第3章 轴向载荷作用下材料的 力学性能.ppt

铸铁压缩时的应力-应变曲线，与拉伸时的应力-应变曲线不同的是，压缩时的强度极限远远大于拉伸时的数值，通常是拉伸强度极限的4～5倍。对于拉伸和压缩强度极限不等的材料，拉伸强度极限和压缩强度极限分别用 和 表示。这种压缩强度极限明显高于拉伸强度极限的脆性材料，通常用于制作受压构件。 ? 单向压缩时材料的力学行为 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 ? 单向压缩时材料的力学行为 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 低碳钢压缩, 愈压愈扁 铸铁压缩, 约45?开裂 * * 跳转到第一页 * 第3章 轴向载荷作用下材料的 力学性能 基础篇之三 材料力学 下一章 返回 总目录 ? 应力-应变曲线 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 为了得到应力-应变曲线，需要将给定的材料做成标准试样（specimen）,在材料试验机上，进行拉伸或压缩实验（tensile test,compression test）。 试验时，试样通过卡具或夹具安装在试验机上。试验机通过上下夹头的相对移动将轴向载荷加在试样上。 ? 应力—应变曲线 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 试验仪器：万能材料试验机；变形仪（常用引伸仪） 试验方法 —— 拉力 P 从 0 渐增 标距 的伸长 随之渐增 得 曲线（拉伸图） 为使材料的性能同几何尺寸无关： 〈将 p 除以 A〉 = 名义应力 〈将伸长 除以标距 〉= 名义应变 从而得 应力应变图，即 曲线 脆性材料拉伸时的应力-应变曲线 ? 应力—应变曲线 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 韧性金属材料拉伸时的应力-应变曲线 ? 应力—应变曲线 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 工程塑料拉伸时的应力-应变曲线 ? 应力—应变曲线 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 ? 弹性力学性能 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 ? 弹性模量 应力-应变曲线上直线段，称为线性弹性区，其比例常数，即直线的斜率称为材料的弹性模量（杨氏模量，modulus of elasticity or Young modulus），用E 表示。 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 ? 弹性力学性能 切线模量，即曲线上任一点处切线的斜率，用Et表示。 对于应力-应变曲线初始阶段的非直线段，工程上通常定义两种模量： 割线模量，即自原点到曲线上的任一点的直线的斜率，用Es表示。 ? 弹性模量 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 ? 弹性力学性能 这两种模量统称为工程模量。 ? 弹性模量 一般结构钢都有明显而较长的线性弹性区段 高强钢、铸钢、有色金属等则线性段较短 某些非金属材料，如混凝土，其应力-应变曲线线性弹性区段不明显。 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 ? 弹性力学性能 ? 比例极限 应力-应变曲线上线性弹性区段的应力最高限称为比例极限(proportional limit)，用σp表示。 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 ? 弹性力学性能 明显的四个阶段 1、弹性阶段ob 比例极限 弹性极限 2、屈服阶段bc（失去抵抗变形的能力） 屈服极限 3、强化阶段ce（恢复抵抗变形的能力） 强度极限 4、局部径缩阶段ef ? 弹性极限 线性弹性阶段之后，应力与应变不再成正比关系，卸去试样上的载荷，试样的变形将随之消失。 这一阶段内的变形都是弹性变形，包括线性弹性阶段在内，统称为弹性阶段。 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 ? 弹性力学性能 弹性阶段的应力最高限称为弹性极限(elastic limit)，用σe表示。 ? 比例极限与弹性极限 大部分韧性材料比例极限与弹性极限极为接近，只有通过精密测量才能加以区分。 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 ? 弹性力学性能 ? 极限应力值——强度指标 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 ? 屈服应力 在弹性阶段之后，出现近似的水平段，应力几乎不变，而变形急剧增加，这种现象称为屈服(yield) 。 ? 极限应力值——强度指标 第3章 轴向载荷作用下材料的力学性能 这一阶段曲线的最低点对应的应力值称为屈服应力或屈服强度(yield stress)，用σs表示。 ?0.2 对于没有明显屈服阶段的韧性材料，工程上规定产生0.2％塑性应变时的应力值为其屈服应力，称为材料的条件屈服应力(offset yiel