《材料力学性能》学习指南

《材料力学性能》学习指南

一、学习本课程的目的：

学习《材料力学性能》在于掌握金属材料在静载荷、冲击载荷作用下的性能特点以及掌握金属材料的断裂韧度、疲劳和在高温服役条件的基本力学性能，为合理选用工程材料充分发挥材料的潜力、开发材料加工工艺、预防工件失效并为机件失效分析提供理论基础知识。最终达到采用合理的加工工艺、提高零件的综合力学性能、延长零件的服役寿命。

二、学习本课程的基本要求：

1、掌握金属材料在单向静拉伸载荷作用下的性能。并熟悉掌握以下概念及其物理意义：应力—应力曲线、弹性比功、弹性极限、弹性变形、胡克定律、滞弹性、循环韧性、包申格效应、塑性、韧性、屈服强度、应变硬化、缩颈和抗拉强度、金属断裂类型、断裂类型、裂纹形成理论、断裂强度；熟悉断裂力学中格雷菲斯模型简介和断裂理论的应用。

2、掌握金属材料在压缩、弯曲、扭转等静载荷作用下的性能特点以及布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的优缺点及其应用范围。并掌握应力状态软性系数、缺口效应、缺口敏感度、理论应力集中系数、缺口强化等概念及其物理意义。

3、掌握金属材料在冲击载荷下的力学性能，掌握冲击韧性、冲击韧度、冲击吸收功、低温脆性、韧性温度储备、加载速率、形变速率、韧脆转变温度、低阶能、无塑性或零塑性转变温度、高阶能、FTP、FTE、FATT50、断裂分析图等概念及其物理意义。

4、掌握金属的断裂韧度及其不同表示方法和物理意义，掌握低应力脆断、裂纹扩展的三种基本形式、应力强度因子、断裂判据、裂纹扩展能量释放率、小范围屈服、临界裂纹尺寸、J积分、恒位移与恒载荷等概念及其物理意义，熟悉断裂韧度K IC的测试方法、试样制备。

5、掌握金属的疲劳特性，掌握变动载荷、循环应力、疲劳端口的宏观特征、高周疲劳、高周疲劳S-N曲线及其测量、疲劳寿命、疲劳极限、低周疲劳概述、循环硬化和循环软化、过载损伤、疲劳缺口敏感度、循环应力-应变曲线、应变-寿命曲线、冲击疲劳、裂纹扩展速率、疲劳裂纹扩展门槛值、驻留滑移带、挤出脊和侵入沟过渡寿命、热疲劳等概念及其物理意义。熟悉升降法测定金属材料的疲劳极限。

6、掌握金属材料的高温力学性能，并掌握熟悉金属材料在高温下的蠕变现象及其变形机理、掌握持久强度极限和影响金属高温力学性能的主要因素。

三、学习本课程的方法：

1、掌握先修知识。学习本课程前应先修完《金属工艺学》、《工程力学》、《理论力学》、《金属学》、《金属材料学》、《无机材料学》《高分子材料学》等课程。

2、端正学习态度、保持良好的学习状态，提高听课质量。

3、制订学习计划，合理安排好学习时间并按照计划进行学习。课前预习、课后复习，认真完成老师布置的课后作业，并善于总结。

4、理论联系实际。本课程除了理论学习外，在不同章节中还有一定的实验课程，在学习过程中需将理论运用于实验现象的解释，同时多联系现实生活生产与遇到的一些与材料性能相关的现象，运用理论知识对这些现象进行解释分析，加强掌握理论知识的能力。

5、充分利用图书馆、网络工具查阅图书资料、参加学术讲座，了解材料制备及提高材料力学性能的新工艺、新方法。