第二章拉伸压缩2拉伸压缩力学性能
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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 ）
材料的力学性质/课堂讨论题
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 ）
二、低碳钢压缩时的力学性能
(1)弹性阶段与拉伸时相同， 杨氏模量、比例极限相同；
试件：短柱
l=(1.0~3.0)d
(2)屈服阶段，拉伸和压缩
时的屈服极限相同,即
s
s
(3)屈服阶段后，试样越压
越扁，无颈缩现象，测不
出强度极限 b 。
三、脆性材料在拉压时的力学性能
1 铸铁拉伸时的应力-应变曲线
第二章 拉伸、压缩与剪切
材料的力学性能 一 概述 二 塑性材料在拉压时的力学性能 三 脆性材料在拉压时的力学性能 四 塑性、脆性材料的强度指标(失效应力) 五 其它材料在拉压时的力学性能 六 几种非金属材料的力学性能
一、概述
1 为什么要研究材料的力学性质
为构件设计提供合理选用材料的依据。
强度条件：
一wenku.baidu.com塑性材料在拉压时的力学性能
塑性材料以低碳钢为代表 低碳钢——含碳量在0.25%以下的碳素钢。 低碳钢拉伸时的应力－应变图
低碳钢拉伸时的应力-应变图
弹性阶段
B
比例极限 p
弹性极限 e
A
弹性模量 E
力与变形成正比的规律
低炭钢拉伸时的应力-应变图
屈服阶段 屈服极限 s
屈服现象： 应力－应变曲线上的锯齿线 试件表面的滑移线
拉伸
脆 性
拉伸：与无明显的线性关系，
材 料
拉断前应变很小.只能测得
b
。抗拉强度差。弹性模量E以
总应变为0.1%时的割线斜率来
度量。破坏时沿横截面拉断。
b
1 铸铁压缩时的力学性能
b
脆
性
材
料
压缩：
b
(4.0
~
5.0)
b
，
适于做抗压构件。破坏时破裂面
与轴线成45°~ 55°。
b
四、塑性、脆性材料的强度指标 (失效应力)
强度指标(失效应力)
韧性金属材料
脆
性
材
料
塑性材料
s
脆性材料
b
五、其他材料在拉压时的力学性能
锰钢
强铝
退火球墨铸铁
o
名义屈服极限σ0.2的确定
σ
b
0.2
o
0.2%
确定的方法是:
在ε轴上取0.2％的点,
ε
对此点作平行于σ－ε曲线
的直线段的直线（斜率亦为
E）,与σ－ε曲线相交点对
应的应力即为σ0.2 .
l1 l 100%
l
5%的材料为塑性材料； 5%的材料为脆性材料。
（2）截面收缩率 A A1 100%
A
低碳钢拉伸时的力学性能小结
一条应力-应变曲线
二个规律（F与△l成正比规律，卸载规律）
三个现象(屈服、冷作强化、颈缩) 四个阶段(弹性、屈服、强化、颈缩) 五个性能指标( E 、 s 、 b 、 、 )
六、几种非金属材料在的力学性能
混凝土
木材
玻璃钢
材料的力学性质/课堂讨论题
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 ）
关于 0.2 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 ）
材料的力学性质/课堂讨论题
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 ）
材料暂时失去抵抗变 形的能力。
低碳钢拉伸时的应力-应变图
Ab Bs
强化阶段
E
E
1
1
强度极限 b
o p e A' p e
材料又恢复并增强了抵抗变形的能力。
卸载规律 冷作（应变）强化现象：材料比例极限提 高，塑性降低．
低碳钢拉伸时的应力-应变图 颈缩阶段
断裂
试件断裂过程图
塑性性能指标
（1）延伸率
工作应力
FN A
[ ]
理论计算求解
通过试验研究材料力学性质得到
2 何谓材料的力学性能
材料在受力、变形过程中所表现的行为及特征指标。
3 材料的力学性质与哪些因素有关 与材料的组成成分、结构组织（晶体或非晶体）、应力状
态、温度和加载方式等诸因素有关。
4 塑性材料与脆性材料 断裂前产生较大塑性变形的材料(如低碳钢)称为塑性材料。 断裂前塑性变形很小的材料(如铸铁、石材)称为脆性材料。
材料的力学性质/课堂讨论题
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 ）
二、低碳钢压缩时的力学性能
(1)弹性阶段与拉伸时相同， 杨氏模量、比例极限相同；
试件：短柱
l=(1.0~3.0)d
(2)屈服阶段，拉伸和压缩
时的屈服极限相同,即
s
s
(3)屈服阶段后，试样越压
越扁，无颈缩现象，测不
出强度极限 b 。
三、脆性材料在拉压时的力学性能
1 铸铁拉伸时的应力-应变曲线
第二章 拉伸、压缩与剪切
材料的力学性能 一 概述 二 塑性材料在拉压时的力学性能 三 脆性材料在拉压时的力学性能 四 塑性、脆性材料的强度指标(失效应力) 五 其它材料在拉压时的力学性能 六 几种非金属材料的力学性能
一、概述
1 为什么要研究材料的力学性质
为构件设计提供合理选用材料的依据。
强度条件：
一wenku.baidu.com塑性材料在拉压时的力学性能
塑性材料以低碳钢为代表 低碳钢——含碳量在0.25%以下的碳素钢。 低碳钢拉伸时的应力－应变图
低碳钢拉伸时的应力-应变图
弹性阶段
B
比例极限 p
弹性极限 e
A
弹性模量 E
力与变形成正比的规律
低炭钢拉伸时的应力-应变图
屈服阶段 屈服极限 s
屈服现象： 应力－应变曲线上的锯齿线 试件表面的滑移线
拉伸
脆 性
拉伸：与无明显的线性关系，
材 料
拉断前应变很小.只能测得
b
。抗拉强度差。弹性模量E以
总应变为0.1%时的割线斜率来
度量。破坏时沿横截面拉断。
b
1 铸铁压缩时的力学性能
b
脆
性
材
料
压缩：
b
(4.0
~
5.0)
b
，
适于做抗压构件。破坏时破裂面
与轴线成45°~ 55°。
b
四、塑性、脆性材料的强度指标 (失效应力)
强度指标(失效应力)
韧性金属材料
脆
性
材
料
塑性材料
s
脆性材料
b
五、其他材料在拉压时的力学性能
锰钢
强铝
退火球墨铸铁
o
名义屈服极限σ0.2的确定
σ
b
0.2
o
0.2%
确定的方法是:
在ε轴上取0.2％的点,
ε
对此点作平行于σ－ε曲线
的直线段的直线（斜率亦为
E）,与σ－ε曲线相交点对
应的应力即为σ0.2 .
l1 l 100%
l
5%的材料为塑性材料； 5%的材料为脆性材料。
（2）截面收缩率 A A1 100%
A
低碳钢拉伸时的力学性能小结
一条应力-应变曲线
二个规律（F与△l成正比规律，卸载规律）
三个现象(屈服、冷作强化、颈缩) 四个阶段(弹性、屈服、强化、颈缩) 五个性能指标( E 、 s 、 b 、 、 )
六、几种非金属材料在的力学性能
混凝土
木材
玻璃钢
材料的力学性质/课堂讨论题
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 ）
关于 0.2 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 ）
材料的力学性质/课堂讨论题
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 ）
材料暂时失去抵抗变 形的能力。
低碳钢拉伸时的应力-应变图
Ab Bs
强化阶段
E
E
1
1
强度极限 b
o p e A' p e
材料又恢复并增强了抵抗变形的能力。
卸载规律 冷作（应变）强化现象：材料比例极限提 高，塑性降低．
低碳钢拉伸时的应力-应变图 颈缩阶段
断裂
试件断裂过程图
塑性性能指标
（1）延伸率
工作应力
FN A
[ ]
理论计算求解
通过试验研究材料力学性质得到
2 何谓材料的力学性能
材料在受力、变形过程中所表现的行为及特征指标。
3 材料的力学性质与哪些因素有关 与材料的组成成分、结构组织（晶体或非晶体）、应力状
态、温度和加载方式等诸因素有关。
4 塑性材料与脆性材料 断裂前产生较大塑性变形的材料(如低碳钢)称为塑性材料。 断裂前塑性变形很小的材料(如铸铁、石材)称为脆性材料。