材料力学性能a 知识点
材料力学性能总复习-知识归纳整理
知识归纳整理《材料力学性能》课程期末总复习一、名词解释刚度、形变强化、弹性极限、应力腐蚀开裂、韧性、等温强度、缺口效应、磨损、腐蚀疲劳、脆性断裂、等强温度、应力松弛、Bauschinger效应、粘着磨损、缺口敏感度、冲击韧度、滞弹性、韧脆转变温度、应力腐蚀、抗拉强度、蠕变、高温疲劳、低应力脆断、氢脆、弹性变形、应力状态软性系数、应力幅、应力场强度因子、变动载荷、抗热震性、弹性比功、残余应力、比强度、高周疲劳、约比温度、滑移、应变时效、内耗、断面收缩率、腐蚀磨损二、挑选题1、Bauschinger效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限（）的现象。
A．升高B．降低C．不变D．无规律可循2、橡胶在室温下处于：（）A．硬玻璃态B．软玻璃态C．高弹态D．粘流态3、下列金属中，拉伸曲线上有明显屈服平台的是：（）A．低碳钢B．高碳钢C．白口铸铁D．陶瓷4、HBS所用压头为（）。
A．硬质合金球B．淬火钢球C．正四棱金刚石锥D．金刚石圆锥体5、对称循环交变应力的应力比r为（）。
A．-1 B．0 C．-∞D．+∞6、Griffith强度理论适用于（）。
A．金属B．陶瓷C．有机高分子D．晶须7、疲劳裂纹最易在材料的什么部位产生（）。
A．表面B．次表面C．内部D．不一定8、⊿Kth表示材料的（）。
A．断裂韧性B．疲劳裂纹扩展门槛值求知若饥，虚心若愚。
C．应力腐蚀破碎门槛值D．应力场强度因子9、拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的断面收缩率会（）。
A．越高B．越低C．不变D．无规律可循10、下述断口哪一种是延性断口（）。
A．穿晶断口B．沿晶断口C．河流花样D．韧窝断口11、与维氏硬度可以相互比较的是（）。
A．布氏硬度B．洛氏硬度C．莫氏硬度D．肖氏硬度12、为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施（）。
A．引入表面拉应力B．引入表面压应力C．引入内部压应力D．引入内部拉应力13、材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加而（）。
力学材料类知识点总结
力学材料类知识点总结力学材料是研究各种材料在受力作用下的力学性能的一个重要领域，包括金属材料、塑料材料、陶瓷材料、复合材料和生物材料等。
力学材料的研究对于材料工程、结构设计、材料制备具有重要的意义。
在这篇总结中，我们将介绍一些力学材料的基本知识点，包括材料的力学性能、材料的力学测试方法、材料的损伤与断裂、材料的应用等方面的内容。
1. 材料的力学性能材料的力学性能是指材料在受力作用下所表现出的力学特性及其与力学参数之间的关系。
主要包括材料的弹性性能、塑性性能、断裂性能、疲劳性能等。
材料的力学性能直接影响到材料的应用领域和使用寿命。
弹性性能：材料的弹性性能是指材料在受力作用下的变形能力。
当受力作用停止后，材料能够恢复到原始形状和尺寸。
弹性模量是衡量材料弹性性能的重要参数，不同的材料具有不同的弹性模量。
塑性性能：材料的塑性性能是指材料在受力作用下的变形能力。
当受力超过一定程度时，材料会发生塑性变形并无法完全恢复原态。
屈服强度和延伸率是衡量材料塑性性能的重要参数。
断裂性能：材料的断裂性能是指材料在受力作用下的抗断裂能力。
断裂韧性、断裂强度和断裂伸长率是衡量材料断裂性能的重要参数。
疲劳性能：材料的疲劳性能是指材料在受循环加载作用下的抗疲劳性能。
疲劳寿命、疲劳极限和疲劳裂纹扩展速率是衡量材料疲劳性能的重要参数。
2. 材料的力学测试方法力学测试是研究材料力学性能的重要手段，通常包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、扭转试验、硬度测试、冲击试验等。
这些测试方法能够准确地评估材料的力学性能，并为材料的应用提供有效的数据支持。
拉伸试验：拉伸试验是测定材料拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率等参数的常用试验方法。
通过拉伸试验得到的应力-应变曲线能够反映材料的弹性行为和塑性行为。
压缩试验：压缩试验是测定材料在压缩状态下的力学性能参数，如压缩强度、屈服强度等。
压缩试验能够评估材料在受压状态下的表现情况。
弯曲试验：弯曲试验是测定材料在弯曲状态下的力学性能参数，如抗弯强度、屈服强度、弯曲模量等。
材料力学性能A和Z
材料力学性能A和Z
材料力学性能是指材料在常温、静载作用下的宏观力学性能。
是确定各种工程设计参数的主要依据。
这些力学性能均需用标准试样在材料试验机上按照规定的试验方法和程序测定，并可同时测定材料的应力-应变曲线。
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。
弹性阶段的应力最高限。
在弹性阶段内，载荷除去后，变形全部消失。
这一阶段内的变形称为弹性变形。
绝大多数工程材料的比例极限与弹性极限极为接近，因而可近似认为在全部弹性阶段内应力和应变均满足胡克定律。
③弹性模量。
弹性阶段内，法应力与线应变的比例常数（A）。
④剪切弹性模量。
弹性阶段内，剪应力与剪应变的比例常数（Z）。
材料力学性能名词解释
材料力学性能名词解释名词解释1，循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力应力状态软性系数材料：最大切应力与最大正应力的比值，记为α。
：2，缺口效应：缺口材料在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生的变化。
3，缺口敏感度：金属材料的缺口敏感性指标，用缺口试样的抗拉强度与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度的比值表示。
4，冲击吸收功：冲击弯曲试验中试样变形和断裂所消耗的功5，过载损伤界：抗疲劳过载损伤的能力用过载损伤界表示。
6，应力腐蚀：材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的破坏7，氢蚀：由于氢与金属中的第二相作用生成高压气体，使基体金属晶界结合力减弱而导8，金属脆化。
氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色，颗粒状。
微观断口上晶界明显加宽，呈沿晶断裂。
9，磨损：机件表面相互接触并产生相对运动，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、造成表面损伤的现象。
10，耐磨性：耐磨性是材料抵抗磨损的性能。
论述1，影响屈服强度的因素：①内因：a金属的本性及晶格类型。
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。
b晶粒大小和亚结构晶粒尺寸↓→晶界↑→位错运动障碍数目↑→σs↑（细晶强化）c溶质元素.溶质原子和溶剂原子直径不同→形成晶格畸变应力场→该应力场和位错应力场产生交互作用→位错运动受阻→σs↑(固溶强化)d第二相的影响 1.第二相质点本身能否变形2.第二相的强化效果还与其尺寸、形状、数量、分布以及第二相与基体的强度、塑性和应变硬化特性、两相之间的晶体学配合和界面能等因素有关②外因：a温度，T↑→金属材料的屈服强度↓，但金属晶体结构不一样，其变化趋势不一样。
b应变速率，应变速率↑→金属材料的强度↑，但屈服强度随应变速率的变化比抗拉强度的变化要剧烈得多c应力状态，切应力分量愈大→愈有利于塑性变形→屈服强度愈低2，影响韧脆转变的因素：①冶金因素：a晶体结构，体心立方金属及其合金存在低温脆性。
材料力学性能学习要点
材料力学性能知识框架不同材料（金属、高分子、陶瓷基复合材料）具有怎样的力学性能特点；结合成型与加工、选材和材料改质、改性等项要求，理解各材料力学性能指标（复习不再列出）的含义、物理及技术意义；材料变形与断裂的基本特征（金属为主，了解高分子、陶瓷及复合材料）；结合工件服役（受载、环境因素）条件和材料断口形貌特征，判断材料失效及断裂类型；了解主要力学性能指标的测试方法；分析、把握影响材料主要力学性能指标的主要因素。
1．拉伸力学性能强度、塑性、韧性；（1）强度：金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。
强度是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标。
（2）塑性：材料受力，应力超过屈服点后，仍能继续变形而不发生断裂的性质（能力）。
“δ”-伸长率，“ψ”-断面收缩率。
意义：a. 确保安全，防止产生突然破坏；b. 缓和应力集中；c. 是轧制、挤压等冷热加工变形的必要条件；影响因素：a. 细化晶粒，塑性↑；b. 软的第二相，塑性↑；c. 温度提高，塑性↑；d. 固溶、硬的第二相等，塑性↓（3）韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
（或者材料抵抗裂纹扩展的能力，J/m3），是材料的力学性能。
退火低碳钢静拉伸曲线特征；断口形貌特点；退火低碳钢在拉伸力作用下的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。
弹性变形、塑性变形；（1）弹性变形：定义：当外力去除后，能恢复到原来形状或尺寸的变形，叫弹性变形。
特点：单调、可逆、变形量很小（＜0.5～1.0%）（2）塑性变形：定义：外载荷卸去后，不能恢复的变形。
特点：各晶粒变形的不同时性和不均匀性、变形的相互协调性屈服（不均匀塑性变形）、均匀塑性变形、集中塑性变形(缩颈)；（1）屈服（不均匀塑性变形）：在金属塑性变形开始阶段，外力不增加、甚至下降时，变形继续进行的现象，称为屈服。
特点：上屈服点、下屈服点（吕德丝带）（2）均匀塑性变形：屈服之后，缩颈之前的阶段（在这一阶段，塑性变形并是能像屈服平台那样连续流变先去，而需要不断增加外力才能进行，）（3）集中塑性变形(缩颈)：a. 意义变形集中于局部区域b. 缩颈的判据（塑性变形时，体积不变的条件）e B = n结论：当金属材料真实均匀塑性应变量等于应变硬化指数时，便产生缩颈。
第一章工程材料的力学性能
第二节 材料的硬度 一、布氏硬度HBW 补充说明： （1）硬度超过HB650的材料，不能做布氏硬度试验，这是因为
所采用的压头，会产生过大的弹性变形，甚至永久变形，影 响实验结果的准确性，这时应改用洛氏和维氏硬度试验。 （2）每个试样至少试验3次。试验时应保证两相邻压痕中心的 距离不小于压痕平均直径的4倍，对于较软的金属则不得小于 6倍。压痕中心距试样边缘的距离不得小于压痕直径的2.5倍， 对于软金属则不得小于3倍
可用硬度试验机测定，常用的硬度指标有布氏硬度 HBW、 洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和维氏硬度HV
第二节 材料的硬度 一、布氏硬度HBW （一）试验原理
布氏硬度试验规范
3 8
第二节 材料的硬度 一、布氏硬度HBW （二）应用范围
布氏硬度主要用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度 测试，锻钢和灰铸铁的布氏硬度与拉伸试验有着较好的对 应关系。布氏硬度试验还可用于有色金属和软钢，采用小 直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。布氏硬度计多用 于原材料和半成品的检测，由于压痕较大，一般不用于成 品检测。
最大力伸长率（Agt)：最大 力时原始标距的伸长与原 始标距之比的百分率。
最大力非比例伸长率（Ag)
二、拉伸曲线所确定的力学性能指标及意义
断后收缩率（Z）：断裂后试样横截面积的最大缩减量与原始横截面 各之比的百分率。
第二节 材料的硬度
材料抵抗其他硬物压入其表面的能力称为硬度，它 是衡 量材料软硬程序的力学性能指标。
洛氏硬度计
第二节 材料的硬度 二、洛氏硬度HR （一）实验原理
第二节 材料的硬度 二、洛氏硬度HR (二)应用范围（共15个标尺） 示例：60HRBW
材料力学性能复习资料前(简单32课时)
名词解释1.弹性：指材料在外力作用下保持和恢复固有形状和尺寸的能力2.塑性：指材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力3.强度：指材料在外力作用下抵抗塑性形变和破坏的能力4.比例极限ζp：应力与应变保持正比关系的最大应力5.弹性极限ζe：在拉伸试验过程中，材料不产生塑性变形时的最大应力6.屈服极限：①对拉伸曲线上有明显屈服平台的材料，塑性变形硬化不连续，屈服平台所对应的应力即为屈服强度ζs②对拉伸曲线上没有屈服平台的材料，塑性变形硬化是连续的，此时将屈服强度定义为产生0.2%残余伸长时的应力ζ0.27.抗拉强度ζb：材料断裂前所能承受的最大应力8.应变强化：材料在应力作用下进入塑性变形阶段后，随着变形量的增大，性变应力不断提高的现象9.断裂延性：拉伸断裂时的真应变10.弹性比功We（弹性应变能密度）：材料开始塑性变形前单位体积所能吸收的弹性变形功。
We = ζeEe/2 = ζe^2/(2E)[需弹性较大材料时，增大We的措施是增加ζe，降低E]11.弹性后效：在弹性范围内加速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象12.弹性滞后：在非瞬间加载条件下的弹性后效13.内耗Q-1=1/2π*△W/W：加载时消耗的变形功大于卸载时释放的变形功，或弹性滞后回线面积为一个循环所消耗的不可逆功，这部分被金属吸收的功，称为内耗14.循环韧性（消振性）：金属材料在单向循环载荷或交变循环载荷作用下吸收不可逆功的能力15.包申格效应：产生了少量塑性变形的材料，再同向加载，则弹性极限与屈服强度升高，反向加载则弹性极限与屈服强度降低的现象16.孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系17.硬度：指材料抵抗其他硬物体压入其表面的能力18.应力状态柔度因数：表示应力状态对材料塑性变形的影响。
α=ηmax/ζmax=（ζ1 –ζ3）/2[ζ1 –ν（ζ2 + ζ3）]19.解理断裂：材料在拉应力作用下，由于原子间结合键遭到破坏，严格地沿一定的结晶学平面（即所谓“解理面”）劈开而造成的断裂。
材料力学性能重点总结
名词解释：1加工硬化：试样发生均匀塑性变形，欲继续变形则必须不断增加载荷，这种随着随性变形的增大形变抗力不断增大的现象叫加工硬化。
2弹性比功：表示金属材料吸收弹性变形功的能力。
3滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随着时间延长产生附加弹性应变的现象。
4包申格效应：金属材料通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。
5塑性：金属材料断裂前发生塑性变形的能力。
常见塑性变形方式：滑移和孪生6弹性极限：以规定某一少量的残留变形为标准，对应此残留变形的应力。
7比例极限：应力与应变保持正比关系的应力最高限。
8屈服强度：以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2%的残留变形的应力作为屈服强度。
9韧性断裂是材料断裂前发生产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的断裂过程，在裂纹扩展过程中不断的消耗能量。
韧性断裂的断裂面一般平行于最大切应力并于主应力成45度角。
10脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑形变形，没有明显征兆，危害性很大。
断裂面一般与主应力垂直，端口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。
11剪切断裂是金属材料在切应力作用下，沿着滑移面分离而造成的断裂，又分滑断和微孔聚集性断裂。
12解理断裂：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，总是脆性断裂。
13缺口效应：由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生变化，产生所谓“缺口效应“①缺口引起应力集中，并改变了缺口应力状态，使得缺口试样或机件中所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或者三向应力状态。
②缺口使得材料的强度提高，塑性降低，增大材料产生脆断的倾向。
8缺口敏感度：有缺口强度的抗拉强度σbm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值. NSR=σbn / σs NSR越大缺口敏感度越小9冲击韧性：Ak除以冲击式样缺口底部截面积所得之商10冲击吸收功：式样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功以Ak表示，单位J11低温脆性：一些具有体心立方晶格或某些秘排立方晶格的金属，当温度降低到、某一温度时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状，这种现象称为低温脆性12 脆性转变温度：当温度降低时，材料屈服强度急剧增加，而塑形和冲击吸收功急剧减小。
工程材料的力学性能
练习题二
某工厂买回一批材料（要求： бs≥230MPa；бb≥410MPa；δ5≥23%； ψ≥50%）．做短试样（ｌ0=5ｄ0；ｄ 0=10mm）拉伸试验，结果如下： Fs=19KN，Fb=34.5KN；l1=63.1mm； d1=6.3mm;问买回的材料合格吗？
时间。如:120HBS10/1000/30表示直径为10mm的钢球 在1000kgf（9.807kN）载荷作用下保持30s测得的布氏 硬度值为120。
布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。 缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头 还硬的材料。
适于测量退火、正火、调质钢,铸铁及有色金属的硬度。
2．洛氏硬度：
延伸率 延伸率与试样尺寸有关；δ5、δ10 (L0=5d,10d)
思考:同一材料δ5 ＞ δ10？
断面收缩率
> 时，无颈缩，为脆性材料表征；
拉
< 时，有颈缩，为塑性材料表征。
伸 试
样
的
颈
缩
现
象
断裂后
练习题一
拉力试样的原标距长度为50mm，直径为10mm，经拉力试 验后，将已断裂的试样对接起来测量，若最后的标距长度为 71mm，颈缩区的最小直径为4.9mm，试求该材料的伸长率 和断面收缩率的值？
介质）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。
指标 : 弹性 、刚度、强度、塑性 、 硬度、冲击韧
性 、断裂韧度和疲劳强度等。
第一章 材料的力学性能
第一章材料的力学性能一、名词解释1、力学性能：材料抵抗各种外加载荷的能力，称为材料的力学性能。
2、弹性极限：试样产生弹性变形所承受的最大外力，与试样原始横截面积的比值，称为弹性极限，用符号σe表示。
3、弹性变形：材料受到外加载荷作用产生变形，当载荷去除，变形消失，试样恢复原状，这种变形称为弹性变形。
4、刚度：材料在弹性变形范围内，应力与应变的比值，称为刚度，用符号E表示。
5、塑性：材料在外加载荷作用下，产生永久变形而不破坏的性能，称为塑性。
6、塑性变形：材料受到外力作用产生变形，当外力去除，一部分变形消失，一部分变形没有消失，这部分没有消失的变形称为塑性变形。
7、强度：材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力，称为强度。
8、抗拉强度：材料在断裂前所承受的最大外加拉力与试样原始横截面积的比值，称为抗拉强度，用符号σb表示。
9、屈服：材料受到外加载荷作用产生变形，当外力不增加而试样继续发生变形的现象，称为屈服。
10、屈服强度：表示材料在外力作用下开始产生塑性变形的最低应力，即材料抵抗微量塑性变形的能力，用符号σs表示。
11、σ0.2：表示条件屈服强度，规定试样残留变形量为0.2％时所承受的应力值。
用于测定没有明显屈服现象的材料的屈服强度。
12、硬度：金属表面抵抗其它更硬物体压入的能力，即材料抵抗局部塑性变形的能力，称为硬度。
13、冲击韧度：材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力，称为冲击韧度，用符号αk表示。
14、疲劳：在交变载荷作用下，材料所受的应力值虽然远远低于其屈服强度，但在较长时间的作用下，材料会产生裂纹或突然的断裂，这种现象称为疲劳。
15、疲劳强度：材料经无数次应力循环而不发生断裂，这一应力值称为疲劳强度或疲劳极限，用符号σ-1表示。
16、蠕变：材料在高温长时间应力作用下，即使所加应力值小于该温度下的屈服极限，也会逐渐产生明显的塑性变形直至断裂，这种现象称为蠕变。
17、磨损：由两种材料因摩擦而引起的表面材料的损伤现象称为磨损。
材料力学性能复习资料
材料力学性能复习资料一、 说明下列力学性能指标的意义1) Pσ 比例极限 2) eσ 弹性极限 3) bσ抗拉强度 4) sτ扭转屈服强度 5) bbσ抗弯强度 6) HBW 压头为硬质合金球时的布氏硬度7) HK 显微努氏硬度8) HRC 压头为顶角120︒金刚石圆锥体、总试验力为1500N 的洛氏硬度9) KV A 冲击韧性10) K IC 平面应变断裂韧性 11) Rσ应力比为R 下的疲劳极限 12) ∆K th 疲劳裂纹扩展的门槛值 13) ISCCK 应力腐蚀破裂的临界应力强度因子 14) /Tt εσ给定温度T 下，规定试验时间t 内产生一定的蠕变伸长率δ的蠕变极限15) Ttσ给定温度T 下，规定试验时间t 内发生断裂的持久极限二、单向选择题1）在缺口试样的冲击实验中，缺口越尖锐，试样的冲击韧性（ b ）。
a) 越大； b) 越小；c ) 不变；d) 无规律2）包申格效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限（ b ）的现象。
a) 升高；b) 降低；c) 不变；d) 无规律可循3）为使材料获得较高的韧性，对材料的强度和塑性需要（ c ）的组合。
a) 高强度、低塑性；b) 高塑性、低强度；c) 中等强度、中等塑性；d) 低强度、低塑性4）下述断口哪一种是延性断口（d ）。
a) 穿晶断口；b) 沿晶断口；c) 河流花样；d) 韧窝断口5) 5）HRC是（ d ）的一种表示方法。
a) 维氏硬度；b) 努氏硬度；c) 肖氏硬度；d) 洛氏硬度6）I型（张开型）裂纹的外加应力与裂纹面（b）；而II型（滑开型）裂纹的外加应力与裂纹面（）。
a) 平行、垂直；b) 垂直、平行；c) 成450角、垂直；d) 平行、成450角7）K ISCC 表示材料的（ c ）。
a) 断裂韧性； b) 冲击韧性；c ) 应力腐蚀破裂门槛值；d) 应力场强度因子8）蠕变是指材料在（ B ）的长期作用下发生的塑性变形现象。
材料力学性能重点总结
材料力学性能重点总结1.强度：强度是材料抵抗外部载荷引起的破坏的程度，通常使用屈服强度、抗拉强度和抗压强度来评价。
强度越高，材料越能承受外部载荷。
2.韧性：韧性是材料在受力时发生塑性变形以及能够吸收能量的能力。
材料具有较高的韧性时，能够在受到巨大应力时仍然保持不破裂。
3.硬度：硬度是材料抵抗表面破坏的能力，也可以理解为材料的抗刮伤能力。
硬度可以衡量材料的耐磨性和耐磨损能力。
4.弹性模量：弹性模量是材料在受力后恢复原状的能力，可以评估材料在受力后的变形程度。
弹性模量越大，材料的刚性越高。
5.延展性：延展性是材料在受力时能够发生塑性变形而不破坏的能力。
延展性高的材料可以更好地适应复杂应力和形状变化。
6.断裂韧性：断裂韧性是材料在受到外部载荷时能够抵抗破坏的能力。
它是强度和韧性的综合指标，可评估材料在极限条件下的断裂性能。
7.蠕变性：蠕变性是材料在长期受力情况下发生的塑性变形。
材料的蠕变性能评估了其在高温和持续应力下的稳定性。
8.疲劳性：疲劳性是材料在受到反复应力循环后发生破坏的能力。
疲劳性能评估了材料在长期使用过程中的可靠性和耐久度。
9.冲击韧性：冲击韧性是材料在受到突然冲击加载时抵抗破坏的能力。
它可以评估材料在极端工作条件下的抗冲击性能。
10.耐腐蚀性：耐腐蚀性是材料抵抗环境介质侵蚀和化学反应的能力。
材料的耐腐蚀性能评估了其在特定环境中的稳定性和使用寿命。
以上是材料力学性能的重点总结，它们通常都与材料的微观结构、成分、加工工艺和使用条件有关。
通过评估和选择材料的力学性能，可以确保材料在各种应用中具有足够的强度、韧性和稳定性。
材料的力学性能
材料的失效(failure)：
如果材料抵抗变形与断裂的能力与服役条件不适应，则机件失 去预定效能（过量弹性变形、过量塑性变形、断裂、磨损等）， 材料的力学性能又可以称为失效抗力。
0 绪论
影响力学性能的因素
内在因素 外在因素
化 学 成 分
显 微 组 织
冶 金 质 量
残 余 应 力
载 荷 性 质
应 力 状 态
拉伸曲线：载荷－伸长曲线（P-l） 弹性变形 塑性变形 屈 服 颈 缩
1 材料在静载荷下的力学性能
应力－应变(stress-strain)曲线
比例极限 弹性极限 屈服极限
强度极限
断裂强度
1 材料在静载荷下的力学性能
强度指标及其测定方法
（1）比例极限
p Pp/A0 (MPa) 当应力比较小时，试样的伸长随应力成正比 地增加，保持直线关系。当应力超过σp时， 曲线开始偏离直线，因此称σp为比例极限， 是应力与应变成直线关系的最大应力值。
弗里德曼统一考虑了不同应力状态下的强度极限与失效形式，用图解的方 法把它们的关系作了概括－－力学状态图 。
RAL 1 材料在静载荷下的力学性能
应力状态软性系数：
某一应力状态下的最大切 应力和最大正应力之比： 弹塑性变形区 正断区 切断区
max
max
弹性变形区 对于不同的材料，其力学性能指标τs,τK和σK也 各不相同，只有选择与应力状态相适应的试验 方法进行试验时，才能显示出不同材料性能上 的特点。
温 度
环 境
0 绪论
不同服役条件对材料的性能要求不同
1、材料在静载荷下的力学性能
1 材料在静载荷下的力学性能
材料力学性能指标是结构设计、材料选择、工艺评价以及材料检验的主要依 据。测定材料力学性能最常用的方法是静载荷方法，即在温度、应力状态和 加载速率都固定不变的状态下测定力学性能指标的一种方法。
材料力学知识点总结
材料力学知识点总结
材料力学是研究材料加载和变形的分支工程力学，是一门综合性
学科，从物理性质的角度深入探讨材料的结构、力学性能以及加载及
应力应变分布情况。
它涉及材料物理性质、材料力学实验、材料本构、形变理论及结构力学等多个领域。
1. 材料物理性质：包括晶粒结构、失真、应变变形、密度、弹
性模量、断裂应变、杨氏模量、弹性应变等。
2. 材料力学实验：材料的机械性能的测试，主要有拉伸实验Q及压
缩实验，分别测量其弹性模量、断裂强度、抗拉伸性及延展性等特征
参数。
3. 材料本构：包括等温应力应变曲线、温度应力应变曲线、时变应
力应变曲线、随机应力应变曲线等。
4. 形变理论：是研究材料力学性能和加载条件下材料形变前景的学科，基于牛顿－拉普拉斯运筹及微分几何原理，可以统一地分析静力
和动力问题。
5. 结构力学：主要涉及结构的稳定性及结构在外力作用下承载能力
分析，主要研究对象是材料在剪切加载下应变和变形的变化情况。
总之，材料力学是一门让材料在加载和变形过程中发挥最佳性能
的科学，它涉及材料本构、形变理论及结构力学等多个方面，为材料
应用提供了有力的依据。
材料力学的研究已广泛应用于各个领域，对
科学技术发展有着重要的意义。
材料结构与力学性能知识点总结
仅供参考, 自我感觉价值不大一、解释下列名词滞弹性：在外加载荷作用下，应变落后于应力现象。
静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。
弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。
比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。
二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学姓能?答案：金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力，而材料的成分和组织对它的影响不大，所以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点。
改变材料的成分和组织会对材料的强度（如屈服强度、抗拉强度）有显著影响，但对材料的刚度影响不大。
三、什么是包辛格效应，如何解释，它有什么实际意义?答案：包辛格效应就是指原先经过变形，然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。
特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零，这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。
包辛格效应可以用位错理论解释。
第一，在原先加载变形时，位错源在滑移面上产生的位错遇到障碍，塞积后便产生了背应力，这背应力反作用于位错源，当背应力（取决于塞积时产生的应力集中）足够大时，可使位错源停止开动。
背应力是一种长程（晶粒或位错胞尺寸范围）内应力，是金属基体平均内应力的度量。
因为预变形时位错运动的方向和背应力的方向相反，而当反向加载时位错运动的方向与原来的方向相反了，和背应力方向一致，背应力帮助位错运动，塑性变形容易了，于是，经过预变形再反向加载，其屈服强度就降低了。
这一般被认为是产生包辛格效应的主要原因。
其次，在反向加载时，在滑移面上产生的位错与预变形的位错异号，要引起异号位错消毁，这也会引起材料的软化，屈服强度的降低。
实际意义：在工程应用上，首先是材料加工成型工艺需要考虑包辛格效应。
其次，包辛格效应大的材料，内应力较大。
另外包辛格效应和材料的疲劳强度也有密切关系，在高周疲劳中，包辛格效应小的疲劳寿命高，而包辛格效应大的，由于疲劳软化也较严重，对高周疲劳寿命不利。
材料力学性能
材料力学性能材料力学性能是指材料在受力作用下所表现出来的性能，包括强度、刚度、韧性等指标。
材料力学性能的好坏直接影响到材料在工程应用中的可靠性和安全性。
本文将介绍材料力学性能的相关概念和测试方法，并分析其对材料应用的影响。
一、强度强度是指材料抵抗外力破坏的能力。
常见的强度指标包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。
抗拉强度是指材料在拉伸力作用下，抗拉破坏的能力。
抗压强度是指材料在受压力作用下，抗压破坏的能力。
抗弯强度是指材料在受弯力作用下，抗弯曲破坏的能力。
强度的测试方法主要包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。
材料的强度往往与其成分、结构和加工工艺有关。
例如，金属材料中添加合适的合金元素，可以提高其强度；陶瓷材料中控制晶粒尺寸和界面结合情况，可以提高其抗压强度；纤维增强复合材料中，纤维的分布和取向对抗弯强度有重要影响。
在工程设计中，需要根据具体应用情况选择合适的材料强度指标，并保证其符合设计要求，以确保结构的稳定性和安全性。
二、刚度刚度是指材料抵抗形变的能力，也可以理解为材料对外力作用下的变形程度。
常见的刚度指标包括弹性模量、切变模量等。
弹性模量是指材料在弹性变形范围内，单位应力下的应变，反映了材料的抗弹性变形能力。
刚度的测试方法主要包括拉伸试验、扭转试验等。
材料的刚度与其物理性质和结构密切相关。
高弹性模量的材料具有较高的刚度，其在受力下变形较小；而低弹性模量的材料具有较低的刚度，其在受力下变形较大。
在工程设计中，需要根据结构的刚度要求选择合适的材料，以确保结构的稳定性和正常运行。
三、韧性韧性是指材料抵抗断裂的能力，反映了材料在受力下的变形能力和吸能能力。
常见的韧性指标包括断裂韧性、冲击韧性等。
断裂韧性是指材料在断裂前所能吸收的能量。
冲击韧性是指材料在受冲击载荷下，能够抵抗破坏的能力。
韧性的测试方法主要包括冲击试验、拉伸试验等。
材料的韧性与其断裂机制和微观结构有关。
例如，金属材料中的晶界和位错可以有效地阻止裂纹扩展，提高韧性；聚合物材料中的交联结构和链段运动可以吸收能量，提高韧性。
材料力学性能重点总结
材料力学性能重点总结1.强度：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。
屈服强度是指材料在受力后开始出现塑性变形的应力值；抗拉强度是指材料在拉伸状态下的最大应力值；抗压强度是指材料在受到压缩力时的最大应力值。
强度高的材料具有较高的抵抗破坏能力，适用于需要承受大力的场合。
2.韧性：韧性是材料在受力过程中能够吸收能量并发生大变形的能力。
具有良好韧性的材料能够抵抗冲击或拉伸等动力载荷的作用，不易发生断裂或失效。
韧性材料通常具有较高的延展性和断裂韧性。
3.硬度：硬度是材料抵抗刮擦或压痕的能力。
硬度高的材料具有较强的抗刮擦能力和耐磨损性能。
常用的硬度测试方法有洛氏硬度和布氏硬度等。
4.延展性：延展性是指材料在受力时的塑性变形程度。
延展性高的材料能够在受力后产生大的形变而不发生断裂。
材料的延展性通常与其抗拉强度、韧性和冷加工性能有关。
5.抗疲劳性：抗疲劳性是指材料在重复应力作用下不发生疲劳断裂的能力。
材料的抗疲劳性能决定了其在长期运行过程中的耐久性，具有抗疲劳性的材料能够在长期受力下保持稳定性能。
6.温度效应：材料在高温或低温环境下的性能表现。
高温下，材料可能会发生软化或氧化等变化，降低其强度和韧性；而低温下，材料可能变脆，容易发生断裂。
温度效应的了解对于材料的设计和应用非常重要。
除了上述重点性能指标外，材料力学性能还与其他因素有关，如材料的组织结构、制备工艺、应力条件等。
因此，在材料性能的研究和应用过程中，需要综合考虑多因素的影响。
综上所述，材料力学性能的研究对于材料的设计、选择和应用具有重要意义。
材料力学各章知识点
P14
杭州电子科技大学机械设计与车辆工程研究所
材料力学
期末串讲
弯 曲 变 形
多余约束 超静定梁
超静定次数
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材料力学
应力状态 的概念 一点的应力状态 主应力 1
期末串讲
应 力 应 变 分 析 、 强 度 理 论
2 3
单向应力状态
二向应力状态 三向应力状态
扭转的 概念
外力作用特点
变形特点 扭 转
M e 9549
外力偶矩
截面法确定 扭矩图表示 纯剪切
P7
P n
T T 2 r02 t 2 A 0 t
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材料力学
切应力剪切 胡克定律 切应变 剪切胡克定律
期末串讲
R L
G
剪切应变能
扭 转
(rad/m)
P8
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材料力学
期末串讲
受力特征：外力的作用线垂直于杆轴线
弯曲变形
变形特征：变形前为直线的轴线，变形后为曲线 可动铰支座
支座基本形式
弯 曲 内 力 受弯杆件 的简化 静定梁基本形式
固定铰支座 固定端 集中力
载荷的简化
集中力偶 分布载荷 简支梁 外伸梁 悬臂梁
应力状态的分类
二向应力 状态分析
解析法 图解法
max x y 1 min 2 2
tan 2 0 2 xy
2 4 x y xy 2
x y
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材料力学
材料力学性能总结
材料力学性能材料受力后就会产生变形，材料力学性能是指材料在受力时的行为。
描述材料变形行为的指标是应力σ和应变ε，σ是单位面积上的作用力，ε是单位长度的变形。
描述材料力学性能的主要指标是强度、延性和韧性。
其中，强度是使材料破坏的应力大小的度量；延性是材料在破坏前永久应变的数值；而韧性却是材料在破坏时所吸收的能量的数值。
1．弹性和刚度材料在弹性范围内，应力与应变成正比，其比值E=σ/ε（MN/m2）称为弹性模量。
E标志着材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。
E值主要取决于各种材料的本性，一些处理方法（如热处理、冷热加工、合金化等）对它影响很小。
零件提高刚度的方法是增加横截面积或改变截面形状。
金属的E值随温度的升高而逐渐降低。
2．强度在外力作用下，材料抵抗变形和破坏的能力称为强度。
根据外力的作用方式，有多种强度指标，如抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。
当材料承受拉力时，强度性能指标主要是屈服强度和抗拉强度。
（1）屈服强度σs在图1-6（b）上，当曲线超过A点后，若卸去外加载荷，则试样会留下不能恢复的残余变形，这种不能随载荷去除而消失的残余变形称为塑性变形。
当曲线达到A点时，曲线出现水平线段，表示外加载荷虽然没有增加，但试样的变形量仍自动增大，这种现象称为屈服。
屈服时的应力值称为屈服强度，记为σS。
有的塑性材料没有明显的屈服现象发生，如图1-6（c）所示。
对于这种情况，用试样标距长度产生0.2%塑性变形时的应力值作为该材料的屈服强度，以σ0.2表示。
机械零件在使用时，一般不允许发生塑性变形，所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据也是评定金属材料承载能力的重要机械性能指标。
材料的屈服强度越高，允许的工作应力越高，零件所需的截面尺寸和自身重量就可以较小。
（2）抗拉强度σb材料发生屈服后，其应力与应变的变化如图1-1所示，到最高点应力达最大值σb。
在这以后，试样产生“缩颈”，迅速伸长，应力明显下降，最后断裂。
材料力学性能复习总结
绪论弹性：指材料在外力作用下保持和恢复固有形状和尺寸的能力。
塑性：材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力。
刚度：材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
强度：材料对变形和断裂的抗力。
韧性：指材料在断裂前吸收塑性变形和断裂功的能力。
硬度：材料的软硬程度。
耐磨性：材料抵抗磨损的能力。
寿命：指材料在外力的长期或重复作用下抵抗损伤和失效的能。
材料的力学性能的取决因素：内因——化学成分、组织结构、残余应力、表面和内部的缺陷等；外因——载荷的性质、应力状态、工作温度、环境介质等条件的变化。
第一章材料在单向静拉伸载荷下的力学性能1.1 拉伸力—伸长曲线和应力—应变曲线应力—应变曲线退火低碳钢在拉伸力作用下的力学行为可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形和不均匀集中塑性变形和断裂几个阶段。
弹性变形阶段：曲线的起始部分，图中的oa段。
多数情况下呈直线形式，符合虎克定律。
屈服阶段：超出弹性变形范围之后，有的材料在塑性变形初期产生明显的塑性流动。
此时，在外力不增加或增加很小或略有降低的情况下，变形继续产生，拉伸图上出现平台或呈锯齿状，如图中的ab段。
均匀塑性变形阶段：屈服后，欲继续变形，必须不断增加载荷，此阶段的变形是均匀的，直到曲退火低碳钢应力—应变曲线线达到最高点，均匀变形结束，如图中的bc段。
不均匀塑性变形阶段：从试样承受的最大应力点开始直到断裂点为止，如图中的cd段。
在此阶段，随变形增大，载荷不断下降，产生大量不均匀变形，且集中在颈缩处，最后载荷达到断裂载荷时，试样断裂。
弹性模量E：应力—应变曲线与横轴夹角的大小表示材料对弹性变形的抗力，用弹性模量E 表示。
塑性材料应力—应变曲线（a）弹性—弹塑性型：Oa为弹性变形阶段，在a点偏离直线关系，进入弹—塑性阶段，开始发生塑性变形，开始发生塑性变形的应力称为屈服点，屈服点以后的变形包括弹性变形和塑性变形。
在m点卸载，应力沿mn降至零，发生加工硬化。
（b）弹性-不均匀塑性-均匀塑性型：与前者不同在于出现了明显的屈服点aa′，有时呈屈服平台状，有时呈齿状。
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材料力学性能知识点
1.力学指标的符号及物理意义。
第一章金属在单向静拉伸载荷下的力学性能
2.包申格效应及消除措施。
3.滞弹性的定义。
4.多晶体塑性变形的特点。
5.屈服现象及其本质。
6.应变速率硬化现象。
7.机件失效的三种主要形式。
8.韧性断裂与脆性断裂的定义及区别。
第二章金属在其它静拉伸载荷下的力学性能
9.缺口强化的定义及效应。
10.金属硬度的意义及硬度实验。
第三章金属在冲击载荷下的力学性能
11.低温脆性的定义。
12.细化晶粒提高韧性的原因。
第四章金属的断裂强度
13.裂纹扩展的基本形式。
14.裂纹断裂韧度K IC和断裂K判据的计算。
15.断裂韧度的影响因素。
第五章金属的疲劳
16.常见循环应力的种类。
17.疲劳的定义及分类、特点。
18.疲劳断口的典型形貌。
19.疲劳极限的定义。
20.疲劳过程。
21.影响疲劳强度的主要因素。
第六章金属的应力腐蚀和氢脆断裂
22.应力腐蚀断裂的定义、产生条件、机理、特征，及主要的防止措施。
23.氢脆断裂的定义、类型及其特征。
第七章金属磨损和接触疲劳
24.磨损的定义及分类。
25.各磨损类型的特点及防止措施。
26.机件运行的磨损阶段。
27.接触疲劳的定义及分类，影响接触疲劳寿命的因素。
第八章金属高温力学性能
28.蠕变的定义，典型蠕变曲线的三个阶段分类，蠕变的机理。
29.影响金属高温力学性能的主要因素。
30.应力松弛的定义，与蠕变的区别。
第九章聚合物材料的力学性能
31.高分子链的近程结构（构型）。
32.高分子链的远程结构（构象）。
33.高分子材料的结构特征。
34.聚合物的主要物理、力学性能特点。
35.线型非晶态聚合物的力学行为随温度不同而变化，可处于玻璃态、高弹态和粘流态，各
阶段的特征温度。
36.聚合物的粘弹性，静态（蠕变与应力松弛）和动态（滞后与内耗）的定义及特点。
37.银纹的定义、特征。
38.聚合物的疲劳破坏过程（两种方式）。
第十章陶瓷材料的力学性能
39.陶瓷材料弹性变性的特点。
40.陶瓷材料的增韧途径。
41.热震破坏的形式，热震断裂与热震损伤的定义。
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