工学CL拉伸与压缩时材料的力学性质.pptx

力学性能指材料受力时在强度和变形方面表 现出来的性能。塑性变形又称永久变形或残余变形 塑性材料：断裂前产生较大塑性变形的材料,如低碳钢 脆性材料：断裂前塑性变形很小的材料，如铸铁、石料 第三章第三章 拉伸与压缩时材料的拉伸与压缩时材料的力学性质力学性质3-1 材料的拉伸实验材料的拉伸实验 应力应变图应力应变图一、低碳钢的拉伸实验一、低碳钢的拉伸实验CL3TU1标准试件标准试件标距标距 ，通常取，通常取 或或万能试验机液压式万能试验机液压式万能试验机底座底座活动试台活动试台活塞活塞油管油管CL3TU51.弹性阶段弹性阶段 oab弹性变形：弹性变形：外力卸去后能够恢复的变形外力卸去后能够恢复的变形塑性变形（永久变形）：塑性变形（永久变形）：外力卸去后不能恢外力卸去后不能恢复的变形复的变形这一阶段可分为：斜直线这一阶段可分为：斜直线Oa和微弯曲线和微弯曲线ab。比例极限比例极限弹性极限弹性极限屈服极限屈服极限2.屈服阶段屈服阶段 bc上屈服极限上屈服极限下屈服极限下屈服极限表面磨光的试件，屈服时可在试件表面看表面磨光的试件，屈服时可在试件表面看见与轴线大致成见与轴线大致成45倾角的条纹。这是由于材倾角的条纹。这是由于材料内部晶格之间相对滑移而形成的，称为滑移料内部晶格之间相对滑移而形成的，称为滑移线。因为在线。因为在45的斜截面上剪应力最大。的斜截面上剪应力最大。滑移线：滑移线：强化阶段的变形绝大部分是塑性变形强化阶段的变形绝大部分是塑性变形3.强化阶段强化阶段 cd强度极限强度极限4.颈缩阶段颈缩阶段 deCL3TU6比例极限比例极限p 屈服极限屈服极限s 强度极限强度极限b其中其中s和和b是衡量材料强度的重要指标是衡量材料强度的重要指标延伸率延伸率:为塑性材料为塑性材料,为脆性材料为脆性材料截面收缩率截面收缩率:低碳钢的低碳钢的为塑性材料为塑性材料延伸率和截面收缩率的数值越大，表明材料的韧性越好。延伸率和截面收缩率的数值越大，表明材料的韧性越好。CL3TU7冷作硬化现象经冷作硬化现象经过退火后可消除过退火后可消除卸载定律：卸载定律：冷作硬化冷作硬化材料在卸载时应力与应变成直线关系材料在卸载时应力与应变成直线关系PO LO 卸卸载载再再加加载载曲曲线线与与原原来来的的应应力力一一应应变变曲曲线线比比较较(图图中中曲曲线线OAKDE上上的的虚虚线线所所示示)，可可以以看看出出：K点点的的应应力力数数值值远远远远高高于于A点点的的应应力力数数值值，即即比比例例极极限限有有所所提提高高；而而断断裂裂时时的的塑塑性性变变形形却却有有所所降降低低。这这种种现现象象称称为为应应变变硬硬化化（冷冷作作硬硬化化）。工工程程上上常常利利用用应应变变硬化来提高某些构件在弹性范围内的承载能力。硬化来提高某些构件在弹性范围内的承载能力。二、其它材料的拉伸实验二、其它材料的拉伸实验对于在拉伸过程对于在拉伸过程中没有明显屈服阶段中没有明显屈服阶段的材料，通常规定的材料，通常规定以以产生产生0.2的塑性应变的塑性应变所对应的应力所对应的应力作为屈作为屈服极限，并称为服极限，并称为名义名义屈服极限屈服极限，用，用0.2来表来表示示CL3TU3没有屈服现没有屈服现象和颈缩现象象和颈缩现象,只只能测出其拉伸强能测出其拉伸强度极限度极限灰口铸铁的拉伸实验灰口铸铁的拉伸实验3-2 材料压缩时的力学性质材料压缩时的力学性质一般金属材料的压缩试件都做成圆柱形状一般金属材料的压缩试件都做成圆柱形状CL3TU8低碳钢压缩时的低碳钢压缩时的-曲线曲线CL3TU9拉伸拉伸压缩压缩铸铁压缩时的铸铁压缩时的-曲线曲线拉伸拉伸压缩压缩塑性材料和脆性材料的主要区别：塑性材料和脆性材料的主要区别：塑性材料的主要特点：塑性材料的主要特点：塑性指标较高，抗拉断和承受冲击能力较好，其塑性指标较高，抗拉断和承受冲击能力较好，其强度指标主要是强度指标主要是s s，且拉压时具有同值。，且拉压时具有同值。脆性材料的主要特点：脆性材料的主要特点：塑性指标较低，抗拉能力远远低于抗压能力，其塑性指标较低，抗拉能力远远低于抗压能力，其强度指标只有强度指标只有b b。3-3 许用应力许用应力 安全系数的选择安全系数的选择许用应力就是杆件实际应力允许达许用应力就是杆件实际应力允许达到的最高限度到的最高限度对于塑性材料对于塑性材料对于脆性材料对于脆性材料塑性材料冷作硬化后，材料的力学性能发生了变化。试判断以下结论哪一个是正确的：（A）屈服应力提高，弹性模量降低；（B）屈服应力提高，塑性降低；（C）屈服应力不变，弹性模量不变；（D）屈服应力不变，塑性不变。正确答案是（）低碳钢材料在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于的数值，有以下4种答案，请判断哪一个是正确的：（A）比例极限；（B）屈服极限；（C）强度极限；（D）许用应力。正确答案是（）BB根据图示三种材料拉伸时的应力应变曲线，得出如下四种结论，请判断哪一个是正确的：（A）强度极限 （1）（2）（3）；弹性模量 E（1）E（2）E（3）；延伸率 （1）（2）（3）；（B）强度极限 （2）（1）（3）；弹性模量 E（2）E（1）E（3）；延伸率 （1）（2）（3）；（C）强度极限 （3）（1）（2）；弹性模量 E（3）E（1）E（2）；延伸率 （3）（2）（1）；（D）强度极限 （1）（2）（3）；弹性模量 E（2）E（1）E（3）；延伸率 （2）（1）（3）；正确答案是（）B关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论，请判断哪一个是正确的：（A）应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效；（B）应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效；（C）应力不增加，塑性变形很快增加，因而认为材料失效；（D）应力不增加，塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。正确答案是（）C关于 有如下四种论述，请判断哪一个是正确的：（A）弹性应变为0.2%时的应力值；（B）总应变为0.2%时的应力值；（C）塑性应变为0.2%时的应力值；（D）塑性应变为0.2时的应力值。正确答案是（）C低碳钢加载卸载 再加载路径有以下四种，请判断哪一个是正确的：（）（A）OAB BC COAB；（B）OAB BD DOAB；（C）OAB BAOODB；（D）OAB BD DB。正确答案是（）D关于材料的力学一般性能，有如下结论，请判断哪一个是正确的：（A）脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力；（B）脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力；（C）塑性材料的抗拉能力高于其抗压能力；（D）脆性材料的抗拉能力等于其抗压能力。正确答案是（）A