材料的力学性能(4)弹性、韧性、断裂韧性
材料的力学性能:弹性、韧性与断裂韧性
弹性,如同材料的弹性之舞,是其核心特性之一。(材料的弹性,即材料应力应变曲线中弹性阶段的三角形面积,对于线性弹性材料,即为屈服点以下的面积,其衡量标准为回弹能模量Ur=0.5σy^2/E,这个能量度量的单位与弹性模量相同,但却代表着材料存储和释放能量的能力。)
材料的弹性不仅关乎其形状的恢复力,更是储存和释放能量的关键。(当材料发生弹性变形并卸载时,其吸收并能回放的能量,即为弹性储存的最大能量密度)。
韧性,如钢铁的韧性特质,是抵抗断裂的坚韧盾牌。(材料的韧性,即应力应变曲线下的面积,代表了材料在断裂前能吸收的能量,区别于延展性,韧性是强度与塑性变形综合的体现)。
夏比冲击试验,犹如一场检验金属韧性的实战演练,(通过释放带有V形缺口的试样,测量其在摆锤冲击下的能量吸收,如GBT 229-2007标准所示,揭示材料抵抗裂纹扩展的能力)。
然而,真正的挑战者是断裂韧性,(它并非简单地重复韧性,而是对材料缺陷的抵抗能力,即在已有裂纹状况下抵抗破裂的强度指标,如E1820-11标准测试方法所示)。所有材料都蕴含着缺陷,这是材料世界的基本法则。
断裂韧性关注的不仅是材料在断裂前的能量吸收,更是裂纹扩展过程中的抵抗。(它是材料固有的特性,通过应力强度因子K1c来量化,测量不同尺寸试件的临界应力强度,揭示材料对裂纹扩散的天然防线)。
在材料力学的舞台上,弹性、韧性与断裂韧性交织,共同描绘出材料在承受力与抵抗破坏的复杂舞蹈。(通过不同测试方法的解读,我们得以深入理解这些力学性能,从而更好地设计和选用符合要求的材料)。
陈强,张双侠,高波主编的机械制造基础(第2版)的课后习题答案
1、材料的力学性能包括 强度与塑性 、硬度、冲击韧性、疲劳强度。2、铁碳合金固态组织分铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体。3、热处理工艺包括加热、保温、冷却三个阶段。4、普通热处理包括退火、正火、淬火、回火。5、表面热处理包括表面淬火、火焰加热、感应加热。6、化学热处理包括渗碳、渗氮、碳氮共渗...
材料的五种力学性能是什么?
材料的五个基本力学性能:弹性,刚度,强度,塑性,硬度。
力学性能包括什么?
材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征 。一般来说金属的力学性能分为十种:1.脆性 脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。它与韧性和塑性相反。脆性材料没有屈服点,有断裂强度和...
机械设计基础的目录
182.2.3 平面汇交力系的平衡 192.3 力矩与力偶 202.3.1 力矩 202.3.2 力偶 212.4 平面任意力系 23小结 29习题 30第3章 材料力学基础 323.1 工程材料基本力学性能 333.1.1 材料力学的基本理论 333.1.2 内力和应力的概念 343.1.3 变形和应变 363.1.4 材料的力学性能...
带钢厚度分类
(3)力学性能 (4)带钢(板)规格尺寸 带钢厚度1.8-6.0mm,钢板厚度7.0、8.0mm。带钢(板)宽度:沸腾钢≤1300mm(a=2.0-6.0)镇静钢≤1250mm(a≤3.0)≤1300mm(a≤3.0)钢板长度:钢卷内径760mm,钢板4-6m。3、自行车用热轧带钢(GB3647-89)(1)主要用途 自行车用热轧带钢专用于制造自行车管及...
力学性能与机械性能有何不同
力学性能与机械性能不是一回事。二者区别如下:1、含义不同:(1)材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征 。(2)机械性能是金属材料的常用指标的一个集合,是机械类产品设计中使用的重要材料...
材料的主要强度指标是哪几个
强度极限:材料抵抗外力破坏作用的最大能力,称为材料的强度极限。也就是说,当材料横截面上受到的拉应力达到材料的强度极限时,材料就会被拉断。材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括:强度、硬度、塑性和韧性等。
树脂基复合材料知识
对于一般的主要利用力学性质的非功能复合材料,要考虑在特定的使用条件下材料对环境的各种物理因素的响应,以及这种响应对复合材料的力学性能和综合使用性能的影响;而对于功能性复合材料,所注重的则是通过多种材料的复合而满足某些物理性能的要求。 树脂基复合材料的物理性能由组分材料的性能及其复合效应所决定。要改善树脂...
常用金属材料
硬度是各种零件和工具必须具备的性能指标。钻探用钻头、切削具、管材等,都必须具备足够的强度,才能保证其使用性能和寿命。(3)塑性 断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性,塑性指标由拉伸试验测得,金属材料拉伸时最大的相对塑性变形用拉断后的伸长率和断面收缩率来表示。(4)韧性 金属材料抵抗冲击载荷...
钢材的力学性能有哪些
(4)硬度。硬度是指金属抵抗硬物体压人其表面的能力,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标。硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度。最常用表示方法为布氏硬度,是用一定直径的球体(钢球或硬质合金球),以相应的试验力压人试样表面,经规定的...
长苏伊迈: 金属材料具有一种承受机械荷而不超过自身许可变形或不被破坏的能力,这种能力就是材料的力学性能, 通常指的五个力学性能有弹性\强度\硬度\塑性\韧性 强度:是指材料在静载荷作用下抵抗变形可断裂的能力, 塑性:是指材料在外力作下产生塑性变形面不断裂的能力 硬度:是指材料表面抵抗比它自身更硬的物体压入的能力' 韧性:是指材料抵抗冲击载荷的能力
嵊泗县18566115052: 材料力学性能 - ?
长苏伊迈: 材料力学性能对于韧性材料,有弹性和塑性两个阶段.弹性阶段的力学性能有:①比例极限.应力与应变保持成正比关系的应力最高限.当应力小于或等于比例极限时,应力与应变满足胡克定律,即应力与应变成正比.②弹性极限.弹性阶段的...
嵊泗县18566115052: 关于工程力学名词解释.1、屈服强度2、抗拉强度3、塑性4、脆性5、韧性6、弹性模量7、金属材料的力学性能通常是指?8、低碳钢受拉伸变形的四个阶段? - ?
长苏伊迈:[答案] 1、屈服强度- 指材料在出现屈服现象时所能承受的最大应力 . 2、抗拉强度- 材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力. 3、塑性 - 在给定载荷下,材料产生永久变形的材料特性. 4、脆性 - 材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断...
嵊泗县18566115052: 什么叫金属的力学性能?金属材料的力学性能指标有哪些? - ?
长苏伊迈: 材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能.锅炉、压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括:强度、硬度、塑性和韧性等. (1)强度 强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力.强度指标是设...
嵊泗县18566115052: 金属材料力学性能是什么意思 - ?
长苏伊迈: 金属的力学性能是指金属材料抵抗各种外加载荷的能力, 其中包括:弹性和刚度、强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧度及疲劳强度等,它们是衡量材料性能极其重要的指标.1、强度:材料在外力(载荷)作用下,抵抗变形和断裂的能力.材...
嵊泗县18566115052: 衡量材料弹性的力学性能指标有哪些 - ?
长苏伊迈: 一:弹性指标 1.正弹性模量 2.切变弹性模量 3.比例极限 4.弹性极限 二:强度性能指标 1.强度极限 2.抗拉强度 3.抗弯强度 4.抗压强度 5.抗剪强度 6.抗扭强度 7.屈服极限(或者称屈服点) 8.屈服强度 9.持久强度 10.蠕变强度 三:硬度性能指标 1.洛氏硬度 2.维氏硬度 3.肖氏硬度 四:塑性指标 1:伸长率(延伸率) 2:断面收缩率 五:韧性指标 1.冲击韧性 2.冲击吸收功 3.小能量多次冲击力 六:疲劳性能指标 1.疲劳极限(或者称疲劳强度) 七:断裂韧度性能指标 1.平面应变断裂韧度 2.条件断裂韧度
嵊泗县18566115052: 什么是韧性断裂 - ?
长苏伊迈: 断裂韧性广义的断裂韧性,表征材料的断裂特性[21].在断裂力学基础上建立起来的材料抵抗裂纹扩展断裂的韧性性能称为断裂韧性.断裂韧性与其它韧性性能一样,综合反映了材料的强度和塑性,在防止低应力脆断选用材料时,根据材料的断裂韧性指标,可以对构件允许的工作应力和裂纹尺寸进行定量计算.因此,断裂韧性是断裂力学认为能反映材料抵抗裂纹失稳扩展能力的性能指标,对构件的强度设计具有十分重要的意义.
嵊泗县18566115052: 简述常用力学性能指标在选材中的意义? - ?
长苏伊迈: 钢材常见的力学性能通俗解释归为四项,即:强度、硬度、塑性、韧性.简单的可这样解释:强度,是指材料抵抗变形或断裂的能力.有二种:屈服强度σb、抗拉强度σs.强度指标是衡量结构钢的重要指标,强度越高说明钢材承受的力(也叫载...
嵊泗县18566115052: 金属材料的力学性能有哪些?
长苏伊迈: 金属材料的力学性能是指金属材料抵抗外加载荷(外力)引起变形和断裂的能力或金属的失效抗力. 主要包括:强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性和缺口敏感性等性能.
嵊泗县18566115052: 力学性能包括什么? - ?
长苏伊迈: 材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征 一般来说金属的力学性能分为十种: 1.脆性 脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变...