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1、应力应变曲线材料力学第1页，共20页，编辑于2022年，星期六力学性质：在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出力学性质：在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出的力学性能的力学性能试试件件和和实实验验条条件件常常温温、静静载载9-49-4一、拉伸时的应力一、拉伸时的应力应变曲线应变曲线第2页，共20页，编辑于2022年，星期六1 1、试件试件L0标点标点标距标距d0（1）材料类型材料类型：低碳钢低碳钢：灰铸铁灰铸铁：2标准试件标准试件：塑性材料的典型代表；塑性材料的典型代表；脆性材料的典型代表；脆性材料的典型代表；（2）标准试件标准试件：标距标距：用于测试的等截面部分长度；用于测试的等截面部
2、分长度；尺寸符合国标的试件尺寸符合国标的试件；圆截面试件标距：圆截面试件标距：L0=10d0或或5d0第3页，共20页，编辑于2022年，星期六2、试验机第4页，共20页，编辑于2022年，星期六第5页，共20页，编辑于2022年，星期六3、低碳钢拉伸曲线第6页，共20页，编辑于2022年，星期六明显的四个阶段明显的四个阶段1 1、弹性阶段、弹性阶段obob比例极限比例极限弹性极限弹性极限2 2、屈服阶段、屈服阶段bcbc（失去抵抗（失去抵抗变形的能力）变形的能力）屈服极限屈服极限3 3、强化阶段、强化阶段cece（恢复抵抗变（恢复抵抗变形的能力）形的能力）强度极限强度极限4 4、局部径缩阶段
3、、局部径缩阶段efef第7页，共20页，编辑于2022年，星期六 (1)(1)弹性阶段弹性阶段 比例极限比例极限p p oa段是直线，应力与应变在此段成正比关系，材料符合虎克定律，直线oa的斜率 就是材料的弹性模量，直线部分最高点所对应的应力值记作pp，称为材料的比例极限比例极限。曲线超过a点，图上ab段已不再是直线，说明材料已不符合虎克定律。但在ab段内卸载，变形也随之消失，说明ab段也发生弹性变形，所以ab段称为弹性阶段。b点所对应的应力值记作ee，称为材料的弹性极限弹性极限。弹性极限与比例极限非常接近，工程实际中通常对二者不作严格弹性极限与比例极限非常接近，工程实际中通常对二者不作严格区
4、分，而近似地用比例极限代替弹性极限。区分，而近似地用比例极限代替弹性极限。第8页，共20页，编辑于2022年，星期六 (2)(2)屈服阶段屈服阶段 屈服点屈服点 曲线超过b点后，出现了一段锯齿形曲线，这阶段应力没有增加，而应变依然在增加，材料好像失去了抵抗变形的能力，把这种应力不增加而应变显著增加的现象称作屈服，bc段称为屈服阶段。屈服阶段曲线最低点所对应的应力 称为屈屈服服点点(或屈屈服服极极限限)。在屈服阶段卸载，将出现不能消失的塑性变形。工程上一般不允许构件发生塑性变形，并把塑性变形作为塑性材料破坏的标志，所以屈服点 是衡量材料强度的一个重要指标。第9页，共20页，编辑于2022年，星期
5、六 (3)(3)强化阶段强化阶段 抗拉强度抗拉强度 经过屈服阶段后，曲线从c点又开始逐渐上升，说明要使应变增加，必须增加应力，材料又恢复了抵抗变形的能力，这种现象称作强化，ce段称为强化阶段。曲线最高点所对应的应力值记作 ，称为材料的抗抗拉拉强强度度(或强度极限)，它是衡量材料强度的又一个重要指标。(4)(4)缩颈断裂阶段缩颈断裂阶段 曲线到达e点前，试件的变形是均匀发生的，曲线到达e点，在试件比较薄弱的某一局部(材质不均匀或有缺陷处)，变形显著增加，有效横截面急剧减小，出现了缩颈现象，试件很快被拉断，所以ef段称为缩颈断裂阶段。第10页，共20页，编辑于2022年，星期六4.4.塑性指标塑性
6、指标试件拉断后，弹性变形消失，但塑性变形仍保留下来。工程上用试件拉断后遗留下来的变形表示材料的塑性指标。常用的塑性指标有两个:伸长率伸长率:%断面收缩率断面收缩率:%L1 试件拉断后的标距L 是原标距A1 试件断口处的最小横截面面积A 原横截面面积。、值越大，其塑性越好。一般把 5的材料称为塑性塑性材料材料，如钢材、铜、铝等；把 5%延伸率延伸率 5%可承受冲击载荷，适合于锻压可承受冲击载荷，适合于锻压和冷加工和冷加工适合于做基础构件或外壳适合于做基础构件或外壳材料的塑性和脆性会因为制造方法工艺条件的材料的塑性和脆性会因为制造方法工艺条件的改变而改变改变而改变第20页，共20页，编辑于2022年，星期六