CL3第三章-拉伸与压缩时材料的力学性质.ppt

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 第三章拉伸与压缩时材料的力学性质 3 1材料的拉伸实验应力应变图 一 低碳钢的拉伸实验 CL3TU1 标准试件 标距 通常取或 万能试验机 液压式万能试验机 底座 活动试台 活塞 油管 CL3TU5 1 弹性阶段oab 弹性变形 外力卸去后能够恢复的变形 塑性变形 永久变形 外力卸去后不能恢复的变形 这一阶段可分为 斜直线Oa和微弯曲线ab 比例极限 弹性极限 屈服极限 2 屈服阶段bc 上屈服极限 下屈服极限 表面磨光的试件 屈服时可在试件表面看见与轴线大致成45 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 称为滑移线 因为在45 的斜截面上剪应力最大 滑移线 强化阶段的变形绝大部分是塑性变形 3 强化阶段cd 强度极限 4 颈缩阶段de CL3TU6 比例极限 p屈服极限 s强度极限 b 其中 s和 b是衡量材料强度的重要指标 延伸率 为塑性材料 为脆性材料 截面收缩率 延伸率和截面收缩率的数值越大 表明材料的韧性越好 CL3TU7 冷作硬化现象经过退火后可消除 卸载定律 冷作硬化 材料在卸载时应力与应变成直线关系 卸载再加载曲线与原来的应力一应变曲线比较 图中曲线OAKDE上的虚线所示 可以看出 K点的应力数值远远高于A点的应力数值 即比例极限有所提高 而断裂时的塑性变形却有所降低 这种现象称为应变硬化 冷作硬化 工程上常利用应变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 对于在拉伸过程中没有明显屈服阶段的材料 通常规定以产生0 2 的塑性应变所对应的应力作为屈服极限 并称为名义屈服极限 用 0 2来表示 CL3TU3 没有屈服现象和颈缩现象 只能测出其拉伸强度极限 灰口铸铁的拉伸实验 3 2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 CL3TU8 低碳钢压缩时的 曲线 CL3TU9 拉伸 压缩 铸铁压缩时的 曲线 拉伸 压缩 塑性材料和脆性材料的主要区别 塑性材料的主要特点 塑性指标较高 抗拉断和承受冲击能力较好 其强度指标主要是 s 且拉压时具有同值 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 其强度指标只有 b 3 3许用应力安全系数的选择 许用应力就是杆件实际应力允许达到的最高限度 对于塑性材料 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 B B 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 BAO ODB 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