时,整个长度上塑性变形是均匀的,没有缩颈现象。所以能反映高塑性材料直至断裂前的变形能力和强度。 3)? 能较敏感地反映出金属表面缺陷及表面硬化层的性能。 4)? 扭转试验是测定大部分材料切断抗力最可靠的方法。 5)? 根据扭转试验的宏观断口特征,可明确鉴别金属材料的最终断裂是正断还是切断。(切断:断口平整且与试样轴线垂直;正断:断面与试样轴线成45°角且呈螺旋状) 2、扭转试验的应用 无论脆性或低塑性材料,通过扭转试验都能真实反映其力学性能。 扭转试验 3、扭转试验的力学性能指标 1、切变模量G? 2、屈服点τs? 3、规定非比例扭转应力τp? 4、抗扭强度τb 第五节 缺口试样静载荷试验 一、缺口效应 1、缺口试样在弹性状态下的应力分布 缺口理论应力集中系数: 缺口效应1:引起应力集中,并改变缺口前方的应力状态。对于脆性或低塑性材料,使其抗拉强度降低。 缺口试样在弹性状态下的应力分析 2、缺口试样在塑性状态下的应力分析 缺口效应2:使塑性材料强度增高,塑性降低。 二、缺口试样静拉伸试验 缺口试样的静拉伸试验常用于评定拉伸条件下金属材料对缺口的敏感性。常用缺口试样的抗拉强度σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值作为材料的缺口敏感性指标,称为缺口敏感度,用qe或NSR(Notch Sensitivity Ratio)表示。 qe↑→缺口敏感性↓。 脆性材料:qe<1 ,高强度材料qe<1。表明缺口处尚未发生明显塑性变形时就已经脆性断裂。 塑性材料,若缺口
文档评论(0)