第1章金属拉伸曲线精选.ppt

* 小塑性变形抗力指标 * 抗拉强度?b： 定义为试件断裂前所能承受的最大工程应力，以前称为强度极限。取拉伸图上的最大载荷，即对应于b点的载荷除以试件的原始截面积，即得抗拉强度之值，记为σb σb = Pmax／A0 （5）抗拉强度 * 拉伸断裂时的真应力称为真实断裂强度，记为σf 。试验时测出断裂点的截荷Pf，试件的最小截面积Af，则断裂时的平均真应力，即平均断裂强度值，σf表示如下 σf = Pf / Af 通常在拉伸试验中，不测定断裂强度。在这种情况下，可以根据下列经验公式估算断裂强度 σf =σb（1+Ψk） （6）真实断裂强度 * 大塑性变形抗拉指标 * 条件断面收缩率ψ： 断面收缩率ψ是评定材料塑性的主要指标。 （7）条件断面收缩率 * 条件延伸率?： 材料的塑性常用延伸率表示。测定方法如下：拉伸试验前测定试件的标距L0，拉伸断裂后测得标距为Lk，然而按下式算出延伸率 （8）条件延伸率 * 极限延伸率 极限延伸率等于试样断裂后的总条件延伸率， ?K＝ ΔLK /L0×100％ 其中ΔLK ＝ ΔLE ＋ ΔLN 试验总结得出： ΔLE＝β×L0，其中β是常数 ΔLN＝γ ×A0，其中γ 是常数，A0是试样的原始截面积 因此： ?K＝ ΔLK /L0×100％＝（ β×L0＋ γ ×A0）/L0×100％＝ β＋ γ×A0/L0 极限延伸率与试样尺寸A0和L0的比值有关。如果是细长试样，A0/F0比值小，试样极限延伸率小；反之则大。 为此国家标准对拉伸试样样品尺寸作出规定。两种： 10倍试样： L0＝10×A0，延伸率记为?10； 5倍试样： L0＝5×A0，延伸率记为?5 * 依据体积不变原理，纵向伸长，那么横向必然收缩 n = - 横向应变 = - ey 范围： 0 到 0.5 大多数工程材料 ~ 0.3 Al = 0.33, Zr = 0.31, Pb = 0.42, Nylon = 0.4, 硬塑料= 0.43,… 反泊松比材料 几个基本概念：泊松比 纵向应变 ex * 体模量（压缩弹性模量）： 0.5的情况 大于0.5的情况 小于0.5的情况 * 脆性与韧性 断裂前不发生明显塑性变形——脆性 玻璃、陶瓷、硬塑料 高强度钢 断裂前发生明显塑性变形——韧性 低强度钢、铜、铝、铅… * Brittle fracture Ductile fracture ?”脆性断裂”所需的能量：分开原子＋新表面的表面能 ?”韧性断裂”所需的能量：分开原子＋新表面的表面能+塑性变形消耗的能量（远大于前两者之和） Brittle fracture Ductile fracture 脆性断裂 韧性断裂 * 应变 应变 应力 应力 塑性材料 脆性材料 玻璃、陶瓷 下面两种材料强度相近，谁的韧性大？ * 弹性能 x 弹性能 * 思考 那种材料弹性模量最大？（A） 哪种材料脆性最大？（C） 那种材料塑性最好？（A） 那种材料韧性最好？ （A） 比较强度： 屈服强度 抗拉强度 断裂强度 应变 应力 * 思考题 1）有颈缩材料的拉伸应力应变曲线分为几个变形阶段？ 2）叙述金属拉伸力学性能指标的物理意义和测量方法。 3）推导极限延伸率计算公式。说明5倍拉伸试样和10倍拉伸试样测量得到的极限延伸率差别的原因？ 4）一个直径为2.5mm，长度200mm的杆，在载荷2000N作用下，直径缩小为2.2mm，计算：a）杆的最终长度（体积不变原理）；b）该载荷作用的真应力与真应变；c）该载荷作用下的条件应力与条件应变。 * 思考题 1）美国哥伦比亚号航天飞机解体，从材料上看原因是什么？ 2）弹簧的弹性系数和弹簧所用材料的弹性模量有什么区别？ 3）什么是形状记忆合金的伪弹性？产生原因？应用？ 4）查找下面材料的力学性能指标： 45＃钢，2024Al合金，纯铝，纯镁 5）材料的弹性模量 构件的刚度 6）超声法测量材料弹性模量的原理 7）比例极限和弹性极限概念上有什么区别？ 8）工程零件实际服役应力以屈服强度设计，还是抗拉强度设计？ * * ??????????????????? ???? ????????????????? ???????????????????????????????????????????????? ???? ??????? ????????????????? ??????????? ??????? ????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????