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材料在其它静载下力学性能课件

CATALOGUE目录材料力学性能概述静载下材料的力学性能疲劳性能冲击性能断裂韧性材料力学性能在工程中的应用

材料力学性能概述01

0102材料力学性能定义材料力学性能与材料的组成、结构、制备工艺及环境条件等因素有关。材料力学性能是指材料在受力作用下的表现，包括抵抗外力、变形和断裂等能力。

硬度材料抵抗表面变形、磨损的能力。韧性材料在外力作用下抵抗冲击、振动的能力。强度材料在外力作用下抵抗断裂的能力。弹性材料在外力作用下产生弹性变形，卸载后变形完全恢复的能力。塑性材料在外力作用下产生塑性变形，卸载后变形不可恢复的能力。材料力学性能分类

弯曲试验测试材料在弯曲载荷下的弹性极限、塑性变形等性能指标。拉伸试验测试材料在拉伸载荷下的弹性极限、塑性变形等性能指标。压缩试验测试材料在压缩载荷下的弹性极限、塑性变形等性能指标。冲击试验测试材料在冲击载荷下的韧性、强度等性能指标。硬度试验测试材料抵抗表面变形、磨损的能力。材料力学性能测试方法

静载下材料的力学性能02

定义应力-应变关系弹性模量泊松比弹性变料在弹性变形阶段，卸载后变形完全恢复。线性关系，无塑性变形。描述材料抵抗弹性变形的能力。描述材料横向与纵向收缩之间的比例关系。

材料在塑性变形阶段，卸载后变形部分恢复。定义非线性关系，有塑性变形。应力-应变关系描述材料开始进入塑性变形的应力。屈服强度描述材料塑性变形的能力。延伸率塑性变形

拉伸强度材料在拉伸试验中，断裂前所能承受的最大应力。定义材料抵抗外力破坏的能力称为强度，抵抗局部变形的能力称为硬度。压缩强度材料在压缩试验中，断裂前所能承受的最大应力。布氏硬度用布氏硬度计测定的硬度值，反映材料表面抵抗大面积压入的能力。洛氏硬度用洛氏硬度计测定的硬度值，反映材料表面抵抗硬物压入的能力。强度与硬度

疲劳性能03

材料在循环载荷作用下，局部应力、应变交替变化，导致材料性能逐渐劣化，最终导致材料断裂的现象。疲劳按载荷类型分为弯曲疲劳、扭转疲劳、拉压疲劳、复合疲劳等；按循环特征分为对称循环疲劳和非对称循环疲劳。疲劳分类疲劳定义及分类

用于模拟实际工况，对材料进行疲劳试验。疲劳试验机通过调整载荷或应力水平来控制材料的应力状态。应力控制方法通过对材料进行一定次数的循环加载，观察其断裂寿命。循环计数法通过不断增加循环次数，绘制材料的应力与寿命之间的关系曲线。S-N曲线法疲劳性能测试方法

材料的化学成分、晶粒度、非金属夹杂物等都会影响其疲劳性能。材料成分与组织结构表面粗糙度、缺口、尺寸大小等因素也会影响材料的疲劳性能。应力集中与尺寸效应交变载荷的特性（如平均应力、应力幅、循环次数等）、温度、湿度、腐蚀介质等都会影响材料的疲劳性能。载荷特性与环境条件优化材料成分与组织结构；减少应力集中与尺寸效应；合理选择载荷特性与环境条件；采用表面强化处理等。改善措施影响疲劳性能的因素及改善措施

冲击性能04

冲击定义冲击是指物体在短时间内的快速变形或移动，通常是由于外部力的突然作用所致。冲击可以导致材料表面的损伤或破裂，甚至影响材料的整体性能。冲击分类根据冲击的性质和程度，可以分为韧性冲击和脆性冲击。韧性冲击是指材料在冲击过程中能够吸收能量并抵抗变形的能力，而脆性冲击则是指材料在冲击作用下突然破裂，无法吸收能量的现象。冲击定义及分类

冲击试验是评估材料冲击性能的主要方法之一。通过在试样上施加冲击力，观察试样的变形和破裂情况，从而得出材料的冲击强度、吸收能量等指标。冲击试验落锤试验是一种模拟实际工程中材料受到冲击的试验方法。通过将一定质量的锤头从一定高度自由落下，冲击试样，观察试样的变形和破裂情况。落锤试验冲击性能测试方法

影响因素材料的冲击性能受到多种因素的影响，如材料的成分、组织结构、温度、应力状态等。其中，材料的成分和组织结构是影响冲击性能的基本因素，温度和应力状态则可能对冲击性能产生不利影响。改善措施为了提高材料的冲击性能，可以采用以下措施：优化材料的成分和组织结构，提高材料的韧性；改善材料的表面质量，减少应力集中；降低材料的温度敏感性和应力敏感性。此外，还可以通过采用复合材料、优化结构设计等方法来提高材料的冲击性能。影响冲击性能的因素及改善措施

断裂韧性05

断裂韧性定义及分类断裂韧性是指材料抵抗裂纹扩展的能力，是材料的重要力学性能之一。根据断裂韧性的表现形式，可以分为平面应变断裂韧性和平面应力断裂韧性。

常见的断裂韧性测试方法有三种：冲击试验、蠕变试验和疲劳试验。冲击试验是测定材料在低温或室温下抵抗冲击的能力。蠕变试验是测定材料在高温下抵抗缓慢拉伸的能力。疲劳试验是测定材料在交变载荷下抵抗疲劳断裂的能力裂韧性测试方法

影响断裂韧性的因素及改善措施材料成分和组织结构：材料的化学成分和组织结构是影响