材料力學(xué)性能-總結(jié)

1、材料力學(xué)性能1. 強度（1） 定義：指材料在外力作用下，抵抗變形和破壞的能力。（2） 常用強度指標(biāo)：抗拉強度（b）和屈服強度（s）這兩種強度指標(biāo)都是通過在拉伸試驗機上通過拉伸試驗測出的。（3） 拉伸曲線：拉伸過程中，記錄下每一瞬間的拉力（P）和伸長量（L），然后繪制出它們之間的關(guān)系曲線。O-E:彈性形變從E開始發(fā)生塑性變形，S點為屈服點。低碳鋼從屈服之后在力的作用下開始明顯的塑性變形。B是此材料承受的最大拉力。從B開始材料開始出現(xiàn)局部變細現(xiàn)象，直到K點斷裂。（4） 應(yīng)力形式表示應(yīng)力包括抗拉應(yīng)力和屈服強度A 抗拉強度（b）：指金屬材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力 b=PbF0（MPa） B. 屈服

2、強度（s）:指金屬材料產(chǎn)生屈服時的應(yīng)力s=PsF0 (MPa) （注：F0 為試樣的原始截面面積）2. 塑性（1） 定義：金屬材料在外力的作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。（2） 常用的塑性指標(biāo)：伸長率（）、斷面收縮率（）A：伸長率公式： =L1-L0L0×100%B: 斷面收縮率公式： =F0-F1F0×100% 總之，伸長率和斷面收縮率數(shù)值越大，說明材料的塑性越好。工程上一般把> 5%的材料稱為塑性材料；<5%則稱為脆性材料。3. 硬度（1） 定義：指材料抵抗硬物壓入的能力。（2） 硬度表征：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。A：布氏硬度（HB）方法：測定布氏硬

3、度時，用一定的載荷P將淬火鋼球（或硬質(zhì)合金球）壓入被測金屬材料的表面，保持一定的時間后卸掉載荷，用載荷與壓痕表面積的比值作為布氏硬度值，單位kgf/mm2. 當(dāng)壓頭為淬火鋼球時，用HBS表示,測硬度小于450HBS的材料；當(dāng)壓頭為硬質(zhì)合金球時，用HBW表示，測450650HBW的材料。適用范圍：布氏硬度適用于測定硬度較低和較厚的材料優(yōu)缺點：測量結(jié)果準(zhǔn)確，缺點是壓痕較大，不宜用于成品檢驗。 B:洛氏硬度（HR） 方法;先施加一個初載荷，用頂角120°的金剛石圓錐或直徑為1.588mnm的淬火鋼球做壓頭然后在規(guī)定的主載荷作用下將壓頭壓入被測材料的表面。卸掉載荷后，根據(jù)壓痕的深度確定被測材

4、料的洛氏硬度，值可以直接從硬度計上讀取。 采用不同的壓頭和載荷，可以組成不同的洛氏硬度標(biāo)度：例如,HRA（600N載荷，圓錐形金剛石壓頭），測硬度較高的薄壁零件 HRB（1000N 載荷，淬火鋼球壓頭），測有色金屬 HRC(1500N載荷，圓錐形金剛石壓頭)，應(yīng)用最多，測淬火件優(yōu)缺點：迅速簡單，壓痕小，可在成品零件是檢測，可測薄件。但壓痕較小，易受材料微區(qū)不均勻影響，使數(shù)據(jù)重復(fù)性較差。C：維氏硬度（HV） 原理方法：維氏硬度測定原理基本與布氏硬度相同，也是根據(jù)壓痕凹陷處單位面積上的力的大小作為硬度值，但使用的是錐面夾角為136°的金剛石正四棱椎體，壓痕是四方錐形。優(yōu)缺點：使用載荷小，

5、壓痕深度淺，硬度測量精度高于布氏跟洛氏。可測薄件，無需換壓頭，測定范圍廣。4. 沖擊韌性（1） 韌性定義：指材料在塑性變形和斷裂的全過程中吸收能量的能力，它是材料強度跟塑性的綜合表現(xiàn)。（2） 沖擊韌度定義：指材料在沖擊載荷的作用下，抵抗變形和斷裂的能力。沖擊韌度值測定原理圖：擺錘前后做功Ak = mg*(H-h),可以直接從沖擊試驗機上讀出，為沖擊吸收功。沖擊韌度值 ak =AkS (J/cm2) 沖擊韌度值越大，表示材料韌性越好，在受到?jīng)_擊時越不容易斷裂。5. 疲勞強度（1） 定義：材料在交變應(yīng)力或脈沖應(yīng)力作用下發(fā)生的斷裂現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。（2） 疲勞強度試驗（3） 疲勞曲線從疲勞曲線可以看

6、出，應(yīng)力幅度愈小，循環(huán)次數(shù)N愈大。當(dāng)應(yīng)力低于5 時，循環(huán)次數(shù)趨于正無窮。則5 稱為材料的疲勞極限，用r表示。一般鋼鐵的循環(huán)基數(shù)為107 ，有色金屬和某些超高強度鋼的循環(huán)基數(shù)為108 。改進：材料表面強化處理：噴丸、滾壓、滲碳、滲氮和表面淬火；減小零件表面粗糙度。 6. 擺錘沖擊試驗纖維樹脂基塑料材料 擺錘實驗標(biāo)準(zhǔn)（1） 無缺口簡支梁沖擊強度n =Ea×b×103 (2) 計算平均值的算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差S 注;X-單位測定值，- 一組測定值的平均值，n 測定值個數(shù)7.三點彎曲試驗（1） 試驗?zāi)康腁 采用三點彎曲對矩橫截面施加彎曲力，測定其彎曲力學(xué)性能；B 掌握、學(xué)習(xí)微機控制電子萬能試驗機的使用原理與方法。（2） 試驗設(shè)備微機控制電子萬能試驗機、游標(biāo)卡尺（3） 試驗原理A 三點彎曲試驗裝置其中，F(xiàn)是在試件中點加的彎曲應(yīng)力，Ls是試件下面兩個支點的距離，f是試件中心點的撓度。B.彎曲彈性模量Eb 測量 （圖解法）在曲線上讀取試驗所得的彎曲應(yīng)力增量和相應(yīng)的撓度增量，根據(jù)求出相應(yīng)的彎曲彈性模量Eb。（其中，I是試驗截面對中性軸的慣性矩，I=bh312）C.最大彎曲應(yīng)力MAX測定 公式： MAX =Fmax Ls4w(其中，W為截面的抗彎截面系數(shù)，W=bh26)(4)