机械基础-材料的力学性能.pptVIP

复习： 1.轴向拉伸和压缩的受力特点。 2.截面法的步骤。 3.应力的定义及计算公式。 4.线应变的定义及计算公式。 5.胡克定律。 1．了解材料的力学性能及其应用。 §2—3　材料的力学性能 2．在万能试验机上观察：在静载荷作用下，对低碳钢拉伸、铸铁进行拉伸、压缩试验时的现象，记录试验过程和结果，解释力学性能。 机械零件或工具在使用过程中往往要受到各种形式外力的作用，这就要求制成零件或工具的金属材料必须具有承受机械载荷而不超过许可变形或不被破坏的能力，这种能力就是材料的力学性能。 一、材料的力学性能及其应用 金属材料在外力作用下表现出来的力学性能指标： 强 度 塑 性 硬 度 冲击韧性 疲劳强度 1．强度及其应用 强度——金属在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。强度的大小用应力表示。 根据载荷的作用方式分类 抗拉强度 抗压强度 抗剪强度 抗扭强度 抗弯强度 在工程上常用来表示金属材料强度的指标:屈服强度和抗拉强度 是指在外力作用下开始产生明显塑性变形的最小应力。 (1).屈服强度（屈服极限、屈服点）： 用Rel表示 (2).抗拉强度（强度极限）: 是指试样断裂前所能承受的最大的应力。 用Rm表示 Rel=Fl/So Fl：试样屈服时的载荷 So：试样的原始截面面积 Rm=Fm/So Fm:试样断裂前的最大载荷 So：试样的原始截面面积 抗拉强度——是通过拉伸试验测定的。它利用拉伸试验机产生的静拉力，对标准试样进行轴向拉伸，同时连续测量变化的载荷和试样的伸长量，直至断裂，并根据测得的数据，计算得出有关的力学性能指标。 拉伸试验机 塑性——材料受力后断裂前产生塑性变形的能力。 2．塑性及其应用 断后伸长率A：试样拉断后，标距的伸长量与原始标距 之比的百分率。 断面收缩率Z:试样拉断后，缩颈处面积变化量与原始横 截面面积之比的百分率 塑性衡量 指标 l1-l0 l0 ×100% A= l1——试样拉断后的标距,mm l0——试样的原始标距,mm S0-S1 S0 Z= ×100% S0——试样原始横截面积,mm2 S1—试样断裂处的最小横截面积,mm2 A、Z越大，材料塑性越好；A5%，则为脆性材料 练习： 有一直径do=10mm,长度lo=100mm的低碳钢试样，拉伸试验时测得Fl=21KN，Fm=29KN，du=5.65mm，lu=138mm，求Rel、Rm、A、Z。 作业： 一、填空题 1.金属材料在_______下表现出来的_________称为力学性能。 2.应力的符号用_________表示，单位为_____________。 3.金属的力学性能主要有_______、硬度、塑性、________和_________。 4.金属在外力作用下抵抗_______变形和________的能力称为强度，常用________表示。 5.Rm表示________，其数值越大，金属抵抗________的能力越大。 6.Rel表示________，其数值越大，金属抵抗________的能力越大。 7.机械零件以强度为主要设计依据。当材料承受的工作应力大于_______时发生破坏。 二、判断题 1.材料的伸长率、断面收缩率数值越大，表面其塑性越好。 （ ） 2.A5%时，材料为脆性材料。 （ ） 3.强度的指标有抗拉强度和屈服强度。 （ ） 三、计算题 1.对称直径为10mm的钢制短板试样，载荷加至18800N时保持，试样仍产生明显变形。当载荷加至34500N时试样被拉断。拉断后试样长度为70mm，断裂处最小直径为6mm，试求Rm、Rel、A、Z。 硬度——材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。它是衡量材料软硬程度的指标。硬度越高，材料的耐磨性越好。 3．硬度及其应用 硬度表示 布氏硬度（HBW） 洛氏硬度（HRA、HRB、HRC） 维氏硬度（HV） (1)布氏硬度 　 用直径为D的球体（硬质合金球或钢球），在规定试验力F的作用下压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除载荷，测量试样表面压痕的直径d，由此计算压痕的球缺面积S，用压痕单位面积的平均压力（F/S）作为测试金属的布氏硬度值。 ?测定条件： 压头为淬火钢球时, 以HBS表示,可测