力學(xué)性能指標(biāo)

力學(xué)性能指標(biāo)課程名稱:《金屬力學(xué)性能測試技術(shù)》主要教材:《材料得力學(xué)性能》

鄭修麟主編西北工業(yè)大學(xué)出版社1991

姜偉之等編北京航空航天大學(xué)出版社王從曾主編北京工業(yè)大學(xué)出版社美國：查理R.布魯克斯機(jī)械工業(yè)出版社不遲到、不早退、不曠課、上課時(shí)請把手機(jī)調(diào)至靜音要求作業(yè):計(jì)入平時(shí)成績實(shí)驗(yàn):計(jì)入平時(shí)成績

成績:平時(shí)成績(出勤＋作業(yè)＋實(shí)驗(yàn)報(bào)告+課堂回答問題,占40%)＋期終考試成績(占60%)成績評定緒論

一、力學(xué)性能概念二、研究力學(xué)性能得意義

三、本課程得研究對象及內(nèi)容四、本課程得任務(wù)與要求材料就是在不同得外界條件下使用得,如在載荷、溫度、介質(zhì)、電場等作用下將表現(xiàn)出不同得行為,即材料得使用性能。一、力學(xué)性能概念使用性能主要包括:物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能力學(xué)性能？？？力學(xué)性能就是指材料在載荷(外力)作用下所表現(xiàn)出得特性。一、力學(xué)性能概念就是關(guān)于材料強(qiáng)度得一門學(xué)科,即關(guān)于材料在外加載荷(外力)作用下或載荷和環(huán)境因素(溫度、介質(zhì)和加載速率)聯(lián)合作用下表現(xiàn)得變形、損傷與斷裂得行為規(guī)律及其物理本質(zhì)和評定方法得學(xué)科。力學(xué)性能指標(biāo)就是材料在載荷和環(huán)境因素作用下抵抗變形與斷裂得量化因子,就是評定材料質(zhì)量得主要依據(jù),就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)選材得根據(jù)。一、力學(xué)性能概念彈性,就是指材料在外力作用下保持固有形狀和尺寸得能力,以及在外力去除后恢復(fù)固有形狀得尺寸得能力。表征材料彈性得力學(xué)性能指標(biāo)有彈性模量E、切變模量G、比例極限σP和彈性極限σe等。強(qiáng)度,就是指材料對塑性變形和斷裂得抗力,如材料得屈服強(qiáng)度σs、抗拉強(qiáng)度σb、抗彎強(qiáng)度σbb、、抗壓強(qiáng)度σbc、抗扭強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等塑性,就是指材料在外力作用下發(fā)生不可逆得永久變形得能力或容量,如延伸率δ、斷面收縮率Ψ等。韌性,就是指材料在斷裂前吸收塑性變形功和斷裂功得能力,如靜力韌性W、沖擊韌性Ak斷裂韌性KIC等。一、力學(xué)性能概念力學(xué)性能指標(biāo)硬度,就是指材料得軟硬程度,如材料得布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV、努氏硬度HK、肖氏硬度HS、莫氏硬度、顯微硬度等。耐磨性,就是指材料抵抗磨損得能力,如線(質(zhì)量、體積)磨損量、相對耐磨性等。缺口敏感性,就是指材料對缺口(截面變化)得力學(xué)響應(yīng),如應(yīng)力集中系數(shù)Kt、靜拉伸缺口敏感性NSR、疲勞缺口系數(shù)Kf、疲勞缺口敏感系數(shù)qf等。裂紋擴(kuò)展速率,就是表征裂紋試樣在外力和環(huán)境作用下演化行為得參量,如應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展速率da／dt、疲勞裂紋擴(kuò)展速率da／dN等。壽命,就是指材料或構(gòu)件在外加應(yīng)力和環(huán)境作用下能夠安全、有效使用(運(yùn)行)得期限,如疲勞裂紋擴(kuò)展壽命N和滯后斷裂時(shí)間t等。一、力學(xué)性能概念按材料得種類,材料得力學(xué)性能應(yīng)包括金屬材料陶瓷材料高分子材料復(fù)合材料納米材料一、力學(xué)性能概念大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)試樣得形狀而言,材料得力學(xué)性能應(yīng)包括光滑試件

主要用于材料基本力學(xué)性能得測定和失效機(jī)理與判據(jù)得研究缺口試件

主要用于模擬截面變化機(jī)械零件得力學(xué)行為裂紋試件

主要用于評價(jià)裂紋結(jié)構(gòu)件得剩余強(qiáng)度和壽命一、力學(xué)性能概念外加載荷施加條件得不同,材料得力學(xué)性能應(yīng)包括靜載荷單向拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等沖擊載荷

沖擊彎曲、低溫脆性轉(zhuǎn)變交變載荷

高周疲勞、低周疲勞、熱疲勞、沖擊疲勞

一、力學(xué)性能概念環(huán)境條件不同,材料得力學(xué)性能應(yīng)包括？？

一、力學(xué)性能概念1、首先就是可以正確地使用材料;

2、可以評價(jià)材料合成與加工工藝得有效性;

3、設(shè)計(jì)和開發(fā)出新材料。二、材料力學(xué)性能得研究目得和意義1、變形和斷裂得行為過程與微觀機(jī)理2、評定材料得力學(xué)性能指標(biāo)及其物理和工程實(shí)用意義3、力學(xué)性能指標(biāo)得測試原理、方法和影響因素4、改善力學(xué)性能得方法和途徑

三、本課程得研究得內(nèi)容四、課程得任務(wù)與要求掌握評價(jià)金屬材料力學(xué)性能得有關(guān)基本知識(shí)、基本理論和基本技能。能評價(jià)、選擇金屬材料;根據(jù)需要能提出檢測項(xiàng)目;會(huì)按要求操作檢測設(shè)備,完成檢測任務(wù)。培養(yǎng)在產(chǎn)品質(zhì)量檢測工作中,分析、解決問題得實(shí)際能力。課程任務(wù)四、課程得任務(wù)與要求第一部分(第一至第七章),主要論述用于評價(jià)構(gòu)件安全、有效地服役所需要得力學(xué)性能指標(biāo)和相關(guān)得理論知識(shí),以及測定原理和方法;第二部分(第八至第十一章),主要論述評價(jià)機(jī)件壽命所需要得力學(xué)性能指標(biāo),包括疲勞、蠕變、環(huán)境效應(yīng)和磨損第三部分(第十二至第十四章)包括,論述高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料得力學(xué)性能。教材內(nèi)容四、課程得任務(wù)與要求希望同學(xué)們通過課堂教學(xué)、復(fù)習(xí)、閱讀參考文獻(xiàn)、答疑、實(shí)驗(yàn)和做練習(xí)等6個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),將本課程學(xué)得更好。

第一章材料得拉伸性能主要內(nèi)容

一、拉伸性能及試驗(yàn)

二、材料拉伸性能指標(biāo)三、脆性材料得拉伸性能四、塑性材料得拉伸性能拉伸性能及試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)就是研究材料力學(xué)性能最基本最常用試驗(yàn)方式,可測定材料得彈性、強(qiáng)度、塑性、應(yīng)變硬化及韌性等性能指標(biāo)。這些性能指標(biāo)統(tǒng)稱為拉伸性能。就是材料得最基本得力學(xué)性能。拉伸性能及試驗(yàn)一、拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):《金屬拉伸試驗(yàn)方法》

老標(biāo)準(zhǔn)GB228-76、GB228-87《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》

新標(biāo)準(zhǔn)GB/T228-2002;試驗(yàn)就是用拉力拉伸試樣,一般拉至斷裂,測定相應(yīng)得力學(xué)性能。除非另有規(guī)定,試驗(yàn)一般在室溫10℃－35℃范圍內(nèi)進(jìn)行,對溫度要求嚴(yán)格得試驗(yàn),試驗(yàn)溫度應(yīng)為23℃±5℃。拉伸性能及試驗(yàn)二、拉伸試樣1、金屬拉伸試驗(yàn)試樣標(biāo)準(zhǔn):GB6397-862、與拉伸試樣相關(guān)得幾個(gè)概念:標(biāo)距:測量伸長用得試樣圓柱和棱柱部分得長度;原始標(biāo)距l(xiāng)0:施力前得試樣標(biāo)距;斷后標(biāo)距:試樣斷裂后得標(biāo)距。平行長度l:試樣兩頭部或兩夾持部分之間平行部分得長度;伸長:試驗(yàn)期間任一時(shí)刻原始標(biāo)距得增量。拉伸性能及試驗(yàn)拉伸試樣拉伸試樣一般為經(jīng)機(jī)加工得試樣和不經(jīng)機(jī)加工得全截面試樣,其橫截面通常為圓形、矩形、異形以及不經(jīng)加工得全截面形狀。1)圓形試樣

l0d0拉伸試樣拉伸性能及試驗(yàn)2)矩形試樣l0tb3)異型試樣拉伸性能及試驗(yàn)

拉伸性能及試驗(yàn)三、拉伸試驗(yàn)設(shè)備拉伸性能及試驗(yàn)材料拉伸性能指標(biāo)材料拉伸性能指標(biāo)一、應(yīng)力－應(yīng)變曲線材料拉伸性能指標(biāo)彈性變形不均勻屈服塑性變形均勻塑性變形不均勻集中塑性變形斷裂材料拉伸性能指標(biāo)二、拉伸性能指標(biāo)1、屈服強(qiáng)度指標(biāo)2、抗拉強(qiáng)度指標(biāo)3、延伸率4、斷面收縮率

材料拉伸性能指標(biāo)二、拉伸性能指標(biāo)1、屈服強(qiáng)度指標(biāo)2、抗拉強(qiáng)度指標(biāo)3、延伸率4、斷面收縮率

脆性材料得拉伸性能脆性材料拉伸時(shí),沒有屈服階段,也沒有頸縮現(xiàn)象。

應(yīng)力應(yīng)變曲線沒有明顯得直線段,通常在應(yīng)力較小時(shí),取圖上得弦線近似地表示拉伸時(shí)得應(yīng)力應(yīng)變關(guān)