材料的力学性能

材料的力学性能如下:

对于韧性材料,有弹性和塑性两个阶段。弹性阶段的力学性能有:

①比例极限。应力与应变保持成正比关系的应力最高限。当应力小于或等于比例极限时,应力与应变满足胡克定律,即应力与应变成正比。

②弹性极限。弹性阶段的应力最高限。在弹性阶段内,载荷除去后,变形全部消失。这一阶段内的变形称为弹性变形。绝大多数工程材料的比例极限与弹性极限极为接近,因而可近似认为在全部弹性阶段内应力和应变均满足胡克定律。

③弹性模量。弹性阶段内,法应力与线应变的比例常数(E)。

④剪切弹性模量。弹性阶段内,剪应力与剪应变的比例常数(G)。

⑤泊松比。垂直于加载方向的线应变与沿加载方向线应变之比(ν)。

上述3种弹性常数之间满足G=E/2(1+v)。塑性阶段的力学性能有:

①屈服强度。材料发生屈服时的应力值。又称屈服极限。屈服时应力不增加但应变会继续增加。

②条件屈服强度。某些无明显屈服阶段的材料,规定产生一定塑性应变量(例如0.2%)时的应力值,作为条件屈服强度。应力超过屈服强度后再卸载,弹性变形将全部消失,但仍残留部分不可消失的变形,称为永久变形或塑性变形。

③强化与强度极限。应力超过屈服强度后,材料由于塑性变形而产生应变强化,即增加应变需继续增加应力。这一阶段称为应变强化阶段。强化阶段的应力最高限,即为强度极限。应力达到强度极限后,试样会产生局部收缩变形,称为颈缩。

④延伸率(δ)与截面收缩率(ψ)。试样拉断后长度与横截面积的改变量与加载前比值的百分数,即δ=(lb-l0)/l0×100%,ψ=(A0-Ab)/A0×100%。式中l0、A0分别为试样的标距和标距内的面积;lb、Ab分别为拉断后的标距长度和断口处的最小横截面积。