第1章金属拉伸曲线

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1、1金属力学性能 第1章 金属拉伸性能2本章内容1. 金属力学性能基本概念2. 单向拉伸试验特点3. 拉伸曲线4. 拉伸力学性能指标5. 几个基本概念3力学性能强度成形性刚度韧性耐久性拉伸屈服压缩弯曲剪切蠕变延伸率断面收缩率弯曲曲率模量弯曲模量冲击强度缺口敏感性磨损阻力疲劳强度金属的服役性能与力学性能相关拉伸测试冲击试验硬度试验1. 金属力学性能基本概念41.金属力学性能基本概念：应力及应力类型力 变形方式 应力类型单向应力剪切应力扭转力矩弯曲力矩拉伸伸长 压缩压缩剪切剪切扭转扭转弯曲弯曲工程构件可能受到的应力类型有：拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲 等52. 单向拉伸试验特点应力状态：单向拉应力，

2、应力状态简单，最常用的力学性能试验方法拉伸试验反映的信息：弹性变形、塑性变形和断裂（三种基本力学行为），能综合评定力学性能。通过拉伸试验可测材料的弹性、强度、延伸率、加工硬化和韧性等重要的力学性能指标，它是材料的基本力学性能。a.在工程应用中，拉伸性能是结构静强度设计的主要依据之一。b.提供预测材料的其它力学性能的参量，如抗疲劳、断裂性能。c.研究新材料，或合理使用现有材料和改善其力学性能时，都要测定材料的拉伸性能。注意：拉伸试验的应力状态、加载速率、温度、试样等都有严格规定（方法：GB/T228-2002；试样：GB/T6397-1986）。62. 单向拉伸试验特点可移动横梁试样载荷与位移读

3、数载荷和运动控制 试验条件和样品要符合标准 工程应力：engstress = P/A0A0 原始截面积真应力：truestress = P/AA = 实时截面积72.单向拉伸试验特点：应力ABFAs = F/A(单位: N/m2 or Pascal (Pa)82.单向拉伸试验特点：应变 应变用来描述塑性变形和弹性变形程度单位长度上的变化量： e = DL / L0无单位 (m/m, mm/mm)92.单向拉伸试验特点：应力与应变举例 图中丝的截面积为1 mm2, 长度为 100 mm . 在丝的下方悬挂10 Kg物体，丝的长度变成了 100.5 mm. 计算：丝中的应力；丝的应变量10Kg10

4、 应力：9.810/1 （N/ mm2)98106 Pa98MPa 应变：(100.5-100)/100=0.0050.5%113. 拉伸曲线12典型的拉伸曲线sss= s0.2sssssbeeeeee13弹性变形阶段14屈服点15屈服发生后的卸载16均匀塑性变形阶段17颈缩阶段183. 拉伸曲线：弹性变形 原子间的距离发生伸长和缩短，但原子间的结合键并没有发生破坏 卸载后变形迅速恢复193. 拉伸曲线：塑性变形 相邻原子改变，改变后又会迅速产生新的平衡 卸载后产生不可恢复的永久变形20塑性变形一定导致断裂吗？一些材料可以承受一定的塑性变形而不破坏wire21基本设计准则 施加的应力必须小于材

5、料的强度 强度就是材料变形和断裂的临界应力22 大多数的工程材料都可以看作弹性体，因此弹性模量具有普遍性 弹性系数和弹性模量的区别4. 拉伸力学性能指标（1）弹性模量E F= kx23弹性模量E: 单纯弹性变形过程中应力与应变的比值。eEs24stressstrainAB应力应变A= 刚度大B=刚度小刚度与弹性模量的区别25材料的弹性模量具有组织不敏感性！26悬臂梁挠度与弹性模量聚苯乙烯铝钢27（2）比例极限定义：满足线性关系的所能达到的最大应力。tg1.5tg 偏离50此时，p50如果偏离25或10，记做p25,p10也可以：P/A0意义：强调正比例关系，是弹性零件必须满足的性能指标。如弹簧