《向静拉伸力学性能》课件.pptVIP

**********************静力学拉伸力学特性静力学拉伸试验是评估材料力学性能的关键手段之一。通过分析材料在拉伸作用下的应力-应变关系,可以了解材料的强度、延展性、弹性模量等重要参数,为使用和设计提供重要依据。JY课程概述1拉伸力学基础介绍拉伸力学的基本概念、常用性能指标和试验方法。2材料性能分析探讨材料成分、微观结构、加工工艺对拉伸性能的影响规律。3新型材料应用分析不同先进材料如复合材料、纳米材料的拉伸力学特性。4环境因素效应研究温度、应变速率等环境条件对拉伸性能的影响。拉伸力学的基本概念应力与应变拉伸力学研究物体在拉伸作用下的应力和应变关系，包括真实应力、工程应力、真实应变和工程应变。应力应变曲线拉伸实验可以得到应力-应变曲线，反映材料的力学特性。曲线上的关键点对应着材料的重要性能指标。弹性与塑性材料在拉伸作用下通常表现为弹性变形和塑性变形。弹性变形是可逆的,而塑性变形是永久性的。强度与韧性拉伸强度和抗拉强度反映材料的抗拉强度,而韧性则表示材料在断裂前所吸收的能量。主要性能指标抗拉强度材料在拉伸状态下的最大承载能力,反映材料的强度特性。衡量材料在受力时的承载能力。屈服强度材料由弹性变形进入塑性变形的临界应力水平,代表材料的屈服极限。用于设计时的安全性评估。延伸率材料在断裂前所能达到的最大拉伸变形量,反映材料的塑性和韧性。评估材料的成形性能。断面收缩率材料在断裂时横截面积的相对缩小量,表示材料的塑性变形能力。分析材料的变形特性。常见试样形式平直试样最常见的平行段直型试样,简单实用且容易分析。砂漏形试样中间收缩的砂漏型试样,可得到更集中的应力-应变信息。平板试样适用于薄片材料,可测定各向异性的力学性能。环形试样可用于测定轴向和切向性能,适用于管材和薄壁结构。试样尺寸和几何参数10-100标距长整个试样的标距长度一般为10-100毫米5-20宽度试样宽度范围一般为5-20毫米1-10厚度试样厚度通常为1-10毫米试样的几何形状和尺寸是影响拉伸性能测试结果的重要因素之一。标准制定了各种不同尺寸和形状的试样规格。选择合适的试样几何参数有助于保证测试结果的准确性和可重复性。试验装置和方法试样夹持采用专门的夹具将试样牢固地固定在拉伸试验机上。确保试样的对准和稳定性非常重要。变形测量使用高精度的位移传感器或视觉测量系统实时监测试样在拉伸过程中的变形。加载条件可控制加载速度、加载模式(静态或动态)、温度等试验参数,模拟实际使用条件。数据采集通过计算机控制系统实时采集和记录试验过程中的荷载、位移、应变等数据。拉伸应力-应变曲线拉伸应力-应变曲线拉伸应力-应变曲线反映了材料在受拉作用下的变形和强度特性。它包括材料的弹性段、屈服段、加工硬化段和断裂点等关键特征。曲线特点不同材料的拉伸应力-应变曲线形态各不相同,反映了材料的力学性能差异。曲线的特征点如弹性限、屈服点、抗拉强度点等可用于评判材料性能。曲线分析通过对拉伸应力-应变曲线的详细分析,可以了解材料在拉伸过程中的变形和破坏特性,为材料性能评价和工艺优化提供重要依据。强度性能指标材料的强度特性是评判其性能的关键指标之一。抗拉强度、屈服强度和极限强度反映了材料在拉伸作用下的承载能力和强度特点。这些指标对于设计和选用材料非常重要。塑性性能指标延伸率材料在断裂前所达到的最大延伸量,反映了材料的延展性。较高的延伸率意味着材料具有良好的塑性。断面收缩率拉伸试验中断口处横截面积相对于原始横截面积的减小程度,也反映了材料的延展性。加工硬化指数表示材料在塑性变形过程中强度的增加程度,较高的指数意味着材料具有较高的加工硬化能力。韧性性能指标韧性是材料在拉伸作用下吸收破坏能量的能力。主要通过断裂伸长率、断裂应力、断面收缩率以及韧性系数等指标来评估。这些指标能够全面反映材料抵抗塑性变形和脆性断裂的能力。脆性断裂特性1裂纹的快速扩展在外载作用下,脆性材料中的微小裂纹会快速扩展,导致突然的断裂失效。2无明显的塑性变形脆性材料在断裂前没有明显的塑性变形,断口面光滑平坦,特点是玻璃似的断裂。3应力集中敏感性强脆性材料对应力集中十分敏感,微小缺陷或裂纹会显著降低其抗拉强度。4温度和应变速率依赖性脆性断裂行为会随温度和应变速率的变化而发生明显变化。变形机理与影响因素材料微观结构材料的晶体结构和缺陷对其变形行为有重要影响,不同材料在受力时展现出不同的变形机理。应力状态材料所处的应力状态,如单轴拉伸、多轴压缩等,会显著影响其变形形式和应变值。温度和应变速率温度升高和应变速率增加