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文档简介
第五节应力应变曲线,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,试件和实验条件,常温、静载,9-4,一、拉伸时的应力应变曲线,1、试件,(1)材料类型:低碳钢:灰铸铁:,2标准试件:,塑性材料的典型代表;脆性材料的典型代表;,(2)标准试件:,标距:用于测试的等截面部分长度;,尺寸符合国标的试件;,圆截面试件标距:L0=10d0或5d0,2、试验机,3、低碳钢拉伸曲线,明显的四个阶段,1、弹性阶段ob,比例极限,弹性极限,2、屈服阶段bc(失去抵抗变形的能力),屈服极限,3、强化阶段ce(恢复抵抗变形的能力),强度极限,4、局部径缩阶段ef,(1)弹性阶段比例极限poa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p,称为材料的比例极限。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e,称为材料的弹性极限。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区分,而近似地用比例极限代替弹性极限。,(2)屈服阶段屈服点曲线超过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服点(或屈服极限)。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。,(3)强化阶段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,称为材料的抗拉强度(或强度极限),它是衡量材料强度的又一个重要指标。,(4)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。,4.塑性指标试件拉断后,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:,%,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的材料称为塑性材料,如钢材、铜、铝等;把5%,延伸率5
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