模塊二 材料的力學性質

模塊二材料的力學性質一、強度與比強度

（一）強度

強度是指材料在荷載作用下抵抗破壞的能力，是材料常用的力學性能指標。材料受到外力作用時，內部就會產生抵抗外力作用的能力，單位面積上產生的內力稱為應力，按下式計算：式中—應力，N/mm2（MPa）；

—荷載，N；

—材料的受力面積，mm2。

情境一建筑材料的基本性質靜力強度的分類根據(jù)外力作用方式的不同，材料強度有抗拉、抗壓、抗剪、抗彎（抗折）強度等。強度等級對于以強度為主要指標的材料，通常按照強度值的大小劃分為若干個等級，稱為強度等級。（二）比強度比強度是按單位體積質量計算的材料強度，在數(shù)值上等于材料的強度與其體積密度的比值。比強度是衡量材料輕質高強性能的一項主要指標。二、彈性與塑性

（一）彈性

材料在外力作用下產生變形，當外力取消后變形即可消失并能完全恢復原來形狀的性質稱為彈性。

在彈性范圍內，應力與應變的比值為一常數(shù)，稱為彈性模量。按下式計算：

（二）塑性材料在外力作用下產生變形，當外力取消后，材料仍保持變形后的形狀和尺寸的性質稱為塑性。這種不能恢復的變形稱為塑性變形或永久變形。三、脆性與韌性

（一）脆性

（二）韌性

脆性是指材料在外力作用下直到破壞前沒有明顯塑性變形而突然破壞的性質。大部分無機非金屬材料均屬脆性材料，如天然石材、陶瓷、玻璃、混凝土、砂漿等。脆性材料的另一特點是抗壓強度高而抗拉、抗折強度低。在工程中使用時，只適宜作受壓構件。韌性（或沖擊韌性）是指材料在沖擊振動荷載作用下，能夠吸收較大的能量，同時能產生一定的變形而不致破壞的性質。韌性材料的抗拉強度較高，而且能夠承受沖擊和振動荷載。因此，常用于橋梁工程、吊車梁以及有抗震要求的結構中。工程中，常用的有:建筑鋼材、瀝青混凝土、塑料等。四、硬度與耐磨性

（一）硬度

（二）耐磨性

硬度是指材料抵抗較硬物體壓入或刻劃的能力。常用的硬度測定方法有刻劃法和壓入法兩種。

耐磨性是指材料表面抵抗磨損的能力。材料的耐磨性常用磨損率表示。按下式計算:

式中N—材料的磨損率，

g/cm2；m1

、m2—材料磨損前、后的質量，g；

A—材料受磨面積

cm2。五、耐久性耐久性是指材料在長期使用過程中，能抵抗周圍各種介質的侵蝕而不破壞，并能保持其原有性質的能力。耐久性是材料的一項綜合性的技術指標，主要包括抗凍性、抗?jié)B性、耐化學腐蝕性、抗風化性能及抗老化性能等。1.影響材料耐久性的因素影響因素外部因素內部因素物理作用、化學作用、機械作用、生物作用材料的組成、結構與性質2.提高材料耐久性的措施（一）根據(jù)工程的性質、特點以及工程所處的環(huán)境，合理地選擇建筑材料。