材料性能学：3-金属在其他静载荷下的力学性能-缺口_第1页
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1、第二章 金属在其他静载荷下的力学性能 引言 2.1 应力状态系数 2.2 压缩 2.3 弯曲 2.4 扭转 2.5 硬度 2.6 带缺口（Notch）试样的力学性能1学习目的和问题的提出实际工件中有缺口的形状，如，零件上有螺纹、键槽、油孔、退刀槽，焊缝等沟槽不连续因素，需要评定材料的缺口敏感性研究指定部位的力学性能加速试验进程（但并不影响结果）材料内部存在裂纹，或体积较大的缺陷。缺口产生应力集中，引起三向拉应力状态（多向性），使材料脆化；由应力集中产生应变集中，使缺口附近的应变速率增高。标准方式的测试结果，已不能满足实际需要。2缺口效应1、缺口造成应力集中 横截面应力分布均匀， 纵截面应力分布

2、不均匀理论应力集中系数 Kt=max/ Kt值与材料性质无关，只取决于缺口的几何形状。32、在缺口根部产生“三向应力” 单向拉伸时：无缺口：单向应力 y有缺口：薄板：二向应力x 和y厚板：三向应力x 、y 和z (a)薄板缺口下的弹性应力(平面应力) (b)厚板缺口下的弹性应力(平面应变) (c) 平面应变时的应力分布 (d)平面应变时局部屈服后的应力分布43、缺口强化缺口使材料的塑性降低，脆性增加，又称缺口敏感性，即：无缺口时的塑性材料，开缺口后变为脆性材料塑性较好的材料，若根部产生塑性变形，应力将重新分布，并随载荷的增大，塑性区逐渐扩大，直至整个截面开缺口后，应力最大处则转移到离缺口根部r

3、y距离处。y，x，z均为最大值。随塑性变形逐步向试样内部转移，各应力峰值越来越大。试样中心区的y最大。出现“缺口强化”（三向拉应力约束了塑性变形）塑性降低，影响材料的安全使用。5缺口强度：用带切口的拉伸试件测定其断裂时的名义应力(净断面平均应力)，记为bN，6缺口敏感性缺口强度（ bN ）与抗拉强度（ b ）的比值定义为缺口强度比NSR： NSR=bNb 若NSR1.0，表示材料对切口不敏感，或者说材料是切口韧性的； 若NSR1.0，则材料对切口敏感，材料是切口脆性的。7缺口的形式夏氏V形缺口（Charpy V notch）梅氏U形缺口（Mesnager U notch）线形缺口8缺口强度的实验测定缺口强度通常用缺口圆柱试件或双缺口平板试件，进行拉伸试验予以测定缺口几何的三个主要参数为： 缺口深度t 缺口根部的曲率半径 缺口张角缺口强度：缺口试件拉伸断裂最大载荷，除以缺口处的净断面积。缺口断面收缩率，称为缺口塑性(Notch Ductility)9断口 由于缺口的存在，裂纹源一般在缺口处，然后向内部扩展，一般不存在剪切唇。

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