工学CL3第三章-拉伸与压缩时材料的力学性质课件

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

力学性质力学性能———指材料受力时在强度和变形方面表现1§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§3-1材料的拉伸实验应力应变图一、低碳钢的拉伸实2万能试验机万能试验机3[工学]CL3第三章-拉伸与压缩时材料的力学性质课件4液压式万能试验机底座活动试台活塞油管CL3TU5液压式万能试验机底座活动试台活塞油管CL3TU55[工学]CL3第三章-拉伸与压缩时材料的力学性质课件6[工学]CL3第三章-拉伸与压缩时材料的力学性质课件71.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1.弹性阶段oab弹性变形：外力卸去后能够恢复的变形塑8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9屈服极限2.屈服阶段bc上屈服极限下屈服极限屈服极限2.屈服阶段bc上屈服极限下屈服极限10 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： 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11强化阶段的变形绝大部分是塑性变形3.强化阶段cd强度极限强化阶段的变形绝大部分是塑性变形3.强化阶段124.

颈缩阶段deCL3TU64.颈缩阶段deCL3TU613比例极限σp屈服极限σs强度极限σb其中σs和σb是衡量材料强度的重要指标比例极限σp屈服极限σs强度极限σ14延伸率:为塑性材料,为脆性材料延伸率:为塑性材料,为脆性材料15截面收缩率:低碳钢的为塑性材料延伸率和截面收缩率的数值越大，表明材料的韧性越好。截面收缩率:低碳钢的为塑性材料延伸率和截面收缩率的数值越大16CL3TU7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CL3TU7冷作硬化现象经卸载定律：冷作硬化材料在卸载时应力17PO△LOPO△LO18

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。

卸载再加载曲线与原来的应力一应变曲线比较(图中曲线OA19二、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σ0.2来表示CL3TU3二、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20 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 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21§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§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22低碳钢压缩时的σ-ε曲线CL3TU9拉伸压缩低碳钢压缩时的σ-ε曲线CL3TU9拉伸压缩23铸铁压缩时的σ-ε曲线拉伸压缩铸铁压缩时的σ-ε曲线拉伸压缩24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σs，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σb。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25§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§3-3许用应力安全系数的选择 许用应力就是杆件实际应26对于塑性材料对于塑性材料27对于脆性材料对于脆性材料28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（）BB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29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σｂ（1）＝σｂ（2）＞σｂ（3）；弹性模量E（1）＞E（2）＞E（3）；延伸率δ（1）＞δ（2）＞δ（3）；（B）强度极限σｂ（2）

＞

σｂ（1）＞σｂ（3）；弹性模量E（2）＞E（1）＞E（3）；延伸率δ（1）＞δ（2）＞δ（3）；（C）强度极限σｂ（3）＝σｂ（1）＞σｂ（2）；弹性模量E（3）＞E（1）＞E（2）；延伸率δ（3）＞δ（2）＞δ（1）；（D）强度极限σｂ（1）＝σｂ（2）＞σｂ（3）；弹性模量E（2）＞E（1）＞E（3）；延伸率δ（2）＞δ（1）＞δ（3）；正确答案是（）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30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31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，请判断哪一个是正确的：（A）脆性材料的抗拉能力低于其抗压能力；（B）脆性材料的抗拉能力高于其抗压能力；（C）塑性材料的抗拉能力高于其抗压能力；（D）脆性材料的抗拉能力等于其抗压能力。正确答案是（）A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32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

力学性质力学性能———指材料受力时在强度和变形方面表现33§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§3-1材料的拉伸实验应力应变图一、低碳钢的拉伸实34万能试验机万能试验机35[工学]CL3第三章-拉伸与压缩时材料的力学性质课件36液压式万能试验机底座活动试台活塞油管CL3TU5液压式万能试验机底座活动试台活塞油管CL3TU537[工学]CL3第三章-拉伸与压缩时材料的力学性质课件38[工学]CL3第三章-拉伸与压缩时材料的力学性质课件391.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1.弹性阶段oab弹性变形：外力卸去后能够恢复的变形塑40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41屈服极限2.屈服阶段bc上屈服极限下屈服极限屈服极限2.屈服阶段bc上屈服极限下屈服极限42 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： 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43强化阶段的变形绝大部分是塑性变形3.强化阶段cd强度极限强化阶段的变形绝大部分是塑性变形3.强化阶段444.

颈缩阶段deCL3TU64.颈缩阶段deCL3TU645比例极限σp屈服极限σs强度极限σb其中σs和σb是衡量材料强度的重要指标比例极限σp屈服极限σs强度极限σ46延伸率:为塑性材料,为脆性材料延伸率:为塑性材料,为脆性材料47截面收缩率:低碳钢的为塑性材料延伸率和截面收缩率的数值越大，表明材料的韧性越好。截面收缩率:低碳钢的为塑性材料延伸率和截面收缩率的数值越大48CL3TU7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CL3TU7冷作硬化现象经卸载定律：冷作硬化材料在卸载时应力49PO△LOPO△LO50

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。

卸载再加载曲线与原来的应力一应变曲线比较(图中曲线OA51二、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σ0.2来表示CL3TU3二、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52 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 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53§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§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54低碳钢压缩时的σ-ε曲线CL3TU9拉伸压缩低碳钢压缩时的σ-ε曲线CL3TU9拉伸压缩55铸铁压缩时的σ-ε曲线拉伸压缩铸铁压缩时的σ-ε曲线拉伸压缩56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σs，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σb。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57§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§3-3许用应力安全系数的选择 许用应力就是杆件实际应58对于塑性材料对于塑性材料59对于脆性材料对于脆性材料60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（）BB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61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σｂ（1）＝σｂ（2）＞σｂ（3）；弹性模量E（1）＞E（2）＞E（3）；延伸率δ（1）＞δ（2）＞δ（3）；（B）强度极限σｂ（2）

＞

σｂ（1）＞σｂ（3）；弹性模量E（2）＞E（1）＞E（3）；延伸率δ（1）＞δ（2）＞δ（3）；（C）强度极限σｂ（3）＝σｂ（1）＞σｂ（2）；弹性模量E（3）＞E（1）＞E（2）；延伸率δ（3）＞δ（2）＞δ（1）；（D）强度极限σｂ（1）＝σｂ（2）＞σｂ（3）；弹性模量E（2）＞E（1）＞E（3）；延伸率δ（2）＞δ（1）＞δ（3）；正确答