材料力学性能学习要点-(2)
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。
材料力学性能复习总结
材料力学性能复习总结材料力学性能是指材料在外力作用下所表现出的力学特性和性能。
在材料力学性能的学习中，不仅需要了解材料的基本力学性质，还需要掌握材料的破坏机制、变形行为以及材料的力学性能测试方法等方面的知识。
以下是对材料力学性能复习的总结。
1.材料的破坏机制和破坏形态材料的破坏机制是指材料在受力作用下发生破坏的方式和过程。
常见的破坏机制有拉伸破坏、压缩破坏、剪切破坏等。
拉伸破坏时，材料会发生断裂；压缩破坏时，材料会出现压缩变形和压碎现象；剪切破坏时，材料会出现剪切变形和断裂等。
材料的破坏形态是指材料在受力作用下发生的形态变化。
常见的破坏形态有脆性断裂、塑性变形和疲劳破坏等。
脆性断裂是指材料在受静态或低应力下发生迅速断裂的性质；塑性变形是指材料在受力作用下发生塑性流动，而不发生断裂；疲劳破坏是指材料在反复受力下产生裂纹并最终导致断裂。
2.材料的变形行为和变形机制材料的变形行为是指材料在受力作用下发生的形变现象。
常见的变形行为有弹性变形、塑性变形和粘弹性变形等。
弹性变形是指材料在受力作用下发生的可逆性变形。
材料在弹性变形时能够恢复到原始形状和尺寸。
弹性变形的机制是原子之间的键能发生弹性形变，即在受力作用下原子间的距离发生变化，但不改变原子间的相对位置。
塑性变形是指材料在受力作用下发生的不可逆性变形。
材料在塑性变形时会发生晶格的滑移和位错的运动。
塑性变形的机制是原子间的键能发生塑性形变，即原子间的相对位置发生改变。
粘弹性变形是指材料在受力作用下表现出介于弹性变形和塑性变形之间的性质。
材料在粘弹性变形时有一部分能量会被消耗掉，导致材料的不完全恢复。
粘弹性变形的机制是在外力作用下，分子间的键发生的弹性形变和分子间的长距离位移。
3.材料力学性能的测试方法拉伸试验是指将材料置于拉力下进行测试。
通过拉伸试验可以了解材料的弹性性能、破坏强度、延展性以及断裂形态等。
压缩试验是指将材料置于压力下进行测试。
通过压缩试验可以了解材料的强度和刚度等。
材料力学性能(2)应力应变曲线
拉伸试验得到的应力应变，通常是指工程应力和工程应变，用于计算应力应变的横截面积和长度，是未变形的初始横截面积和初始长度（便于测量）。
与之对应的，还有真应力和真应变，用于计算应力应变的横截面积和长度，是变形后的横截面积和长度。
在应力低于比例极限的情况下，应力σ与应变ε成正比，即σ=Εε；式中E为常数，称为弹性模量或杨氏模量，是正应力与正应变的比值，弹性模量的单位与应力的单位相同。
剪切模量的定义与之类似，是切应力与切应变的比值。
金属的应力应变曲线，通常分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、应变硬化阶段和颈缩断裂阶段。
注意：不同的材料，应力应变曲线会有差异，并不是每种材料都会表现出上述四个阶段。
屈服强度材料的屈服强度，是指材料开始发生塑性变形时所对应的应力。
由于不同材料应力应变曲线变化各异，通常很难确定在多大的应力下，材料开始屈服。
实际应用中，也会用到以下几种定义屈服点的方式：弹性极限（Elastic Limit）The lowest stress at which permanent deformation can be measured. 能检测到塑性变形的最小应力。
比例极限（Proportional Limit）The point at which the stress-straincurve becomes nonlinear. 应力-应变曲线开始出现非线性的应力。
很多金属材料的弹性极限和比例极限几乎是一样的。
偏移屈服点（Offset Yield Point 或 Proof Stress）有些材料的应力应变曲线，弹性阶段和塑性阶段之间没有明显的分界点。
可以采用某个指定的很小的塑性应变，通常是0.2%，对应的应力作为屈服点。
真应力和真应变前面拉伸试验得到的工程应力（σ）和工程应变（ε），是基于试件未变形的初始横截面积（A0）和初始长度（L0）计算的。
而实际中，随着载荷的变化，横截面积和长度都是在发生变化的。
材料力学性能知识要点
1、低碳钢拉伸试验的过程可以分为 弹性变形 、 塑性变形 和 断裂 三个阶段。
2、材料常规力学性能的五大指标为： 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率断面收缩率 、 冲击功 。
3、陶瓷材料增韧的主要途径有 相变增韧 、 微裂纹增韧 、 表面残余应力增韧 、 晶须或纤维增韧 显微结构增韧以及复合增韧六种。
4、常用测定硬度的方法有 布氏硬度 、 洛氏硬度 和 维氏硬度 测试法。
1、聚合物的弹性模量对 结构 非常敏感，它的粘弹性表现为滞后环、应力松弛和 蠕变 ，这种现象与温度、时间密切有关。
2、影响屈服强度的内在因素有： 结构健 、 组织 、 结构 、 原子本性 ；外在因素有： 温度 、 应变速率 、 应力状态 。
3、缺口对材料的力学性能的影响归结为四个方面： (1)产生应力集中 、(2)引起三相应力状态，使材料脆化 、 (3)由应力集中带来应变集中 、(4)使缺口附近的应变速率增高 。
4、低碳钢拉伸试验的过程可以分为 弹性变形 、 塑性变形 和 断裂 三个阶段。
5、材料常规力学性能的五大指标为： 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率 断面收缩率 、 冲击功 。
6、陶瓷材料增韧的主要途径有 相变增韧 、 微裂纹增韧 、 表面残余应力增韧 、 晶须或纤维增韧 显微结构增韧以及复合增韧六种。
请说明下面公式各符号的名称以及其物理意义7、c IC c a Y K /=σσc ：断裂应力，表示金属受拉伸离开平衡位置后，位移越大需克服的引力越大，σc 表示引力的最大值；K 1C ：平面应变的断裂韧性，它反映了材料组织裂纹扩展的能力；Y ：几何形状因子a c : 裂纹长度 8、对公式m K c dNda )(∆=进行解释，并说明各符号的名称及其物理意义（5分） 答：表示疲劳裂纹扩展速率与裂纹尖端的应力强度因子幅度之间的关系。
dNda ：裂纹扩展速率（随周次）； c 与m ：与材料有关的常数；K ∆：裂纹尖端的应力强度因子幅度9、εss-蠕变速率，反映材料在一定的应力作用下，发生蠕变的快慢；n为应力指数，n并非完全是材料常数，随着温度的升高，n略有降低；A为常数；σ为蠕变应力。
材料的力学性能
材料的力学性能
1.刚度---材料抵抗弹性变形的能力
2.强度---材料对塑性变形的抗力
1）屈服强度σs ，材料抵抗塑性变形的能力。
2）抗拉强度σb ，材料抵抗断裂的能力。
3）条件屈服强度σ0.2，有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
4）屈强比σs/σb，钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。
屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75，合金结构钢为0.84-0.86。
3.塑性---材料塑性变形的能力
1）延伸率δ，试样拉伸断裂后标距段的总变形ΔL与原标距长度L之比的百分数。
2）断面收缩率ψ，试样拉断时颈缩部位的截面积与原始截面积之差，与原始截面积之比的百分数。
4.硬度---材料表面上，局部体积内对塑性变形的抗力
1）布氏硬度 HB，测量有色金属、铸铁等软材料。
2）洛氏硬度 HRC，测量淬火钢等硬材料（当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量）。
3）维氏硬度 HV，测量硬质合金等高硬度材料。
6.疲劳强度 -1 ---材料承受N次应力循环而不断裂的最大应力
疲劳机理：应力集中、表面状态、内部缺陷等导致显微裂纹>裂纹扩张>零件有效截面减小>
断裂。
材料力学性能重点总结讲解学习
材料力学性能重点总结讲解学习名词解释：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。
材料力学性能知识要点
1、低碳钢拉伸试验的过程可以分为 弹性变形 、 塑性变形 和 断裂 三个阶段。
2、材料常规力学性能的五大指标为： 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率断面收缩率 、 冲击功 。
3、陶瓷材料增韧的主要途径有 相变增韧 、 微裂纹增韧 、 表面残余应力增韧 、 晶须或纤维增韧 显微结构增韧以及复合增韧六种。
4、常用测定硬度的方法有 布氏硬度 、 洛氏硬度 和 维氏硬度 测试法。
1、聚合物的弹性模量对 结构 非常敏感，它的粘弹性表现为滞后环、应力松弛和 蠕变 ，这种现象与温度、时间密切有关。
2、影响屈服强度的内在因素有： 结构健 、 组织 、 结构 、 原子本性 ；外在因素有： 温度 、 应变速率 、 应力状态 。
3、缺口对材料的力学性能的影响归结为四个方面： (1)产生应力集中 、(2)引起三相应力状态，使材料脆化 、 (3)由应力集中带来应变集中 、(4)使缺口附近的应变速率增高 。
4、低碳钢拉伸试验的过程可以分为 弹性变形 、 塑性变形 和 断裂 三个阶段。
5、材料常规力学性能的五大指标为： 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率 断面收缩率 、 冲击功 。
6、陶瓷材料增韧的主要途径有 相变增韧 、 微裂纹增韧 、 表面残余应力增韧 、 晶须或纤维增韧 显微结构增韧以及复合增韧六种。
请说明下面公式各符号的名称以及其物理意义7、c IC c a Y K /=σσc ：断裂应力，表示金属受拉伸离开平衡位置后，位移越大需克服的引力越大，σc 表示引力的最大值；K 1C ：平面应变的断裂韧性，它反映了材料组织裂纹扩展的能力；Y ：几何形状因子a c : 裂纹长度 8、对公式m K c dNda )(∆=进行解释，并说明各符号的名称及其物理意义（5分） 答：表示疲劳裂纹扩展速率与裂纹尖端的应力强度因子幅度之间的关系。
dNda ：裂纹扩展速率（随周次）； c 与m ：与材料有关的常数；K ∆：裂纹尖端的应力强度因子幅度9、εss-蠕变速率，反映材料在一定的应力作用下，发生蠕变的快慢；n为应力指数，n并非完全是材料常数，随着温度的升高，n略有降低；A为常数；σ为蠕变应力。
材料力学性能总结（2篇）
材料力学性能总结第一章二节.弹变1。
弹性变形。
材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。
这种可恢复的变形称为弹性变形。
2.弹性模量：表征材料对弹性变形的抗力3.弹性性能与特征是原子间结合力的宏观体现，本质上决定于晶体的电子结构，而不依赖于显微____，因此，弹性模量是对____不敏感的性能指标。
4.比例极限σp。
应力与应变成直线关系的最大应力。
5.弹性极限σe。
由弹性变形过渡到弹性塑性变形的应力。
6.弹性比功。
表示单位体积金属材料吸收弹性变形功的能力，又称弹性比应变能。
7.力学性能指标。
反映材料某些力学行为发生能力或抗力的大小。
8.弹性变形特点：应力与应变成比例，产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状9.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，称为滞弹性。
10.循环韧性。
指在塑性区加载时材料吸收不可逆变形功的能力。
11.循环韧性应用。
减振、消振元件。
____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，称为包申格效应。
____包申格应变。
指在给定应力下，正向加载与反向加载两应力－应变曲线之间的应变差。
14.消除包申格效应：预先进行较大的塑性变形。
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。
三节：塑性晶粒小可以产生细晶强化。
都会使强度增加。
3.溶质原子：溶质元素溶入金属晶格形成固溶体，产生固溶强化应变速率越高强度越高。
3.细晶强化。
晶界是位错运动的阻碍，晶粒小相界多。
减少晶粒尺寸会减少晶粒内部位错塞积的数量，减少位错塞积群的长度，降低塞积点处的应力，相邻晶粒中位错源开动所需的外加切应力提高，屈服强度增加。
4.固溶强化。
在纯金属中加入溶质原子形成固溶合金，将显著提高屈服强度，此即为固溶强化。
溶质原子与基体原子尺寸差别越大，引起的弹性畸变越大，溶质原子浓度越高，引起的弹性畸变越大，对位错的阻碍作用越强，固溶强化作用越大。
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材料力学性能学习要点-(2)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。
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。
所以，n值大时，材料的均匀塑性变形能力强！c. 颈部的三向拉应力状态承受三向拉应力（相当于厚板单向拉伸，平面应变状态）产生屈服的原因，影响因素分析；机理：外应力作用下，晶体中位错萌生、增殖和运动的过程。
影响屈服强度因素：1）内因a. 金属本性及晶格类型位错运动的阻力：晶格阻力（P-N力）；位错交互作用产生的阻力。
b. 溶质原子和点缺陷形成晶格畸变（间隙固溶，空位）c. 晶粒大小和亚结构晶界是位错运动的障碍。
要使相邻晶粒的位错源开动，须加大外应力。
d. 第二相不可变形第二相，位错只能绕过它运动。
可变形第二相，位错可切过。
第二相的作用，还与其尺寸、形状、数量及分布有关；同时，第二相与基体的晶体学匹配程度也有关。
2）外因温度提高，位错易运动，σs↓。
例：高温锻造，“乘热打铁”应变速率提高，σs↑。
应力状态切应力τ↑，σs↓。
应变硬化，静力韧度；（1）应变硬化或称形变强化，加工硬化1）意义a. 应变硬化和塑性变形适当配合，可使金属进行均匀塑性形变。
b.使构件具有一定的抗偶然过载能力。
c. 强化金属，提高力学性能。
d.提高低碳钢的切削加工性能。
2）应变硬化机理a. 三种单晶体金属的应力b. 应变硬化机理易滑移阶段：单系滑移hcp金属（Mg、Zn）不能产生多系滑称，∴易滑移段长。
线性硬化阶段：多系滑移位错交互作用，形成割阶、面角位错、胞状结构等；位错运动的阻力增大。
抛物线硬化阶段：交滑移，或双交滑移，刃型位错不能产生交滑移。
多晶体，一开动便是多系滑移，∴无易滑移阶段（2）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 工程意义：对按照屈服强度设计、有偶而过载的机件必须考虑。
断裂类型（韧性、脆性，沿晶、穿晶，微孔聚合、解理）；断裂分类及特征（表1-7）韧性断裂与脆性断裂的区别与联系；区别：（1）韧性断裂断裂特点：断裂前，宏观变形明显；过程缓慢；断裂面一般平行于最大切应力，并与主应力成45o角。
（2）脆性断裂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。
联系：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；> 5％时为韧性断裂。
可见，金属材料的韧性与脆性是根据一定条件下的塑性变形量来规定的。
条件改变，材料的韧性与脆性行为会随之而改变。
格里菲斯断裂理论之裂纹扩展力学表达式（表1-8）的数学、物理含义。
2．应力状态软性系数；应力状态软性系数α 的定义：最大切应力与最大正应力之比）＋（－－＝＝32131max max 22σσνσσσστα式中 最大切应力τmax 按第三强度理论计算，即τmax= (σ1-σ3) /2 σ1，σ3分别为最大和最小主应力。
最大正应力 σmax 按第二强度理论计算，即,)(321max σσνσσ--= ν——泊松比。
单向拉伸 α = 1/2扭 转 α = 1 /（1+ν）≈0.8单向压缩 α = 1 /（2ν） ≈2应力状态系数α的技术意义——表示在不同试验方法下（即不同应力状态下）材料塑性变形的难易程度α 越大，表示该应力状态下切应力分量越大，材料就越易塑变。
∴把 α 值较大的称做软的应力状态，α值较小的称做硬的应力状态。
缺口试样静弯曲曲线，缺口效应；缺口式样静弯曲曲线：曲线下所包围的面积，表示试样从变形到断裂的总功。
总功由三部分组成：(1)只发生弹性变形的弹性功Ｉ;(2)发生塑性变形的变形功以面积Ⅱ表示；(3)在达到最大载荷Pmax时试样即出现裂纹。
如果裂纹到截荷P1点时开始迅速扩展，直至试样完全破断。
这一部分功以面积Ⅲ表示，叫作撕裂功。
可用断裂功，或Pmax/P1,来表示材料的缺口敏感度。
P1 —试样发生断裂所对应的作用力。
Pmax/P1 =1时，裂纹扩展极快，缺口敏感度最大。
缺口效应：理论应力集中系数Kt = σmax/σKt值与材料性质无关，只取决于缺口的几何形状。
拉伸时，缺口试样上的应力分布弹性状态下:(a)薄板缺口下的弹性应力(平面应力)缺口根部为单向拉应力状态σy，内部为两向拉应力状态，σz等于0 。
(b)厚板缺口下的弹性应力(平面应变)缺口根部为两向拉应力状态，内部为三向拉应力状态。
(c) 平面应变时的应力分布在材料内部，沿厚度方向，σz不等于0。
(d)平面应变时,局部屈服后的应力分布塑性状态下：塑性较好的材料，若根部产生塑性变形，应力将重新分布，并随载荷的增大，塑性区逐渐扩大，直至整个截面。
应力最大处则转移到离缺口根部ry距离处，该处σy，σx，σz均为最大值。
随塑性变形逐步向试样内部转移，各应力峰值越来越大。
试样中心区的σy最大。
∴出现“缺口强化”（三向拉应力约束了塑性变形）塑性降低，影响材料的安全使用。
常规硬度指标规范（HRA、HRB、HRC）及适用场合。
3．冲击弯曲试验冲击韧度、试样规范及断口形貌特征、低温脆性、韧脆转变温度t K及影响因素。
断裂分析图（FAD），技术意义和用途，NDT、FTE和FTP的含义和定量关系：技术意义：对低强度钢板进行落锤试验求得NDT温度，可建立断裂分析图。
该图是表示许用应力、缺陷（裂纹）和温度之间关系的综合图。
它明确提供了低强度钢构件在温度、应力和缺陷（裂纹）联合作用下脆性断裂开始和终止的条件。
对低强度钢构件防止脆断设计和选材提供了一个有效方法；可分析断裂事故，帮助积累防止脆性断裂的经验。
NDT：零塑性、或无塑性断裂温度；FTE：弹性断裂转变（/折）温度（数值上= NDT+33℃）FTP：100%纤维断口的断裂温度（数值上= NDT+67℃），即塑性断裂转变温度。
4．断裂韧度裂纹尖端应力强度因子K I、塑性区修正的意义；断裂韧度的影响因素；断裂韧度的实质：（K IC）是材料强度、塑性和结构参量（基体相的强化程度、第二相的大小、数量与分布，晶粒尺寸，裂纹等）的综合性能。
K IC应用、计算（本章例一、例二，本章思考习题17，），有关塑性区修正的问题、表面半椭圆形裂纹形状系数；K IC、K C，有何异同？断裂韧度J IC和G IC、裂纹尖端张开位移δC 的技术含义（Esp：量纲和断裂条件上理解）5．疲劳疲劳概念及其特点，概念：材料在交变应力的作用下，经过一段时间，而发生断裂的现象，叫疲劳。
疲劳破坏时无明显的塑性变形，呈现脆性的突然断裂。
疲劳断裂是一种非常危险的断裂。
疲劳的分类及其特点：（1）分类1）按应力状态弯曲疲劳、扭转疲劳、拉压疲劳、复合疲劳等。
2）按环境腐蚀疲劳、热疲劳、接触疲劳等。
3）按循环周期高周疲劳、低周疲劳。
4）按破坏原因机械疲劳、腐蚀疲劳、热疲劳（2）疲劳的特点1）断裂应力<σb，甚至<σs；2）出现脆性断裂；3）对材料的缺陷十分敏感；4）疲劳破坏能清楚显示裂纹的萌生和扩展，断裂。
疲劳曲线，疲劳断口宏观形貌特征，疲劳裂纹形成、扩展和断裂，微观特征；（1）疲劳端口宏观形貌特征：断口拥有三个形貌不同的区域：疲劳源、疲劳区、瞬断区。
随材质、应力状态的不同，三个区的大小和位置不同。
疲劳裂纹扩展速率曲线；疲劳门槛值（概念）、疲劳寿命估算Paris公式、疲劳过程及裂纹形成与扩展的机理；疲劳门槛值△K th：是阻止疲劳裂纹开始扩展的性能，也是材料力学性能指标常选用Paris公式：da/dN = C(△K)n疲劳过程：裂纹萌生→亚稳扩展→失稳扩展→断裂裂纹萌生的原因：应力集中、不均匀塑性形变。
方式：表面滑移带开裂；晶界或其他界面开裂。
裂纹扩展的两个阶段：第一阶段沿主滑移系，以纯剪切方式向内扩展；扩展速率仅0.1μm 数量级。
第二阶段疲劳裂纹亚稳扩展；扩展速率达μm 级。
疲劳强度影响因素；（1）材料内因：①化学成分②显微组织③非金属夹杂及冶金缺陷（2）材料表面状态和工件结构：①表面状态应力集中；表面粗糙度②残余应力及表面强化（喷丸与滚压）③表面及化学热处理低周疲劳和热疲劳的概念低周疲劳：疲劳寿命为102～105次的疲劳断裂，称为低周疲劳（在应力较高、循环次数较少的疲劳断裂）特点：(1)局部产生宏观变形，应力与应变之间呈非线性。
(2)裂纹成核期短，有多个裂纹源；断口呈韧窝状、轮胎花样状。
(3) 疲劳寿命取决于塑性应变幅△εp。
热疲劳：在循环热应力和热应变作用下，产生的疲劳称为热疲劳。
热疲劳属低周疲劳。
6．应力腐蚀与氢脆概念应力腐蚀：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。
氢脆：由于氢和应力共同作用而导致的金属材料产生脆性断裂的现象。
断口形貌特征应力腐蚀：宏观：枯树枝状、分叉，主裂纹扩展较快，分支裂纹扩展较慢。
微观沿晶断裂和穿晶断裂氢脆：宏观：呈氧化色，颗粒状（沿晶）微观：沿原奥氏体晶界的沿晶断裂，晶界上常有撕裂棱。
破坏机理应力腐蚀：滑移——溶解理论（钝化膜破坏理论）氢脆：在金属凝固的过程中，溶入其中的氢没能及时释放出来，向金属中缺陷附近扩散，到室温时原子氢在缺陷处结合成分子氢并不断聚集，从而产生巨大的内压力，使金属发生裂纹。