力学性能考纲精析
力学性能说课稿
力学性能说课稿一、引言大家好，我是今天的主讲人，今天我将为大家介绍力学性能的相关知识。
力学性能是指材料在受力作用下所表现出的力学特性，包括强度、韧性、硬度等。
了解材料的力学性能对于工程设计和材料选择具有重要意义。
接下来，我将从强度、韧性和硬度三个方面详细介绍力学性能的相关内容。
二、强度强度是材料抵抗外力破坏的能力，通常用抗拉强度来表示。
抗拉强度是指材料在拉伸过程中所能承受的最大拉应力。
以钢材为例，一般抗拉强度为400到800兆帕，高强度钢的抗拉强度可达到1000兆帕以上。
抗拉强度的高低直接影响了材料的使用范围和承载能力。
三、韧性韧性是指材料在受力作用下能够延展变形的能力。
韧性与材料的断裂性能直接相关，常用材料的韧性指标是断裂韧性。
断裂韧性是指材料在断裂前所吸收的能量。
高韧性的材料具有较强的抗冲击性能和耐久性能。
例如，汽车碰撞时需要使用高韧性材料来保护乘客的安全。
四、硬度硬度是指材料抵抗表面划伤或压痕的能力。
硬度测试是通过在材料表面施加一定压力并测量压痕的大小来确定材料硬度的。
硬度测试常用的方法有洛氏硬度、维氏硬度和布氏硬度等。
硬度高的材料通常具有较好的耐磨性和耐划伤性能，适用于制造耐磨件和切削工具等。
五、实例分析为了更好地理解力学性能的重要性，我将以汽车材料的选择为例进行实例分析。
汽车在行驶过程中需要承受各种力的作用，因此选择具有良好力学性能的材料至关重要。
例如，选择高强度钢作为车身材料可以提高车身的抗拉强度，增加车身的承载能力和安全性。
同时，选择具有较高韧性的材料来制造车身部件可以提高车辆的抗冲击性能，减少碰撞事故对车辆和乘客的伤害。
此外，选择具有较高硬度的材料来制造发动机零部件可以提高零部件的耐磨性和使用寿命。
六、总结通过以上的介绍，我们可以得出结论：力学性能对于材料的选择和工程设计具有重要意义。
强度、韧性和硬度是衡量材料力学性能的重要指标。
在实际应用中，我们需要根据具体的工程需求选择合适的材料，并且进行相应的力学性能测试。
力学性能汇总
1.屈服强度：用应力表示的屈服点或下屈服点就是表征材料对微量塑性变形的抗力。
2.应变硬化：当外力超过屈服强度后塑性变形需要不断增加外力才能继续进行。
3.抗拉强度：韧性金属试样拉断过程中最大力所对应的应力。
4.断裂韧度：当应力场强度因子增大到某一临界值，裂纹便失稳扩展而导致材料断裂，这个临界或失稳扩展的应力场强度因子即断裂韧度5.过载持久值：在疲劳曲线高应力直线段应力水平下发生疲劳断裂的应力循环周次。
6.高温持久强度：高温材料在高温长时载荷作用下的断裂强度。
7.蠕变断裂：金属在长时间的恒温、恒载荷作用下，缓慢的产生塑性变形，由于这种变形而最后导致金属材料的断裂8.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低。
9.松弛稳定性：金属材料抵抗应力松弛的性能10.剩余应力：在应力松弛实验中，任一时间试样上所保持的应力11.耐磨性：材料抵抗磨损的性能12.应力腐蚀断裂：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后所产生的低应力脆断现象13.疲劳强度（疲劳极限）：试样可以经无限次应力循环也不发生疲劳断裂所对应的应力14.弹性模量：产生100%弹性变形所需的应力15.弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力。
16.σ5001013-X=80Mpa表示温度为500℃的条件下，稳态蠕变速率为1×105-%/h的蠕变极限为80Mpa。
σ50010000/1=100Mpa表示材料在500℃温度下，10000h后总伸长率为1%的蠕变极限为100Mpa。
500HBW 5/750表示用直径5mm的硬质合金球在7.355kN试验力下保持10~15s测得的布氏硬度值为500. σ600103=200Mpa 表示该合金在600℃、1000h的持久强度极限为200MPa。
17.thK∆和1-σ都表示无限寿命的疲劳性能，也都受材料成分和组织、载荷条件及环境因素等影响；但1-σ是光滑式样的无限寿命疲劳强度，用于传统的疲劳强度设计和校核；thK∆是裂纹式样的无限寿命疲劳性能，适用于裂纹件的设计和校核。
工力材力总复习剖析
第三章 圆轴扭转
圆截面直杆扭转是材料力学基本变形之一。通过本章学 习，掌握切应力互等定理、剪切虎克定理。会计算扭转轴的 内力以及横截面的剪应力，画扭矩图和横截面上剪应力的分 布图。掌握相对扭转角的计算，并且进行圆截面杆扭转的强 度和刚度校核。
第四、五章 梁的弯曲内力和弯曲强度
要求：三种典型情况的弯矩图：(1)梁承受一个集中力的作用； (2)梁承受均布载荷作用；(3)梁承受一个集中力偶作用。
x
f
n f
f (x)M (x) q f´
EI
拉 （压）
扭转
平面弯曲
强 度 条 件
s max [s ]
Amin
N max
[s ]
Nmax A[s ]
max
max
:
T WT
[ ]
Wt
| T |max
[ ]
Tmax Wt [ ]
s max [s ] max [ ]
Wz
M max
[s ]
M max Wz[s ]
方法： 1. 拉伸/压缩和弯曲组合，应力可以叠加。 2. 扭转与拉伸/压缩以及弯曲组合，必须用强度理论确定相
应的等效应力，然后校核强度。
第九章 压杆稳定
掌握： 压杆稳定的基本概念:柔度、惯性半径、临界载荷、欧拉公式、 经验公式。 应用： 三类不同压杆临界应力的计算和压杆稳定的安全校核
第一部分
基本变形部分
掌握： 1、剪力和弯矩的概念 2、中性轴、中性层的概念 3、弯曲正应力强度校核的一般步骤。 应用： 1、应用剪力图和和弯矩图的一般规律或方程绘制较简单载荷作 用下，梁的剪力图和弯矩图，并求出｜Mmax｜及其作用截面( 重点) 2、应用梁的正应力公式计算任意横截面上任意一点的弯曲正应 力；截面上弯曲正应力分布 3、矩形、实心和空心圆截面的抗弯截面模量WZ的计算(重点) 4、弯曲正应力的强度条件和梁的弯曲强度校核；选择截面和确 定许用载荷三方面的强度计算问题(重点)
哈工大803考纲
哈工大803考纲的详细内容如下：
**一、理论力学**
1. 运动学部分：掌握平面运动刚体的描述，速度和加速度的瞬时平移不变性，点的速度和加速度的投影法；动力学部分：掌握牛顿三定律及其应用，质点在简单弹性恢复弹簧系统作用下的振动。
**二、材料力学**
1. 应力和应变基本概念及性质；材料的力学性能；杆件的基本变形：拉伸（压缩）、弯曲、剪切（切）以及组合变形的概念和计算。
2. 杆件拉伸（压缩）或弯曲时横力弯曲时的强度计算；复杂应力状态及其分类；组合变形杆件的强度计算。
**三、材料力学性能试验方法**
1. 拉伸（压缩）试验的主要步骤、数据处理及强度指标；硬度试验的目的和方法。
2. 弯曲试验的目的和方法。
**四、流体力学**
1. 流体的主要物理性质；流体静压强的基本概念；流体运动的基本概念（流场、流体流动现象、流体运动方程）。
2. 流体动力学基本方程（伯努利方程、连续性方程、动量定理、动量矩定理及其应用）。
五、热工基础**
**
1. 工质的基本热物理性质，传热过程和热交换器的工作原理和基本概念。
2. 热传导和热对流的基本规律及其宏观表现（热平衡方程）。
3. 辐射传热的基本概念和基本定律（普朗克辐射定律），热辐射的基本性质。
以上内容供大家参考，实际考纲内容可能会根据年份有所变化，请以当年公布的考纲为准。
材料力学性能复习重点
第一章包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限（P）或屈服强度（S）增加；反向加载时弹性极限（P）或屈服强度（S）降低的现象。
解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。
晶体学平面一一解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。
解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。
韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。
静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。
是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。
可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。
解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。
5.影响屈服强度的因素与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度位错增值和运动晶粒、晶界、第二相等外界影响位错运动的因素主要从内因和外因两个方面考虑（一）影响屈服强度的内因素1.金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构）单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力一一派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。
派拉力：位错交互作用力aGb（a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L是位错间距。
）2.晶粒大小和亚结构晶粒小f晶界多（阻碍位错运动）一位错塞积一提供应力一位错开动一产生宏观塑性变形。
晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度降低（细晶强化）。
屈服强度与晶粒大小的关系：霍尔一派奇（Hall-Petch）s= i+kyd-1/23.溶质元素加入溶质原子一（间隙或置换型）固溶体一（溶质原子与溶剂原子半径不一样）产生晶格畸变一产生畸变应力场一与位错应力场交互运动一使位错受阻一提高屈服强度（固溶强化）。
4.第二相（弥散强化，沉淀强化）不可变形第二相提高位错线张力一绕过第二相一留下位错环一两质点间距变小f流变应力增大。
工程材料力学性能各章节复习知识点
工程材料力学性能各个章节主要复习知识点第一章弹性比功：又称弹性比能，应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。
滞弹性：对材料在弹性范围内快速加载或卸载后随时间延长附加弹性应变的现象。
包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服极限）增加，反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。
脆性：材料在外力作用下（如拉伸，冲击等）仅产生很小的变形及断裂破坏的性质。
韧性：是金属材料断裂前洗手塑性变形功和断裂功的能力，也指材料抵抗裂纹扩展的能力。
应力、应变；真应力，真应变概念。
穿晶断裂和沿晶断裂：多晶体材料断裂时，裂纹扩展的路径可能不同，穿晶断裂穿过晶内；沿晶断裂沿晶界扩展。
拉伸断口形貌特征？①韧性断裂：断裂面一般平行于最大切应力并与主应力成45度角。
用肉眼或放大镜观察时，断口呈纤维状，灰暗色。
纤维状是塑性变形过程中微裂纹不断扩展和相互连接造成的，而灰暗色则是纤维断口便面对光反射能力很弱所致。
其断口宏观呈杯锥形，由纤维区、放射区、和剪切唇区三个区域组成。
②脆性断裂：断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。
板状矩形拉伸试样断口呈人字形花样。
人字形花样的放射方向也与裂纹扩展方向平行，但其尖端指向裂纹源。
韧、脆性断裂区别？韧性断裂产生前会有明显的塑性变形，过程比较缓慢；脆性断裂则不会有明显的塑性变形产生，突然发生，难以发现征兆拉伸断口三要素？纤维区，放射区和剪切唇。
缺口试样静拉伸试验种类？轴向拉伸、偏斜拉伸材料失效有哪几种形式？磨损、腐蚀和断裂是材料的三种主要失效方式。
材料的形变强化规律是什么？层错能越低，n越大，形变强化增强效果越大退火态金属增强效果比冷加工态是好，且随金属强度等级降低而增加。
在某些合金中，增强效果随合金元素含量的增加而下降。
材料的晶粒变粗，增强效果提高。
第二章应力状态软性系数：材料某一应力状态，τmax和σmax的比值表示他们的相对大小，成为应力状态软性系数，比为α，α=τmaxσmax缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn 与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值表示缺口敏感度，即为NSR=σbnσb第三章低温脆性：在实验温度低于某一温度t2时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显降低，断裂机理由微孔聚集性变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。
力学性能说课稿
力学性能说课稿标题：力学性能说课稿引言概述：力学性能是指材料在受力作用下的力学行为，它直接影响着材料的使用性能和工程应用。
在材料科学与工程学科中，力学性能是一个重要的研究方向，通过对材料的力学性能进行分析和测试，可以更好地了解材料的性能特点，指导材料的设计和应用。
本文将从材料的力学性能概念、分析方法、测试技术、影响因素和应用领域等方面进行详细介绍。
一、力学性能的概念1.1 弹性模量：弹性模量是材料在受力作用下的变形能力，是衡量材料刚度的重要指标。
1.2 屈服强度：材料在受力作用下开始产生塑性变形的临界点，是材料反抗外力的能力。
1.3 断裂韧性：材料在受力作用下发生断裂的能力，是材料抗破坏能力的重要指标。
二、力学性能的分析方法2.1 线性弹性分析：通过建立材料的应力-应变关系，分析材料在弹性阶段的力学性能。
2.2 塑性分析：研究材料在超过屈服强度后的塑性变形行为，分析材料的塑性性能。
2.3 断裂分析：通过研究材料的断裂韧性和断裂机制，分析材料的破坏行为。
三、力学性能的测试技术3.1 拉伸试验：通过施加拉力来测试材料的弹性模量、屈服强度和断裂韧性等力学性能。
3.2 压缩试验：通过施加压力来测试材料在受压状态下的力学性能。
3.3 弯曲试验：通过施加弯曲力来测试材料的弯曲强度和断裂韧性等力学性能。
四、影响力学性能的因素4.1 材料的组织结构：材料的晶粒大小、晶界密度、位错密度等组织结构对力学性能有重要影响。
4.2 温度和环境条件：温度和环境条件对材料的力学性能有明显影响，如高温会降低材料的强度和韧性。
4.3 加工工艺：材料的加工工艺会影响其组织结构和晶粒大小，进而影响力学性能。
五、力学性能的应用领域5.1 材料设计：通过对材料的力学性能进行分析，可以指导材料的设计和选择，提高材料的性能。
5.2 工程应用：在工程领域中，对材料的力学性能要求严格，力学性能的好坏直接影响着工程的安全和可靠性。
5.3 新材料研发：对新材料的力学性能进行研究，可以为新材料的研发和应用提供重要参考。
材料物理复习大纲
【一、力学】1 材料力学性能概论材料的力学性能是关于材料强度的一门学科，即关于材料在外加载荷（外力）作用下或载荷和环境因素（温度、介质和加载速率）联合作用下表现的变形、损伤与断裂的行为规律及其物理本质和评定方法的一门学科。
2 弹性极限e：不产生永久变形的最大应力比例极限p：保持弹性比例关系的最大应力值。
略小于e；3 弹性模量的影响因素（1）结合键材料熔点与弹性模量的一致性关系（2）原子结构：对金属来说，原子结构对其弹性模量影响很大弹性模量的周期性变化（3）温度：随温度升高，弹性模量降低。
（4）相变：相变影响晶体结构，从而影响弹性模量。
相变包括：多晶型转变、有序化转变、铁磁性转变、超导态转变等。
陶瓷的弹性模量E与气孔率P的关系可表示为：E = E0e-bP式中，E0是气孔率为零时的弹性模量，b为与陶瓷制备工艺有关的常数。
对连续基体内的闭气孔，经验公式为：E = E0 + P2)4 陶瓷材料的弹性模量特点特点一：陶瓷材料的弹性模量一般高于金属。
特点二：陶瓷材料的弹性模量，不仅与结合键有关，还与陶瓷相组成及气孔率有关。
（金属材料的弹性模量是一个非常稳定的力学性能指标）对两相陶瓷复合物，两相弹性模量分别为E1，E2，体积百分数分别为V1，V2当应力平行于层面，各层应变相等，复合陶瓷的平均弹性模量为：a)E4c2A2A瑞利散射当a0«λ时σ=4，即当散射中心的线度远小于入射光的波长时，散射强度与波长的4次方成反比。
瑞利散射不改变原入射光的频率。
I s∝1/λ41)非弹性散射：由于入射光子与介质发生非弹性碰撞而使频率发生改变的光散射。
a)拉曼散射：是分子或点阵振动的光学声子（即光学模）对光波的散射。
b)布里渊散射：是点阵振动引起的密度起伏或超声波对光波的非弹性散射，即点阵振动的声学声子（即声学模）与光波之间的能量交换结果。
一、透射光强公式、影响陶瓷材料不透明性的主要因素、乳浊机理、获得致密的半透明陶瓷所采取的措施1.透射光强公式2.影响陶瓷材料不透明性的主要因素：反射和散射1)材料中的夹杂物、掺杂、晶界等对光的折射性能与主晶相不同，因而在不均匀界面上形成相对折射率，反射和散射增大。
内蒙古师范大学考试大纲_J606材料力学性能20099211356220
硕士研究生入学考试大纲考试科目名称：材料力学性能一、援引教材《工程材料力学性能》机械工业出版社束德林二、考试要求要求学生全面系统地掌握材料常用力学性能指标的概念、物理意义、影响因素、测试方法及其应用；了解材料常见的断裂方式和预防措施，具有较强的分析问题、解决实际问题的能力。
三、考试内容1. 弹性变形阶段的力学性能●拉伸应力-应变曲线，弹性变形及其实质，弹性模量（数）。
●比例极限和弹性极限，弹性比功，弹性的不完整性。
2塑性变形阶段的力学性能●塑性变形的方式及特点。
●屈服现象和屈服强度，影响屈服强度的因素。
●应变硬化，颈缩现象，抗拉强度。
●塑性。
3. 材料的断裂●断裂类型，解理断裂机理，微孔聚集型断裂。
●理论断裂强度和裂纹体断裂强度，断裂理论的应用。
4．压缩、弯曲和扭转下力学性能●抗压强度，抗弯强度，抗扭强度。
5. 材料的硬度●布氏硬度，洛氏硬度，维氏硬度和显微硬度。
●硬度和其他性能指标的关系。
6. 冲击载荷下材料变形和断裂的特点7. 缺口试样的力学性能●缺口效应。
●缺口试样在冲击载荷下力学性能。
8. 低温脆性●低温脆断现象，韧脆转变温度。
●影响冲击韧性和韧脆转变温度的因素。
9. 线弹性条件下的断裂韧性●裂纹扩展的基本形式，裂纹尖端的应力—应变场，应力场强度因子。
●断裂韧性（K IC）和断裂K判据，裂纹尖端塑性区和K I值的修正。
●裂纹扩展能量释放率G及断裂韧性G c。
10. 弹塑性条件下的断裂韧性●J积分原理及断裂韧性J c。
●裂纹尖端张开位移及断裂韧性δc。
11. 影响断裂韧性的因素●断裂韧性与强度、塑性的关系，材料的成分、组织结构对断裂韧性的影响。
●特殊热处理对断裂韧性的影响12 断裂韧性的测试●断裂韧性K IC测试，断裂韧性J IC测试，断裂韧性δC测试13 断裂韧性在工程中的应用●高压容器承载能力的计算，材料正确选择，大型构件断裂分析。
14 材料的疲劳现象●交变载荷，疲劳断口宏观特征。
15疲劳断裂机理●疲劳裂纹形成，疲劳裂纹扩展和断口的微观特征，疲劳裂纹扩展速率。
材料力学性能》复习资料
《材料力学性能》复习资料第一章1塑性--材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力2穿晶断裂和沿晶断裂---穿晶断裂，裂纹穿过晶界。
沿晶断裂，裂纹沿晶扩展。
3包申格效应——金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
4E---应变为一个单位时，E即等于弹性应力，即E是产生100％弹性变形所需的应力5σs----屈服强度，一般将σ0.2定为屈服强度6n—应变硬化指数 Hollomon关系式：S=ken （真应力S与真应变e之间的关系）n—应变硬化指数；k—硬化系数应变硬化指数n反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力。
分析：n=1，理想弹性体;n=0材料无硬化能力。
大多数金属材料的n值在0.1～0.5之间。
7δ10---长比例试样断后延伸率 L0=5d0 或 L0=10d0 L0标注长度 d0名义截面直径）8静力韧度：静拉伸时，单位体积材料断裂所吸收的功（是强度和塑性的综合指标）。
J/m3 9脆性断裂（1）断裂特点断裂前基本不发生塑性变形，无明显前兆；断口与正应力垂直。
（2）断口特征平齐光亮，常呈放射状或结晶状；人字纹花样的放射方向与裂纹扩展方向平行。
通常，脆断前也产生微量的塑性变形，一般规定Ψ<5%为脆性断裂；大于5％时为韧性断裂。
11屈服在金属塑性变形的开始阶段，外力不增加、甚至下降的情况下，变形继续进行的现象，称为屈服。
12低碳钢在室温条件下单向拉伸应力—应变曲线的特点p1-213解理断裂以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂。
解理面一般是指低指数晶面或表面能量低的晶面。
14韧性是金属材料塑性变形和断裂全过程吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合表现，因而在特定条件下，能量、强度和塑性都可用来表示韧性。
15弹性比功αe(弹性比能、应变比能) 物理意义：吸收弹性变形功的能力。
几何意义：应力-应变曲线上弹性阶段下的面积。
αe = (1/2) σe*εe16G裂纹扩展能量释放率 GI为裂纹扩展单位长度时系统势能的变化率。
827材料力学考纲
827材料力学考纲
827材料力学考纲是材料科学与工程专业的一门必修课程，旨在培养学生对材
料力学基本理论和应用的理解，以及解决工程材料实际问题的能力。
以下是对该考纲的描述和要求。
827材料力学考纲要求学生具备以下几方面的知识和能力：
1. 材料的力学性能：学生需要掌握不同材料的力学特性，包括拉伸、压缩、剪切、弯曲等方面的性能指标，如弹性模量、屈服强度、韧性等。
理解和分析这些性能有助于材料选择和设计。
2. 弹性力学：学生需要了解弹性力学的基本原理和理论，包括胡克定律、应力
应变关系、弹性体力学模型等。
掌握弹性力学的理论和应用能够帮助学生预测材料的变形和破坏行为，为工程实践提供依据。
3. 塑性力学：学生需要熟悉材料的塑性变形机制和塑性力学的基本概念，如塑
性流动、应变硬化等。
理解塑性力学有助于分析材料的塑性变形过程和塑性失效的原因，为合理设计材料提供依据。
4. 破坏力学：学生需要了解材料破坏的力学原理，包括断裂、疲劳、蠕变等各
种破坏形式。
通过分析和预测材料的破坏行为，可以有效延长材料的使用寿命和提高工程结构的安全性。
5. 应用实例与案例分析：学生需要学习和分析实际的工程材料问题，如材料的
失效原因、强度计算、断裂分析等。
通过实例和案例分析，学生可以将所学理论知识应用于实际问题，培养解决材料力学问题的能力。
827材料力学考纲要求学生通过学习和实践，掌握材料力学的基本理论和方法，并能将其应用于材料科学与工程领域的实际问题。
这门课程对于学生的专业发展和工程实践具有重要意义，是培养材料科学与工程专业人才的基础之一。
力学性能说课稿 (2)
力学性能说课稿一、引言大家好，今天我将为大家介绍力学性能的相关知识。
力学性能是物体在受力作用下所表现出的力学特性，包括强度、硬度、韧性等指标。
本次说课将环绕力学性能的概念、测试方法和应用领域展开讲解。
二、力学性能的概念1. 强度强度是物体反抗外力破坏的能力，通常用抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等来衡量。
抗拉强度是指材料在受拉力作用下反抗破坏的能力，抗压强度是指材料在受压力作用下反抗破坏的能力，抗剪强度是指材料在受剪切力作用下反抗破坏的能力。
强度越高，材料越难被破坏。
2. 硬度硬度是材料反抗局部塑性变形的能力，常用硬度计进行测量。
硬度越大，材料越难被划伤或者变形。
3. 韧性韧性是材料在受力作用下能够发生塑性变形而不破坏的能力。
韧性高的材料能够吸收较大的能量，具有较好的抗震性能。
三、力学性能的测试方法1. 强度测试强度测试通常采用拉伸试验、压缩试验、剪切试验等方法进行。
拉伸试验是将试样置于拉伸机上，施加拉力使其断裂，测量断裂先后的长度变化，计算出抗拉强度。
压缩试验是将试样置于压力机上，施加压力使其变形或者破坏，测量变形或者破坏先后的长度变化，计算出抗压强度。
剪切试验是将试样置于剪切试验机上，施加剪切力使其变形或者破坏，测量变形或者破坏先后的长度变化，计算出抗剪强度。
2. 硬度测试硬度测试常用的方法有布氏硬度测试、洛氏硬度测试、维氏硬度测试等。
这些测试方法通过在试样表面施加一定的压力，测量压痕的大小或者深度来计算出硬度值。
3. 韧性测试韧性测试常用的方法有冲击试验、弯曲试验等。
冲击试验是将试样置于冲击试验机上，施加冲击力使其破裂，测量吸收的冲击能量来评估材料的韧性。
弯曲试验是将试样置于弯曲试验机上，施加弯曲力使其弯曲变形，测量变形先后的长度变化来评估材料的韧性。
四、力学性能的应用领域1. 材料工程力学性能是材料工程中的重要指标，通过对材料的力学性能进行测试和分析，可以选择合适的材料用于不同的工程项目。
例如，在航空航天领域，需要使用高强度、高硬度、高韧性的材料来创造飞机和航天器，以确保其在极端环境下的安全性和可靠性。
西北工业大学 材料力学性能加试课程考试大纲
“材料力学性能”研究生入学考试加试课程考试大纲“材料力学性能”研究生入学考试试卷由四部分构成：第一部分，名词解释（20分）；第二部分，选择题（20分）；第三部分，简答题（20分）；第四部分，解答题（40分，包括计算题和综合讨论题）。
参考书目：郑修麟，《材料的力学性能》第二版，西北工业大学出版社。
主要知识点：强度、塑性、韧性、比例试样、五大性能指标、典型应力应变曲线、脆性材料与塑性材料、材料变形的本质、弹性变形常数、弹性变形特性、塑性变形特性、真应力应变、广义胡克定律、断裂的分类、韧性断裂和脆性断裂的微观特征、柔度系数、韧脆转变内因外因、理论断裂强度、脆性断裂理论、裂纹尖端应力场、断裂韧性、疲劳参量、疲劳寿命曲线、平均应力影响、累积损伤定则、疲劳统计规律、疲劳失效的微观过程和阶段、两类模拟疲劳试验、应变疲劳、裂纹扩展基本规律、扩展寿命估算法、应力腐蚀、氢脆、腐蚀疲劳、蠕变曲线、持久强度、应力松弛、高温疲劳、热疲劳、五种磨损机制。
内蒙古自治区考研冶金工程复习资料金属材料力学性能分析
内蒙古自治区考研冶金工程复习资料金属材料力学性能分析冶金工程是现代工程领域中一个重要的学科，它研究金属材料的加工、改性和使用。
而金属材料的力学性能是冶金工程中不可忽视的重要因素。
本文将对内蒙古自治区考研冶金工程复习资料中的金属材料力学性能进行分析。
一、金属材料的力学性能概述金属材料的力学性能是指在外力作用下，金属材料的力学行为和力学特性。
常用的力学性能指标有强度、韧性、硬度、塑性等。
1.1 强度金属材料的强度是指材料抵抗外力破坏的能力。
常见的强度指标有屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
内蒙古自治区考研复习资料中应重点掌握各种强度的计算方法和使用场合。
1.2 韧性金属材料的韧性是指材料在受力作用下能够吸收能量并发生塑性变形的能力。
韧性是衡量材料抗破坏性能的重要指标，常用的韧性指标有断裂韧性、延伸率等。
对于冶金工程考研复习而言，理解金属材料韧性的变化规律以及影响因素是必不可少的。
1.3 硬度金属材料的硬度是指材料抵抗划痕、压痕等外力的能力。
硬度是评价材料抗划伤和抗磨损性能的重要指标。
内蒙古自治区考研复习时，应对常用的硬度计算方法进行熟悉，并理解硬度与材料微观结构的关系。
1.4 塑性金属材料的塑性是指材料在受力作用下发生可逆变形的能力。
塑性是判断材料加工性能的重要指标，也是金属材料力学性能分析中的核心内容之一。
内蒙古自治区考研复习资料中应着重掌握塑性变形的机制及其与材料结构的关系。
二、金属材料力学性能分析方法金属材料力学性能的分析方法主要包括实验方法和理论计算方法。
实验方法主要通过对金属材料进行拉伸、压缩、冲击等实验来获得相应的力学性能数据。
理论计算方法则通过基于材料力学原理和相关公式的推导，计算及预测金属材料的力学性能。
2.1 实验方法内蒙古自治区考研复习资料中，对于实验方法的学习和掌握尤为重要。
学生应了解各种常见材料力学性能实验的原理和操作方法，包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等。
通过实验数据的获得和分析，可以获得材料的力学性能参数。
《材料力学性能》复习提纲-陈艳.
《材料力学性能》复习提纲第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能1.拉伸变形过程；可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形和断裂几个阶段。
2.弹性不完整性（滞弹性，包申格效应），循环韧性；弹性不完整性：金属的弹性变形与载荷方向和加载时间有关而表现出的非弹性性质。
金属在弹性变形中存在滞弹性(弹性后效)和包申格效应等弹性不完整现象。
一、滞弹性(弹性后效)定义：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变，即应变落后于应力的现象。
二包申格效应定义：材料经预先加载并产生少量塑性变形(残余应变为1%~4%)，卸载后，再同向加载，规定残余伸长应力增加，反向加载规定残余伸长应力降低的现象，称为包申格效应。
循环韧性：金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力，叫做循环韧性，也称为内耗3.塑性变形方式，滑移，均匀屈服产生机制，影响屈服强度的因素；一·塑性变形的主要方式：滑移，孪生滑移：指的是金属在切应力作用下沿一定晶面(滑移面)和一定晶向(滑移方向)进行的切变过程。
二·均匀屈服1、均匀屈服曲线的特点有上、下屈服点，没有屈服平台。
2、均匀屈服的机制低密度可动位错理论，柯氏气团钉扎理论，位错塞积群理论三·影响屈服强度的因素—阻碍位错运动1、影响屈服强度的内因(1) 基体金属的本性及晶格类型(P12)塑性变形主要沿基体相进行。
(2) 溶质原子固溶强化：在纯金属中加入溶质原子形成固溶体合金，将显著提高屈服强度，称为固溶强化。
(3) 晶粒大小和亚结构晶界(亚晶界)是位错运动的障碍。
细晶强化：用细化晶粒提高金属屈服强度(同时可以提高其塑性)的方法称为细晶强化。
(4) 第二相位错切过或绕过沉淀强化(时效强化)：依靠过饱和固溶体的脱溶产生的强化。
弥散强化：用粉末冶金的方法人为地加入第二相所造成的强化。
沉淀强化与弥散强化的相同点：第二相以细小颗粒形式分布于基体中。
力学性能说课稿
力学性能说课稿引言概述：力学性能是指材料在受力作用下所表现出的力学特性。
它是衡量材料质量和使用性能的重要指标之一。
本文将从五个方面分析力学性能，包括强度、韧性、硬度、疲劳性和冲击性。
通过对这些方面的详细阐述，我们可以更好地了解材料的力学性能。
一、强度：1.1 抗拉强度：抗拉强度是材料在拉伸过程中能承受的最大拉力。
它是衡量材料抗拉性能的重要指标。
常用的测定方法是拉伸试验。
1.2 抗压强度：抗压强度是材料在受压作用下能承受的最大压力。
它是衡量材料抗压性能的重要指标。
常用的测定方法是压缩试验。
1.3 抗弯强度：抗弯强度是材料在弯曲过程中能承受的最大弯矩。
它是衡量材料抗弯性能的重要指标。
常用的测定方法是弯曲试验。
二、韧性：2.1 断裂韧性：断裂韧性是材料在受力过程中发生断裂前所吸收的能量。
它是衡量材料抗断裂性能的重要指标。
常用的测定方法是冲击试验。
2.2 塑性韧性：塑性韧性是材料在受力过程中能够发生塑性变形的能力。
它是衡量材料抗塑性变形性能的重要指标。
常用的测定方法是拉伸试验。
2.3 韧性与脆性的关系：韧性和脆性是材料力学性能中的两个相对概念。
韧性材料具有较好的塑性和抗断裂能力，而脆性材料则容易发生断裂。
三、硬度：3.1 常用硬度测试方法：常用的硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
这些测试方法可以通过不同的硬度计进行测定。
3.2 硬度与材料的关系：硬度是材料抵抗外界力量的能力，与材料的组织结构和成分有关。
一般来说，材料的硬度越高，其抗磨损和耐磨性能也越好。
3.3 硬度的应用：硬度测试在材料选择、工艺控制和质量检验等方面具有重要的应用价值。
四、疲劳性：4.1 疲劳寿命：疲劳寿命是材料在交变载荷下能够承受的循环次数。
它是衡量材料抗疲劳性能的重要指标。
常用的测定方法是疲劳试验。
4.2 疲劳断裂：疲劳断裂是指材料在长期交变载荷作用下发生的断裂现象。
疲劳断裂的发生是由于材料内部的微观缺陷逐渐积累导致的。
最新工程材料力学性能知识点整理
最新工程材料力学性能知识点整理第一章弹性比功——材料吸收弹性变形功的能力滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象滞弹性的影响因素（1）材料的成分、组织材料组织越不均匀，滞弹性越明显。
（2）试验条件：a) 温度T↑→滞弹性速率和滞弹性应变↑b) 切应力愈大，滞弹性越明显。
消除办法：采用长期回火回火的作用是使间隙原子到位错空位和晶界去，自身变得比较稳定。
金属的内耗加载时消耗于金属的变形功大于卸载时金属放出的变形功，因而有一部分变形功为金属所吸收，这部分吸收的功就称为金属的内耗。
循环韧性：金属材料在交变载荷（振动）下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，也叫金属的内耗，表示材料吸收不可逆变形的能力，亦称消振性。
循环韧性的意义是：材料循环韧性愈高，则机件依靠材料自身的消振能力愈好。
包申格（Bauschinger）效应金属材料经过预先加载产生少量塑性变形（残余应变小于1－4%），而后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
消除方法（1）预先经受较大的塑性变形（2）在第二次反向受力前使金属材料于回复或再结晶温度下退火金属材料常见的塑性变形方式主要为滑移和孪生屈服现象是金属材料开始产生宏观塑性变形时的标志。
屈服点σs：材料的在拉伸过程中试验力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力。
σs＝Fs/ A0上屈服点σsu：试样发生屈服而试验力首次下降前的最大应力。
σsu ＝Fsu/A0下屈服点σsl ： 当不计初始瞬时效应（指在屈服过程中试验力第一次发生下降）时的屈服阶段的最小应力。
σsl ＝FsL/ A0影响屈服强度的因素（一） 影响屈服强度的内因素1．金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构）不同的金属其晶格类型，位错运动所受的阻力不同，故彼此的屈服强度不同，单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力－－派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。
力学性能说课稿
力学性能说课稿标题：力学性能说课稿引言概述：力学性能是指材料在外力作用下的力学响应特性，包括强度、韧性、硬度等指标。
力学性能的好坏直接影响材料的使用性能和寿命。
在本文中，将详细介绍力学性能的相关知识和分析方法。
一、强度指标1.1 抗拉强度：材料在拉伸过程中所能承受的最大拉应力。
1.2 抗压强度：材料在受压过程中所能承受的最大压应力。
1.3 抗剪强度：材料在受剪过程中所能承受的最大剪应力。
二、韧性指标2.1 断裂韧性：材料在受力到断裂之间所吸收的能量。
2.2 冲击韧性：材料在受到冲击载荷时的抗冲击性能。
2.3 塑性韧性：材料在受力过程中发生塑性变形的能力。
三、硬度指标3.1 洛氏硬度：通过在材料表面施加一定载荷后测量压痕的深度来表示材料的硬度。
3.2 布氏硬度：通过在材料表面施加一定载荷后测量压痕的直径来表示材料的硬度。
3.3 硬度的影响因素：包括材料的组织结构、晶粒大小、杂质含量等。
四、弹性模量指标4.1 静态弹性模量：材料在弹性阶段内应力和应变之间的比值。
4.2 剪切模量：材料在受剪应力时的应变和剪应力之间的比值。
4.3 弹性模量的应用：用于描述材料的刚度和变形能力。
五、应力-应变曲线分析5.1 弹性阶段：材料在受力后的线性变形阶段，应力和应变成正比。
5.2 屈服阶段：材料在超过弹性极限后开始发生塑性变形。
5.3 断裂阶段：材料在达到极限强度后发生断裂。
结论：力学性能是材料工程中重要的指标，通过对强度、韧性、硬度、弹性模量等指标的分析，可以评估材料的质量和适用性，为材料选择和设计提供依据。
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金属力学性能考纲精析
考试内容
1. 材料基本力学性能试验:
(1) 掌握静载拉伸试验方法与拉伸性能指标的含义及测定，熟悉典型材料拉伸变形断裂行为与应力－应变曲线;
曲线分为弹性变形-均匀塑性变形-颈缩-不均匀塑性变形-断裂几个阶段。
基本的力学状态参量包括应力和应变。
应力包括工程应力和真应力。
工程应力0
F P =
σ，真应力F P =σ，应变包括工程应变0l l ∆=δ，真应变00ln l l l dl l l ==⎰ε 力学状态参量的变化临界值为力学性能指标。
比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度和延伸率，断面收缩率。
比例极限：应力与应变成正比的最大应力；σ-ε曲线上开始偏离直线的点。
弹性极限：不产生塑性变形的最大应力。
屈服强度：开始塑性变形的最小应力。
抗拉强度：最大载荷对应的工程应力。
(3)了解材料的理论与实际屈服强度、微观与宏观屈服应力及宏观屈服判据；
理论屈服强度：相邻两层原子相对滑动所需要克服的原子间的最大作用力。
G G m 1.02==π
τ 实际屈服强度微观看为临界分切应力τc ；宏观看为σc 。
屈服判据为Tresca 准则和Mises 准则。
(4)了解材料强化的基本途径与常用方法。
强化的基本途径包括：（1）提高位错运动的阻力：改变键合类型，提高派纳力；引入大量晶体缺陷；（2）金属非晶化；（3）制备无位错的理想晶体。
常用方法有细晶强化；固溶强化；第二相强化；相变强化。
断口特征：宏观结晶状，闪光，垂直于最大正应力方向。
微观存在河流花样；断口表层有塑性变形痕迹，滑移线或形变孪晶。
存在舌状花样。
临界裂纹形核：通过位错反应，与局部塑性变形有关。
解离裂纹扩展：台阶机制穿越晶界，形成河流花样。
台阶可有二次解离或塑性变形切离形成。
沿晶断裂： 断口呈结晶状，无闪光；典型为冰糖块状。
晶界弱化是基本条件；裂纹可以产生在初始缺陷（气孔、微裂纹等）处；位错塞积在晶界形成应力集中。
晶界弱化时，直接导致晶界开裂。
形成裂纹后延晶界扩展。
(4)了解断裂的宏观强度理论。
1 第一强度理论：最大正应力理论，最大正应力大于正断抗力，材料正断。
f S σσ≥=11
2 第二强度理论：最大正应变理论。
最大正应变大于单向拉伸时极限正应变。
f εε≥1
b II S σσσνσ≥+-=)32(1
4.材料的脆性及脆化因素:
(1)了解材料脆性的本质及表现，熟悉微观脆性与宏观脆性的联系与区别；
本质脆性：塑性变形不是裂纹扩展的必需条件；
半脆性：存在塑性向脆性转化的过程。
脆化因素包括：缺口、冲击和低温脆性。
(2)熟悉缺口顶端的应力和应变特征，了解缺口试样拉伸行为及缺口敏感性；
6.材料的疲劳
(1)熟悉高周、低周疲劳行为,s-N与ε-N疲劳曲线及其经验规律，掌握疲劳抗力的意义及表征；
对于高周疲劳行为，σ
max <σ
s
，弹性变形，Nf高，应力疲劳；疲劳极限和疲劳寿命；
对于低周疲劳，塑性变形，Nf低，应变疲劳
(2)了解疲劳断裂过程、特征及微观机制；
疲劳断裂特征：低应力破坏；宏观脆性断裂；长期的过程；对表面敏感；具有统计性。
断口特征：从宏观看存在疲劳源、疲劳裂纹扩展区和瞬时断裂区，存在疲劳线（海滩花样、贝纹线）；微观看，存在疲劳条纹（与应力循环）相对应。
疲劳裂纹萌生：一般源于零件表面，与局部往复塑性变形有关，产生驻留滑移带和滑移带挤入和挤出现象。
裂纹扩展：塑性材料钝化-锐化机制。
脆性材料裂纹扩展为解离面劈开方式进行。
(3)掌握疲劳裂纹扩展的断裂力学处理思路与Paris 方程；
min max K K K -=∆ 应力强度因子幅。
⎰⎰∆=
=ac
a n K c da dn N 0)(
(4)了解材料疲劳抗力的影响因素。
高周：次载锻炼和过载损伤；表面状态（粗糙度，表面压应力）；组织结构（晶粒度、夹杂）；材料性能（对高周疲劳，高强度是有利的）；
低周疲劳：材料具有高塑性是有利的。
7.材料高温力学性能 (1)了解高温下材料力学性能特点；
产生蠕变和应力松弛现象；组织变化；环境介质作用。
应力松弛是应力不断减小的蠕变过程。
松弛稳定性指抗应力松弛的能力。
恒温恒应变条件下的应力-应变曲线为应力松弛曲线。
(2)熟悉高温蠕变行为、断裂过程及其微观机制；
持续载荷作用下随时间延长发生的缓慢而连续的塑性变形作用。
一般分为减速蠕变阶段、恒速蠕变和加速蠕变。
变形机制包括（1）热激活和应力作用下的位错运动；（2）晶界粘滞运动；（3）扩散蠕变；
断裂特征包括：（1）随应力降低，温度升高，从穿晶断裂转变为沿晶断裂，高温蠕变变为沿晶脆断。
断裂过程包成（1）裂纹形核：断口附近发现沿晶裂纹与晶界滑动；裂纹形成包括楔形裂纹和晶界空洞两种情况。
（2）断裂过程包括形核、分散长大、横向裂纹的形成，曲折裂纹段的形成，曲折裂纹的连接乃至断裂的过程。
(3)掌握蠕变极限与持久强度指标的含义、评价方法及影响因素。
蠕变极限是高温持续载荷作用下的塑性变形抗力。
T dt
d εσ为给定温度下产生一定蠕变速率
的应力值。
T t /δσ为给定温度下一定时间内产生一定蠕变延伸率的应力值，用于高温下长期服役要求限制变形的构件。
持久强度：T t δ给定温度下经过规定时间后产生断裂的最大应力，是高温持续载荷下的断裂抗力。
（4）影响高温性能的主要因素
基体材料与晶体结构；溶质原子的影响；第二相质点影响；晶粒度的影响；结晶形态的影响；组织稳定性的影响。
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一、试卷题型及比例
1．基本术语解释(20分，名词解释10题)
2．多项选择(10分，5题)
3．简答题(25分，5题)
5．综合论述与计算题(20分，2题)
二、 考试形式及时间
考试形式均为笔试，考试时间为3小时(满分150，本部分150分)。
三、参考书目
(1) 毛为民、朱景川等，金属材料结构与性能，清华大学出版社，2008年
(2)郑修麟主编，材料的力学性能（第2版），西北工业大学出版社,2000年
(3)石德珂、金志浩编,材料力学性能，西安交通大学出版社,1998年。