力學性能指標

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

鄭修麟主編西北工業(yè)大學出版社1991

姜偉之等編北京航空航天大學出版社王從曾主編北京工業(yè)大學出版社美國：查理R.布魯克斯機械工業(yè)出版社不遲到、不早退、不曠課、上課時請把手機調(diào)至靜音要求作業(yè):計入平時成績實驗:計入平時成績

成績:平時成績(出勤＋作業(yè)＋實驗報告+課堂回答問題,占40%)＋期終考試成績(占60%)成績評定緒論

一、力學性能概念二、研究力學性能得意義

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、力學性能概念使用性能主要包括:物理性能、化學性能、力學性能力學性能？？？力學性能就是指材料在載荷(外力)作用下所表現(xiàn)出得特性。一、力學性能概念就是關(guān)于材料強度得一門學科,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)和評定方法得學科。力學性能指標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)計時選材得根據(jù)。一、力學性能概念彈性,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固有形狀得尺寸得能力。表征材料彈性得力學性能指標有彈性模量E、切變模量G、比例極限σP和彈性極限σe等。強度,就是指材料對塑性變形和斷裂得抗力,如材料得屈服強度σs、抗拉強度σb、抗彎強度σbb、、抗壓強度σbc、抗扭強度和抗剪強度等塑性,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、力學性能概念力學性能指標硬度,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)得力學響應,如應力集中系數(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,如應力腐蝕裂紋擴展速率da／dt、疲勞裂紋擴展速率da／dN等。壽命,就是指材料或構(gòu)件在外加應力和環(huán)境作用下能夠安全、有效使用(運行)得期限,如疲勞裂紋擴展壽命N和滯后斷裂時間t等。一、力學性能概念按材料得種類,材料得力學性能應包括金屬材料陶瓷材料高分子材料復合材料納米材料一、力學性能概念大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點試樣得形狀而言,材料得力學性能應包括光滑試件

主要用于材料基本力學性能得測定和失效機理與判據(jù)得研究缺口試件

主要用于模擬截面變化機械零件得力學行為裂紋試件

主要用于評價裂紋結(jié)構(gòu)件得剩余強度和壽命一、力學性能概念外加載荷施加條件得不同,材料得力學性能應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、力學性能概念環(huán)境條件不同,材料得力學性能應包括？？

一、力學性能概念1、首先就是可以正確地使用材料;

2、可以評價材料合成與加工工藝得有效性;

3、設(shè)計和開發(fā)出新材料。二、材料力學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理2、評定材料得力學性能指標及其物理和工程實用意義3、力學性能指標得測試原理、方法和影響因素4、改善力學性能得方法和途徑

三、本課程得研究得內(nèi)容四、課程得任務(wù)與要求掌握評價金屬材料力學性能得有關(guān)基本知識、基本理論和基本技能。能評價、選擇金屬材料;根據(jù)需要能提出檢測項目;會按要求操作檢測設(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),主要論述用于評價構(gòu)件安全、有效地服役所需要得力學性能指標和相關(guān)得理論知識,以及測定原理和方法;第二部分(第八至第十一章),主要論述評價機件壽命所需要得力學性能指標,包括疲勞、蠕變、環(huán)境效應和磨損第三部分(第十二至第十四章)包括,論述高分子材料、陶瓷材料和復合材料得力學性能。教材內(nèi)容四、課程得任務(wù)與要求希望同學們通過課堂教學、復習、閱讀參考文獻、答疑、實驗和做練習等6個教學環(huán)節(jié),將本課程學得更好。

第一章材料得拉伸性能主要內(nèi)容

一、拉伸性能及試驗

二、材料拉伸性能指標三、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拉伸試驗就是研究材料力學性能最基本最常用試驗方式,可測定材料得彈性、強度、塑性、應變硬化及韌性等性能指標。這些性能指標統(tǒng)稱為拉伸性能。就是材料得最基本得力學性能。拉伸性能及試驗一、拉伸試驗標準:《金屬拉伸試驗方法》

老標準GB228-76、GB228-87《金屬材料室溫拉伸試驗方法》

新標準GB/T228-2002;試驗就是用拉力拉伸試樣,一般拉至斷裂,測定相應得力學性能。除非另有規(guī)定,試驗一般在室溫10℃－35℃范圍內(nèi)進行,對溫度要求嚴格得試驗,試驗溫度應為23℃±5℃。拉伸性能及試驗二、拉伸試樣1、金屬拉伸試驗試樣標準:GB6397-862、與拉伸試樣相關(guān)得幾個概念:標距:測量伸長用得試樣圓柱和棱柱部分得長度;原始標距l(xiāng)0:施力前得試樣標距;斷后標距:試樣斷裂后得標距。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:試驗期間任一時刻原始標距得增量。拉伸性能及試驗拉伸試樣拉伸試樣一般為經(jīng)機加工得試樣和不經(jīng)機加工得全截面試樣,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2)矩形試樣l0tb3)異型試樣拉伸性能及試驗

拉伸性能及試驗三、拉伸試驗設(shè)備拉伸性能及試驗材料拉伸性能指標材料拉伸性能指標一、應力－應變曲線材料拉伸性能指標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二、拉伸性能指標1、屈服強度指標2、抗拉強度指標3、延伸率4、斷面收縮率

材料拉伸性能指標二、拉伸性能指標1、屈服強度指標2、抗拉強度指標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,沒有屈服階段,也沒有頸縮現(xiàn)象。

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