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§6 材料在拉伸和压缩时的力学性能

塑性变形 又称永久变形或残余变形. §6 材料在拉伸和压缩时的力学性能. 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. L. 一、材料的拉伸和压缩试验. 国家标准规定 《 金属拉伸试验方法 》. （ GB228 — 2002). 对圆截面试样：. L=10d L=5d. 对矩形截面试样：. 万能试验机. 二、低碳钢在拉伸时的力学性能. F.

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§6 材料在拉伸和压缩时的力学性能

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Presentation Transcript

  1. 塑性变形又称永久变形或残余变形 §6 材料在拉伸和压缩时的力学性能 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

  2. L 一、材料的拉伸和压缩试验 国家标准规定《金属拉伸试验方法》 （GB228—2002) 对圆截面试样： L=10d L=5d 对矩形截面试样：

  3. 万能试验机

  4. 二、低碳钢在拉伸时的力学性能

  5. F △L O O 冷作硬化现象 如对试件预先加载，使其达到强化阶段，然后卸载；当再加载时试件的线弹性阶段将增加，而其塑性降低。----称为冷作硬化现象

  6. 延伸率：δ＝ O Ψ＝ O ΔL=L1-L0 残余变形—— 截面收缩率 试件断裂之后保留下来的塑性变形。 δ>5％——塑性材料δ<5％——脆性材料

  7. s(MPa) s 无明显屈服阶段的，规定以塑性应变 =0.2%所对应的应力作为名义屈服极限，记作 A 900 S 800 1 700 600 2 500 3 400 4 300 200 O e 0.2% 100 e(%) 0 10 20 30 三、其他材料在拉伸时的力学性能 1、锰钢 2、硬铝 3、退火球墨铸铁 4、低碳钢 特点：d 较大，为塑性材料。 无明显屈服阶段。

  8. O 0.1% 特点：应力应变不成比例，无屈服、颈缩现象，变形很小且强度极限很低。 E 不确定 通常取总应变为0.1%时曲线的割线斜率确定弹性模量。 sb—拉伸强度极限，脆性材料唯一拉伸力学性能指标。

  9. b d b L L 四、金属材料在压缩时的力学性能 国家标准规定《金属压缩试验方法》 （GB7314—87) L/d(b): 1---3

  10. 低碳钢压缩 • 对于低碳钢这种塑性材料，其抗拉能力比抗剪能力强，故而先被剪断；而铸铁压缩时，也是剪断破坏。 压缩时由于横截面面积不断增加，试样横截面上的应力很难达到材料的强度极限，因而不会发生颈缩和断裂。

  11. 铸铁压缩 压缩时由于横截面面积不断增加，试样横截面上的应力很难达到材料的强度极限，因而不会发生颈缩和断裂。

  12. 铸铁压缩 铸铁抗压性能远远大于抗拉性能，断裂面为与轴向大致成45o～55o的滑移面破坏。 铸铁拉伸 • 对于如铸铁这种脆性材料，其抗拉能力比抗剪能力差，故而先被拉断

  13. 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。

  14. 五、几种非金属材料的力学性能 混凝土

  15. 木材

  16. 玻璃钢

  17. 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：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（ ） B 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

  18. 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：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

  19. 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（ ） 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 C

  20. 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

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