项目二 工程材料力学性能课件_任务二
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材料力学性能第2章PPT课件
定义为试件断裂前所能承受的最大工程应力，以前 称为强度极限。取拉伸图上的最大载荷，即对应于b点的 载荷除以试件的原始截面积，即得抗拉强度之值，记为 σb
σb = Pmax／A0 延伸率：
材料的塑性常用延伸率表示。测定方法如下：拉伸 试验前测定试件的标距L0，拉伸断裂后测得标距为Lk， 然而按下式算出延伸率
2、拉伸性能的作用、用途：
a.在工程应用中，拉伸性能是结构静强度设计的主要依 据之一。
b.提供预测材料的其它力学性能的参量，如抗疲劳、断 裂性能。
（研究新材料，或合理使用现有材料和改善其力学性能
时，都要测定材料的拉伸性能）
27
3、本章内容
➢ 实验条件： 光滑试件 室温大气介质 单向单调
拉伸载荷
➢ 研究内容： 测定不同变形和硬化特性的材料的应
发生断裂时的真应变
f l1 n ( ) l1 n 0 ( .6) 4 1 .02
20
21
22
23
24
25
不同材料，其应力－应变曲线不同，如：
26
1.1 前言 1、拉伸性能:
通过拉伸试验可测材料的弹性、强度、延性、应变 硬化和韧度等重要的力学性能指标，它是材料的基本力 学性能。
19
2、某圆柱形金属拉伸试样的直径为10mm，标距为 50mm。拉伸试验后，试样颈缩区的直径是6mm。 计算其断面收缩率和发生断裂时的真应变。
解： 断面收缩率
A 0A 0 A K 1% 0 d 0 0 2 d 0 2 d K 2 1% 0 1 0 1 2 0 2 6 0 2 1% 0 0 0 .6
第二章 材料在拉伸载荷下
的力学行为
1
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前言
σb = Pmax／A0 延伸率：
材料的塑性常用延伸率表示。测定方法如下：拉伸 试验前测定试件的标距L0，拉伸断裂后测得标距为Lk， 然而按下式算出延伸率
2、拉伸性能的作用、用途：
a.在工程应用中，拉伸性能是结构静强度设计的主要依 据之一。
b.提供预测材料的其它力学性能的参量，如抗疲劳、断 裂性能。
（研究新材料，或合理使用现有材料和改善其力学性能
时，都要测定材料的拉伸性能）
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3、本章内容
➢ 实验条件： 光滑试件 室温大气介质 单向单调
拉伸载荷
➢ 研究内容： 测定不同变形和硬化特性的材料的应
发生断裂时的真应变
f l1 n ( ) l1 n 0 ( .6) 4 1 .02
20
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不同材料，其应力－应变曲线不同，如：
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1.1 前言 1、拉伸性能:
通过拉伸试验可测材料的弹性、强度、延性、应变 硬化和韧度等重要的力学性能指标，它是材料的基本力 学性能。
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2、某圆柱形金属拉伸试样的直径为10mm，标距为 50mm。拉伸试验后，试样颈缩区的直径是6mm。 计算其断面收缩率和发生断裂时的真应变。
解： 断面收缩率
A 0A 0 A K 1% 0 d 0 0 2 d 0 2 d K 2 1% 0 1 0 1 2 0 2 6 0 2 1% 0 0 0 .6
第二章 材料在拉伸载荷下
的力学行为
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前言
材料力学性能课件
温度与环境因素
应变速率与加载路径
应变速率和加载路径对材料的力学响 应具有重要影响，特别是在动态加载 条件下。
温度、湿度、腐蚀等环境因素对材料 的强度和塑性也有影响。
03 材料的硬度与韧性
硬度定义与分类
硬度定义
硬度是指材料抵抗被压入或刻划的能力。它是材料表面局部区域抵抗变形或破裂 的能力。
硬度分类
塑性ห้องสมุดไป่ตู้类
根据塑性变形的性质，可分为延性、 展性、韧性等。
强度与塑性的关系
01
强度与塑性相互关联，塑性好的 材料通常强度也较高，但两者之 间并非完全正相关。
02
在一定条件下，材料的强度和塑 性可能存在此消彼长的关系。
强度与塑性的影响因素
材料成分与组织结构
材料的化学成分和微观组织结构对其 力学性能有显著影响。
冲击试验
通过冲击试样来测定材料的冲击韧性、断裂 韧性等参数，适用于评估材料的韧性和脆性 断裂行为。
D
02 材料的强度与塑性
强度定义与分类
强度定义
材料抵抗外力而不发生失效的能力。
强度分类
根据外力类型，可分为抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
塑性定义与分类
塑性定义
材料在外力作用下发生不可逆变形的 能力。
材料力学性能的测试方法
A
拉伸试验
通过拉伸试样来测定材料的弹性模量、屈服强 度、抗拉强度等参数，是最常用的力学性能测 试方法之一。
压缩试验
通过压缩试样来测定材料的抗压强度、弹 性模量等参数，适用于脆性材料和塑性材 料的测试。
B
C
弯曲试验
通过弯曲试样来测定材料的抗弯强度、挠度 等参数，适用于评估材料的弯曲性能和稳定 性。
《材料力学性能》PPT课件
反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
注：所有退火状态和高温回火的金属与合金都有包辛格效应。 可用来研究材料加工硬化的机制。
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19
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20
消除包申格效应的方法：
(1) 预先进行较大的塑性变形； (2) 在第二次反向受力前先使金属材料于回复或再结晶
温度下退火，如钢在400-500℃，铜合金在250-270℃退 火。
如果施加交变载荷，且最大应力低于宏观弹性极限，加载速率比较大， 则也得到弹性滞后环（图b） 。
如果交变载荷中最大应力超过宏观弹性极限，就会得到塑性滞后环（图 c） 。
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金属的循环韧性
定义：
金属材料在交变载荷（或振动）下吸收不可逆变形功 的能力，也称为金属的内耗或消振性。
意义：
材料力学性能指标具体数值的高低表示材料 抵抗变形和断裂能力的大小，是评定材料质 量的主要依据。
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3
第1章 静载荷下材料的力学性能
1.1 应力-应变曲线
拉伸试验是工业上应用最广泛的基本力学性能试 验方法之一。本章将详细讨论金属材料在单向拉 伸静载荷作用下的基本力学性能指标如：屈服强 度、抗拉强度、断后伸长率和断面伸长率等。
循环韧性越高，机件依靠自身的消振能力越好，所以 高循环韧性对于降低机器的噪声，抑制高速机械的振 动，防止共振导致疲劳断裂意义重大。
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1.2.4、包申格效应（Bauschinger）
精选ppt
18
包申格效应的定义：
金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，残 余应变约1-4%，卸载后再同向加载，规定残余 伸长应力（弹性极限或屈服强度）增加；
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注：所有退火状态和高温回火的金属与合金都有包辛格效应。 可用来研究材料加工硬化的机制。
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消除包申格效应的方法：
(1) 预先进行较大的塑性变形； (2) 在第二次反向受力前先使金属材料于回复或再结晶
温度下退火，如钢在400-500℃，铜合金在250-270℃退 火。
如果施加交变载荷，且最大应力低于宏观弹性极限，加载速率比较大， 则也得到弹性滞后环（图b） 。
如果交变载荷中最大应力超过宏观弹性极限，就会得到塑性滞后环（图 c） 。
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金属的循环韧性
定义：
金属材料在交变载荷（或振动）下吸收不可逆变形功 的能力，也称为金属的内耗或消振性。
意义：
材料力学性能指标具体数值的高低表示材料 抵抗变形和断裂能力的大小，是评定材料质 量的主要依据。
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第1章 静载荷下材料的力学性能
1.1 应力-应变曲线
拉伸试验是工业上应用最广泛的基本力学性能试 验方法之一。本章将详细讨论金属材料在单向拉 伸静载荷作用下的基本力学性能指标如：屈服强 度、抗拉强度、断后伸长率和断面伸长率等。
循环韧性越高，机件依靠自身的消振能力越好，所以 高循环韧性对于降低机器的噪声，抑制高速机械的振 动，防止共振导致疲劳断裂意义重大。
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1.2.4、包申格效应（Bauschinger）
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包申格效应的定义：
金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，残 余应变约1-4%，卸载后再同向加载，规定残余 伸长应力（弹性极限或屈服强度）增加；
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材料力学性能2PPT课件
故τb只是条件值(可作相对比较)而非真实值，也称条件
抗扭强度。
§2-3 扭转
3. 扭转试验特点：
1. 应力状态：为轴类零件的工作受力状态：
最大正应力与力轴成450角，且σmax≈τmax，
应力状态系数α=0.8，大于单向拉伸，适于表现塑性形为 和评价脆性材料；
2. 无颈缩，沿试样长度塑变始终均匀发生，故也适用于高 塑性材料的塑性变形能力及抗力的评价和精确测定；
一、弯曲试验的特点
弯曲试验与拉伸试验相比还有以下特点:
⑴ 弯曲试验的试样形状简单、操作方便，常用 于测定铸铁、铸造合金、工具钢及硬质合金等脆性 与低塑性材料的强度和显示塑性的差别。
⑵ 弯曲试验时，试样表面应力最大，可较灵敏 地反映材料表面缺陷。常用来比较和鉴别渗碳层和 表面淬火层等表面热处理机件的质量和性能。
1.扭转试验：
试验主要采用直径d0＝10mm、标矩长度 L0分别为50mm
或100mm的圆柱形试样。试验时，对试样施加扭矩T，随扭 矩增加，试样标距L0间的两个横截面产生相对转动，其相对 扭角以φ表示。扭矩-扭角(T-φ)曲线(扭转曲线)如图2-8所示。
§2-3 扭转
2. 扭转力学性能指标：
抗扭强度τb (也称扭转强度)：τb= Tb/ WA
塑性材料常不能使之断裂，而对脆性材料可较好地观察 其断口，研究其断裂机制，适于测试工具钢、铸钢；
③用挠度表示塑性，可显示低塑性材料的塑性；并可测 得其塑性指标--挠度f；
④以拉应力为主； ⑤与很多材料实际工作应力状态相同； ⑥其试验结果受偏斜的影响小，简单、简便；
§2- 4 扭 转
§2-3 扭转
§2-3 弯曲
1.试验：
分三点弯曲和四点弯曲 三点弯：Mmax=FLs/4 最大弯矩处为试样中心; 四点弯：Mmax=Fl/2 最大弯矩均匀分布在Ls两端
抗扭强度。
§2-3 扭转
3. 扭转试验特点：
1. 应力状态：为轴类零件的工作受力状态：
最大正应力与力轴成450角，且σmax≈τmax，
应力状态系数α=0.8，大于单向拉伸，适于表现塑性形为 和评价脆性材料；
2. 无颈缩，沿试样长度塑变始终均匀发生，故也适用于高 塑性材料的塑性变形能力及抗力的评价和精确测定；
一、弯曲试验的特点
弯曲试验与拉伸试验相比还有以下特点:
⑴ 弯曲试验的试样形状简单、操作方便，常用 于测定铸铁、铸造合金、工具钢及硬质合金等脆性 与低塑性材料的强度和显示塑性的差别。
⑵ 弯曲试验时，试样表面应力最大，可较灵敏 地反映材料表面缺陷。常用来比较和鉴别渗碳层和 表面淬火层等表面热处理机件的质量和性能。
1.扭转试验：
试验主要采用直径d0＝10mm、标矩长度 L0分别为50mm
或100mm的圆柱形试样。试验时，对试样施加扭矩T，随扭 矩增加，试样标距L0间的两个横截面产生相对转动，其相对 扭角以φ表示。扭矩-扭角(T-φ)曲线(扭转曲线)如图2-8所示。
§2-3 扭转
2. 扭转力学性能指标：
抗扭强度τb (也称扭转强度)：τb= Tb/ WA
塑性材料常不能使之断裂，而对脆性材料可较好地观察 其断口，研究其断裂机制，适于测试工具钢、铸钢；
③用挠度表示塑性，可显示低塑性材料的塑性；并可测 得其塑性指标--挠度f；
④以拉应力为主； ⑤与很多材料实际工作应力状态相同； ⑥其试验结果受偏斜的影响小，简单、简便；
§2- 4 扭 转
§2-3 扭转
§2-3 弯曲
1.试验：
分三点弯曲和四点弯曲 三点弯：Mmax=FLs/4 最大弯矩处为试样中心; 四点弯：Mmax=Fl/2 最大弯矩均匀分布在Ls两端
材料力学性能教学课件
05
材料的强度性能
抗拉强度与抗压强度
抗拉强度
材料在拉伸载荷作用下抵抗破坏的能力。
抗压强度
材料在压缩载荷作用下抵抗破坏的能力。
抗剪强度与抗扭强度
抗剪强度
材料在剪切载荷作用下抵抗破坏的能力。
抗扭强度
材料在扭转载荷作用下抵抗破坏的能力。
疲劳强度与持久强度
疲劳强度
材料在交变载荷作用下抵抗破坏的能力。
材料力学性能教学课件
目录
• 材料力学性能概述 • 材料力学性能的测试方法 • 材料的弹性性能 • 材料的塑性性能 • 材料的强度性能 • 材料力学性能的应用
01
材料力学性能概述
材料力学性能的定义
01
02
材料力学性能是指材料在一定条件下，对外界施加的力或应力、应变 和时间等物理量的响应。
这些物理量包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强 度、疲劳强度等。
广泛应用。
高分子材料
根据高分子材料的可加工性、轻 量化和易加工等特点，在汽车、 建筑、航空航天和医疗等领域得
到广泛应用。
功能材料的设计与优化
电学性能
通过添加导电或半导体材料，改 善材料的导电性、电阻率和介电 性能等电学性能，用于制造电子
器件和集成电路等。
光学性能
通过添加光学材料或采用表面处理 技术，改善材料的光学性能，用于 制造光学仪器和显示器等。
02
设备
硬度计，主要有布氏硬度计、洛氏硬 度计、维氏硬度计等类型。
01
03
试样制备
选取所需材质的试样，一般采用圆形 或方形截面，表面应平整、光滑。
数据分析
根据压痕深度或压痕直径，可以计算 出材料的硬度值。
材料性能力学性能_PPT课件
的降低； b：溶质原子可能阻碍位错弯曲和运动使弹性模量增大； c：当溶质和溶剂原子间结合力比溶剂原子间结合力大时，
引起合金模量的增加，反之合金模量降低。
由点阵类型相同，价电子数和原子半径相近的两种金属组 成无限固溶体时，如Cu-Ni,Cu-Pt,Cu-Au,Ag-Au合金，弹性模 量和溶质浓度之间呈直线关系。
Cl ,C 分别代表纵向和横向弹性波的传播速度，它取决于相
应的弹性模量和密度
Cl
E
C
G
德拜特征温度和弹性波传播的速度成正比关系，金属的弹性 模量越大，德拜特征温度也越高。
弹性模量与熔点的关系
金属的熔点Tm也是原子间结合力有关。原子间结合力越强， 金属的熔点也越高。 弹性模量与熔点关系：
EkTmacb
低熔点金属的e值较大，高熔点金属和难熔化合物的ｅ值较 小，合金的模量随温度升高而下降的趋势与纯金属大致相同。
二、相变的影响
材料内部的相变（多晶型转变，有序化转变，铁磁性转变及 超导体转变等）都会对弹性模量产生明显的影响。有些转变的 影响在比较宽的温度范围内完成，而另一些转变则在比较窄的 温度范围内完成，这是由于原子在晶体学上的重构和磁的重构 所造成的。
声频法测定弹性模量基础： E K1fl2
超声波法测定弹性模量基础：
Cl
E
GK2 f2
C
G
第四节 滞弹性与内耗
固体材料在真空中作弹性振动，它的振幅将逐渐衰弱， 最后停下来，振动能逐渐消耗了。固体材料这种内在的能量 损耗称为内耗。
研究内耗，一是用内耗值评价金属的阻尼本领：二是 确定内耗与金属成分，组织和结构之间的关系。
对于铁磁性金属，其弹 性模量除产生正常的弹性伸 长外，还由于应力作用感生 磁化，同时产生磁致伸缩效 应，即产生补充伸长。其弹 性模量比正常模量低，
引起合金模量的增加，反之合金模量降低。
由点阵类型相同，价电子数和原子半径相近的两种金属组 成无限固溶体时，如Cu-Ni,Cu-Pt,Cu-Au,Ag-Au合金，弹性模 量和溶质浓度之间呈直线关系。
Cl ,C 分别代表纵向和横向弹性波的传播速度，它取决于相
应的弹性模量和密度
Cl
E
C
G
德拜特征温度和弹性波传播的速度成正比关系，金属的弹性 模量越大，德拜特征温度也越高。
弹性模量与熔点的关系
金属的熔点Tm也是原子间结合力有关。原子间结合力越强， 金属的熔点也越高。 弹性模量与熔点关系：
EkTmacb
低熔点金属的e值较大，高熔点金属和难熔化合物的ｅ值较 小，合金的模量随温度升高而下降的趋势与纯金属大致相同。
二、相变的影响
材料内部的相变（多晶型转变，有序化转变，铁磁性转变及 超导体转变等）都会对弹性模量产生明显的影响。有些转变的 影响在比较宽的温度范围内完成，而另一些转变则在比较窄的 温度范围内完成，这是由于原子在晶体学上的重构和磁的重构 所造成的。
声频法测定弹性模量基础： E K1fl2
超声波法测定弹性模量基础：
Cl
E
GK2 f2
C
G
第四节 滞弹性与内耗
固体材料在真空中作弹性振动，它的振幅将逐渐衰弱， 最后停下来，振动能逐渐消耗了。固体材料这种内在的能量 损耗称为内耗。
研究内耗，一是用内耗值评价金属的阻尼本领：二是 确定内耗与金属成分，组织和结构之间的关系。
对于铁磁性金属，其弹 性模量除产生正常的弹性伸 长外，还由于应力作用感生 磁化，同时产生磁致伸缩效 应，即产生补充伸长。其弹 性模量比正常模量低，
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1.2.3 复合材料的减振性能 复合材料的减振性能良好。纤维复合材料的纤维和基体界面的阻尼较大，因 此具有较好的减振性能。用同形状和同大小的两种梁分别作振动试验，碳纤维复 合材料梁的振动衰减时间比轻金属梁要短得多。
材料成型与控制技术
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1.2复合材料力学性能
材料成型与材料力学性能
1
1.1.1无机非金属材料（水泥）力学性能
水泥的强度是评价水泥质量的重要指标，是划分水泥强度等级的依据。水泥的强度是指水泥胶砂 硬化试体所能承受外力破坏的能力，用MPa（兆帕）表示。它是水泥重要的物理力学性能之一。 根据受力形式的不同，水泥强度通常分为抗压强度、抗折强度和抗拉强度三种。 一、抗压强度 水泥胶砂硬化试体承受压缩破坏时的最大应力，称为水泥的抗压强度。 二、抗折强度 水泥胶砂硬化试体承受弯曲破坏时的最大应力，称为水泥的抗折强度。 三、抗拉强度 水泥胶砂硬化试体承受拉伸破坏时的最大应力，称为水泥的抗拉强度。 由于水泥在硬化过程中强度是逐渐增长的，所以在提到强度时必须同时说明该强度的养护龄期，才能 加以比较。 硅酸盐水泥具有快硬、早强的特点，3d抗压强度可达到28d的50%以上，并且研究表明，由于目 前我国大多数水泥生产企业仍然是采用将混合材与水泥熟料混合粉磨的工艺，使得混合材粒度较粗， 混合材活性未能充分发挥，因此在所有影响因素中，混合材掺量对水泥强度的影响最明显。这样对于 不掺混合材的硅酸盐水泥来说，其实物水泥强度等级较高，基本上ISO强度均在52.5MPa以上。 研究表明，水泥的耐磨性与水泥的强度有很好的相关性。由于硅酸盐水泥的强度高，因此，硅酸 盐水泥的耐磨性较好。
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1.2复合材料力学性能
1.2.2 复合材料的抗疲劳性能 复合材料的抗疲劳性能良好。一般金属的疲劳强度为抗拉强度的40～50%，而 某些复合材料可高达70～80%。复合材料的疲劳断裂是从基体开始，逐渐扩展到纤 维和基体的界面上，没有突发性的变化。因此，复合材料在破坏前有预兆，可以 检查和补救。纤维复合材料还具有较好的抗声振疲劳性能。用复合材料制成的直 升飞机旋翼，其疲劳寿命比用金属的长数倍。
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2
1.1.2 有机非金属材料力学性能
这类材料在性能上与其他材料相比有以下的特点： 1、质轻、有透明的品种； 2、多数具有柔软性。橡胶类或塑料材料具有高弹性； 3、大多数摩擦系数小、易滑动； 4、有缓冲作用、能吸收振动和声音； 5、大多数是电的绝缘体； 6、导热性能差； 7、耐水、大多数耐酸、碱、盐、溶剂、油脂等介质腐蚀； 8、有蠕变、应力松弛现象的粘弹特性； 9、热膨胀较大，低温会发脆，耐热温度低； 10、使用过程中会出现“老化”现象。
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任务二 非金属材料与复合材料的力学性能
任务描述 理解和掌握非金属材料与复合材料的力学性能,从而达到会应用的目的。
知识目标 无机及有机非金属材料力学性能，复合材料力学性能；理解无机非金属材料的主 要性能、有机非金属材料的主要性能特别是力学性能变化范围等；复合材料的高比强 度、高比模量、耐高温、耐疲劳、耐磨性、尺寸稳定性、减震性、无磁性、绝缘性等 性能。 能力目标 实际应用中合理选择使用非金属材料与复合材料。 知识链接 材料的力学性能。
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项目二 工程材料力学性能
任务一 任务二 金属材料的力学性能 非金属材料与复合材料的力学性能
力学性能是高职高专《工程材料与热处理》特色教材中的核心内容，工程材料与 热处理教材内容，主要是围绕材料的力学性能和物理化学性能来展开和探讨。从研究 影响力学性能因素这一条主线来编写教材内容。 《工程材料与热处理》它主要研究金属材料的成分、组织结构与性能之间的关系， 同时介绍了其它非金属材料。通过本项目的学习，可认识金属材料以及其它工程材料 的力学特性，为合理选材学习打下基础。
材料成型与控制技术
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1.2复合材料力学性能
复合材料的成型工艺简单。纤维增强复合材料一般适合于整 体成型，因而减少了零部件的数目，从而可减少设计计算工作量并 有利于提高计算的准确性。另外，制作纤维增强复合材料部件的步 骤是把纤维和基体粘结在一起，先用模具成型，而后加温固化，在 制作过程中基体由流体变为固体，不易在材料中造成微小裂纹，而 且固化后残余应力很小。 随着现代机械、电子、化工、国防等工业的发展及航天、信息、 激光、自动化等高科技的进步，对材料性能的要求越来越高。除了 要求材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐疲劳等性能外，还 对材料的耐磨性、尺寸稳定性、减震性、无磁性、绝缘性等提出特 殊要求，甚至有些构件要求材料同时具有相互矛盾的性能。如既导 电又绝热；密度比钢小而弹性又比橡胶强，并能焊接等。
1.2.4复合材料的破断安全性好 在纤维增强复合材料的基体中有成千上万根独立的纤维。当用这种材料制成的构件超 载，并有少量纤维断裂时，载荷会迅速重新分配并传递到未破坏的纤维上，因此整个构 件不至于在短时间内丧失承载能力。 1.2.5优良的高温性能 复合材料通常都能耐高温。在高温下，用碳或硼纤维增强的金属其强度和刚度都比原金 属的强度和刚度高很多。普通铝合金在400℃时，弹性模量大幅度下降，强度也下降；而 在同一温度下，用碳纤维或硼纤维增强的铝合金的强度和弹性模量基本不变。复合材料 的热导率一般都小，因而它的瞬时耐超高温性能比较好。 1.2.6复合材料的成型工艺简单 复合材料的成型工艺简单纤维增强复合材料一般适合于整体成型，因而减少了零部件 的数目，从而可减少设计计算工作量并有利于提高计算的准确性。另外，制作纤维增强 复合材料部件的步骤是把纤维和基体粘结在一起，先用模具成型，而后加温固化，在制 作过程中基体由流体变为固体，不易在材料中造成微小裂纹，而且固化后残余应力很小。
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1.2复合材料力学性能
1.2.1复合材料的比强度比刚度 一、比强度 材料的强度除以密度称为比强度。 二、比刚度 材料的刚度除以密度称为比刚度。 这两个参量是衡量材料承载能力的重要指标。比强度和比刚度较高说明材料重量 轻，而强度和刚度大。这是结构设计，特别是航空、航天结构设计对材料的重要 要求。现代飞机、导弹和卫星等机体结构正逐渐扩大使用纤维增强复合材料的比 例。
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1.1非金属材料力学性能
1
1.1.2 有机非金属材料力学性能
一、力学性能比较 有机非金属材料和金属材料、无机非金属材料相比较，有机非金属材料的性能特别是 力学性能变化范围最大，从黏性液体，柔软的橡胶直至坚硬的刚性固体，产品应有尽有， 性能多种多样。在上述诸多性能中，高弹性是其他材料不具有的性能。高分子材料还能同 时表现出黏性液体和弹性固体力学行为的粘弹性，所以又称粘弹性材料。粘弹性是高分子 材料的又一重要力学性能，而且该性能对温度和时间的依赖特别强烈。 高分子材料的实际强度、刚性与金属材料比较相对较低，这是高分子材料还不能大量 作为结构材料使用的重要原因之一，但它可以通过改性或复合的方法来改善或提高性能， 这方面的潜力是很大的，其使用前景必将随着材料科学的发展而扩大。 二、高分子材料性能的主要特点 塑料、橡胶等高分子材料同金属材料、无机非金属材料一样，具备力学性能、电学 性能、热学性能和化学性能等。由于高分子材料结构的特殊性，缺乏与介质形成电化学作 用的自由电子或运动离子，因而不会发生电化学腐蚀。对于不同的高分子材料来说，又由 于组成高分子的连接所含的原子或基团不同，以及这些原子在空间排列的不同，从而使得 高分子材料间性质有所差异，甚至存在很大的区别。