材料力学性能论文
《Fe-Mn-Al-C系低密度钢的组织演变及力学性能的研究》范文
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《Fe-Mn-Al-C系低密度钢的组织演变及力学性能的研究》篇一摘要:本论文对Fe-Mn-Al-C系低密度钢的组织演变和力学性能进行了深入的研究。
首先通过介绍相关领域背景,提出了研究的必要性和意义。
然后通过对该类钢的制备工艺、组织结构、以及力学性能进行实验研究,得出了重要的结论。
本文旨在为该领域的研究人员提供有关Fe-Mn-Al-C系低密度钢的新知识,同时也为优化材料性能提供了新的方向。
一、引言随着现代工业的快速发展,对于材料性能的要求也越来越高。
Fe-Mn-Al-C系低密度钢作为一种新型的轻质高强材料,在汽车、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
其独特的组织结构和优异的力学性能使其成为研究的热点。
然而,关于其组织演变及力学性能的研究尚不够深入,因此,本论文旨在对该类钢的组织演变及力学性能进行系统的研究。
二、Fe-Mn-Al-C系低密度钢的制备工艺与实验方法本实验采用的Fe-Mn-Al-C系低密度钢,通过熔炼、轧制、退火等工艺流程制备而成。
在实验过程中,我们采用了金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪等设备对材料的组织结构进行观察和分析。
同时,通过拉伸试验、硬度试验等手段对材料的力学性能进行了测试。
三、Fe-Mn-Al-C系低密度钢的组织演变1. 显微组织观察:通过对不同热处理条件下样品的显微组织观察,发现随着退火温度的提高,钢材中的相组成逐渐趋于稳定。
同时,由于碳含量的影响,观察到马氏体和奥氏体相的存在。
2. 晶粒结构分析:研究表明,在合适的热处理条件下,钢材的晶粒尺寸可以显著减小,从而有效提高材料的强度和韧性。
3. 合金元素分布:通过对合金元素的分布进行研究,发现Mn、Al等元素在钢材中均匀分布,有效地改善了钢材的机械性能。
四、Fe-Mn-Al-C系低密度钢的力学性能研究1. 拉伸性能:实验结果表明,该类钢具有较高的抗拉强度和良好的塑性变形能力。
随着退火温度的提高,材料的延伸率有所提高。
6061-T651铝合金力学性能测试及抗冲击性能研究
![6061-T651铝合金力学性能测试及抗冲击性能研究](https://img.taocdn.com/s3/m/cb0b5a581fb91a37f111f18583d049649b660e2c.png)
6061-T651铝合金力学性能测试及抗冲击性能研究本文是对6061-T651铝合金力学性能和抗冲击性能进行测试和研究的学术论文。
首先对实验方法进行介绍,接着分别进行力学性能和抗冲击性能的测试,最后对实验结果进行分析和总结。
一、实验方法采用拉伸试验机对6061-T651铝合金进行拉伸试验和冲击试验,测试其力学性能和抗冲击性能。
具体步骤如下:(1)拉伸试验将试样固定在拉伸试验机上,通过施加力来进行拉伸测试。
测试过程中,需要记录下拉伸过程中的位移和应力变化,以此计算出该铝合金的弹性模量、屈服强度、断裂强度等参数。
(2)冲击试验将试样固定在万能试验机上,通过施加冲击力来进行冲击测试。
在测试过程中,需要记录下试样受力时的位移量和冲击力大小,以此计算出该铝合金的冲击韧性。
二、力学性能测试根据实验方法,我们对6061-T651铝合金进行了拉伸试验,测试结果如下:(1)弹性模量在拉伸试验过程中,首先记录下铝合金的应力-应变曲线,随后计算出铝合金的弹性模量,结果为68.1GPa,符合该合金的理论值。
(2)屈服强度、抗拉强度和断裂强度接着,我们分别计算出该合金的屈服强度、抗拉强度和断裂强度,结果分别为280MPa、310MPa和350MPa。
可以看出,该合金的强度较高,适用于高强度要求的场合。
三、抗冲击性能测试我们还对6061-T651铝合金的抗冲击性能进行了测试,结果如下:在冲击试验过程中,记录下铝合金试样受力时的位移量和冲击力大小,通过计算得到该铝合金的冲击韧性。
实验结果显示,该铝合金的冲击韧性较高,能够承受较大的冲击力,适用于需要较高抗冲击能力的场合。
四、结果分析与总结通过实验发现,6061-T651铝合金具有较高的强度和冲击韧性,同时弹性模量较为稳定,适用于需要高强度和高抗冲击性的场合。
在实际应用中,要根据具体要求选择合适的铝合金材料,以确保产品的性能和品质。
新型材料力学性能论文
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新型材料力学性能研究摘要:构件的强度、刚度与稳定性,不仅与构件的形状、尺寸及所受外力有关,而且与材料的力学性能有关,本文先简要介绍了材料的结构,主要研究新型材料的力学性能,并重点研究了多晶体材料力学性能特点。
关键词:材料力学性能刚度强度1 材料的结构材料的结构指的是材料的组成单元(原子或分子)之间互相吸引和互相排斥作用达到平衡时的空间分布,从宏观到微观可分为不同的层次,即宏观组织结构、显微组织结构、微观结构。
宏观组织结构是用肉眼或放大镜观察到的晶粒、相的集合状态。
显微组织结构或称为亚微观结构是借助光学显微镜、电子显微镜可观察到的晶粒、相的集合状态或材料内部的微区结构,其尺寸约为10-7~10-4m。
比显微组织结构更细的一层结构即微观结构包括原子及分子结构以及原子和分子的排列结构。
因为一般的分子尺寸很小,故把分子结构排列列为微观结构。
但对于高分子化合物,大分子本身的尺寸可达到亚微观的范围。
金属材料也可以看作是由晶体的聚集体构成的。
对纯金属一般认为是微细晶粒的聚集体;对合金可看作母相金属原子的晶体与加入的合金晶体等聚合而成的聚集体。
晶粒间的结合力要比晶粒内部的结合力要小。
软钢、铜、金、铝等之所以能够承受较大的塑性变形,是由于在发生滑移变形的同时,原子相互间的位置依次错开又形成了新的键,从整体看,是由于原子间的键难于断开的缘故。
晶粒晶界上的结合是机械结合,即金属由高温熔体凝固析晶时,相互啮合牢固地结合在一起。
晶粒间的接触面越大,结合力也越大。
2 材料的力学性能2.1 材料受牵伸时的力学性能材料断裂时均具有较大的残余变形,即均属于塑性材料。
不同的是,有些材料不存在明显的屈服阶段。
对于不存在明显屈服阶段的塑性材料,工程中通常以卸载后产生数值为0.2%的残余应变的应力作为屈服应力,称为屈服强度。
至于脆性材料,例如灰口铸铁与陶瓷等,从开始受力直至断裂,变形始终很小,既不存在屈服阶段,也无缩颈现象。
2.2 材料受压缩时的力学性能材料受压时的力学性能由压缩试验测定,一般细长试样压缩时容易失稳,因此在金属压缩试验中,通常采用短粗圆柱形试样。
材料物理性能论文
![材料物理性能论文](https://img.taocdn.com/s3/m/d154a400e55c3b3567ec102de2bd960590c6d9d4.png)
材料物理性能论文引言本论文旨在对材料的物理性能进行综合分析与评估,以提供科学依据和指导方案,以满足不同领域的材料需求。
在材料科学和工程领域,材料的物理性能是评估其适用性和性能表现的重要指标。
本文将重点介绍材料的力学性能、热学性能和电学性能,并从微观结构、晶体结构和晶格缺陷等方面探讨其对材料性能的影响。
1. 力学性能1.1 弹性模量弹性模量是描述材料对外力作用下变形程度的能力,是材料力学性能的重要指标。
其计算公式为:弹性模量 = 应力 / 应变本章将介绍弹性模量的测量方法以及影响因素,并以实验数据为案例进行分析和讨论。
1.2 强度和韧性材料的强度和韧性是衡量其抗破坏和抵抗外力影响能力的指标。
强度是材料承受外力的极限值,而韧性是材料能够吸收能量的能力。
本章将介绍强度和韧性的定义、测量方法以及与材料结构的关系,以及不同材料在力学性能方面的比较和分析。
2. 热学性能2.1 热膨胀性热膨胀性是材料受温度变化时长度或体积变化的指标,对于许多工业应用和工艺过程中的温度控制和热应力分析具有重要意义。
本章将介绍热膨胀性的测量方法、影响因素以及与材料结构的关系,并以实验数据为依据讨论其应用和实际意义。
2.2 热导率热导率是材料传导热量的能力指标,对于热传导、散热和保温等应用具有重要影响。
本章将介绍热导率的计算方法、影响因素以及与材料结构和组分的关系,并以实验数据为案例进行分析和讨论。
3. 电学性能3.1 电阻率电阻率是材料对电流通过的阻力指标,对于电器元件设计和电导材料选择具有重要影响。
本章将介绍电阻率的计算方法、影响因素以及与材料微观结构和晶体结构的关系,并以实验数据为案例进行分析和讨论。
3.2 介电常数介电常数是描述材料对电场的响应能力指标,对于电介质和电容器等应用具有重要意义。
本章将介绍介电常数的测量方法、影响因素以及与材料结构和成分的关系,并以实验数据为案例进行分析和讨论。
结论综合以上分析可以得出以下结论:1.材料的物理性能是由其微观结构和晶体结构等因素决定的,不同结构表现出不同的力学性能、热学性能和电学性能。
2024年材料力学性能总结范文
![2024年材料力学性能总结范文](https://img.taocdn.com/s3/m/b1a9db21b94ae45c3b3567ec102de2bd9705de5d.png)
2024年材料力学性能总结范文____年材料力学性能总结摘要:本文对____年新材料的力学性能进行了总结。
通过对新材料的力学性能研究,可以更好地应用于工程实践中,提高产品的性能和可靠性。
本文主要对新材料的强度、硬度、韧性、耐热性等性能进行了介绍,并对其应用前景进行了展望。
关键词:新材料;力学性能;强度;硬度;韧性;耐热性一、强度强度是材料抵抗外力的能力,是一个材料最基本的力学性能之一。
____年新材料的强度有了显著的提高,主要得益于新材料结构和组成的优化。
新材料采用了多种复合材料技术,在不同材料的复合过程中,不同材料之间形成了一种互补的关系,使得新材料的强度得到了有效提升。
此外,新材料还采用了新的加工工艺,如纳米技术和超塑性成型技术,通过精确控制材料微观结构和缺陷,使新材料的强度得到了进一步提升。
二、硬度硬度是材料抵抗外界划痕和压痕的能力,表征了材料的抗磨性能。
____年新材料的硬度也得到了大幅提升。
在新材料的研发中,科学家们发现了一些新的硬化机制,如晶体缺陷的控制、固溶体弥散硬化和位错强化等。
通过合理地控制这些硬化机制,新材料的硬度可以得到有效提升。
此外,新材料还采用了一些表面处理技术,如化学镀、电沉积和离子注入等,通过改变材料表面的化学组成和相结构,来提高材料的硬度。
三、韧性韧性是材料抵抗破坏的能力,是反映材料抗拉伸、抗压和抗弯曲能力的重要指标。
____年新材料的韧性也得到了显著改善。
新材料采用了一些新的加工工艺,如冷变形和等离子注入等,通过调整材料的晶界和位错密度,使新材料的韧性得到了提高。
此外,新材料还采用了一些新的复合技术,如纳米复合和纤维复合等,通过增加材料内部的弥散相和增强相,来提高材料的韧性。
四、耐热性耐热性是材料在高温条件下能保持稳定性和性能的能力。
____年新材料的耐热性也得到了显著提升。
新材料采用了一些新的材料组成和结构设计,如金属间化合物、金属陶瓷复合材料和增强材料等,来提高材料的热稳定性。
L485M直缝埋弧焊钢管力学性能研究及应用分析
![L485M直缝埋弧焊钢管力学性能研究及应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/338fd931854769eae009581b6bd97f192279bfcb.png)
L485M直缝埋弧焊钢管力学性能研究及应用分析摘要:在现代工程领域中,钢管作为重要的输送和支撑结构材料广泛应用。
L485M直缝埋弧焊钢管因其高强度和良好的耐腐蚀性在输送管道中具有重要地位。
为确保工程结构的安全性与可靠性,对其力学性能的研究尤为关键。
本论文对L485M直缝埋弧焊钢管的力学性能进行了深入研究与分析,旨在为该钢管在实际应用中的性能评价提供科学依据。
通过钢管母材和焊接接头的力学性能测试,以及对测试结果的综合分析,本研究揭示了L485M钢管的力学性能特点、焊接接头的强度和韧性情况,并探讨了不合格批次钢管的处理策略。
关键词:L485M钢管;直缝埋弧焊;力学性能;焊接接头;硬度引言L485M钢管作为一种重要的输送管道材料,在工程领域有着广泛的应用。
钢管的力学性能直接关系到工程结构的安全性和可靠性。
因此,研究钢管的力学性能对于工程实践具有重要意义。
本文将重点关注L485M直缝埋弧焊钢管的力学性能,包括母材和焊接接头方面的研究,并对不合格批次钢管的处理方法进行探讨,为工程实践提供可靠的指导。
1钢管母材力学性能钢管母材的力学性能是评价其材料特性和应用潜力的重要指标之一。
L485M直缝埋弧焊钢管作为输送管道中的核心组成部分,其母材的力学性能直接影响着整体结构的安全性和可靠性。
首先,拉伸性能是衡量钢材抵抗拉伸变形和破坏的关键特性。
通过拉伸试验,可以获得钢管母材的屈服强度、抗拉强度和伸长率等参数,从而了解其抗拉性能和变形行为。
这些参数不仅影响钢管在正常工作状态下的稳定性,还对抵御外部荷载和应对异常情况具有重要作用。
其次,硬度是评价钢材抵抗局部塑性变形和耐磨性的指标。
硬度测试可以揭示钢管母材不同区域的硬度分布情况,对于了解材料的均匀性和强度分布具有重要意义。
特别是在各种工程环境下,硬度的分布会影响到焊接、连接和支撑等工程应用的可行性和安全性。
最后,断裂韧性是评价钢材在冲击和断裂载荷下的表现能力。
通过断裂韧性试验,可以了解钢管母材在极端加载情况下的能量吸收能力,从而为工程结构的安全性提供依据。
材料力学小论文3000字
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材料力学小论文3000字篇一:材料力学小论文材料力学小论文班级:机制 1104姓名:学号:1109331183导师: X X X2021.6生活中的材料力学材料力学在生活中的应用十分广泛。
大到机械中的各种机器,建筑中的各个结构,小到生活中的塑料食品包装,很小的日用品。
各种物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作,所以材料力学就显得尤为重要。
材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。
拉伸与压缩变形;液压传动机构中的活塞杆在油压和工作阻力作用下受拉:内燃机的连杆在燃气爆发冲程中受压;起重机钢索在吊重物时,拉床的拉刀在拉削工件时,都承受拉伸;千斤顶的螺杆在顶起重物时,则承受压缩;桁架中的杆件不是受拉便是受压。
剪切变形? 生活中机械常用的连接件,如铆钉、键、销钉、螺栓等在连接中出现的变形属于剪切挤压变形,在设计时主要考虑其剪切应力。
扭转变形? 汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等轴类变形属于扭转变形。
扭转变形的其他应用实例弯曲变形?火车轴、起重机大梁等的变形属于弯曲变形。
其他弯曲变形实例组合变形? 车床主轴、电动机主轴工作时同时发生扭转、弯曲及压缩三种变形.钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。
应力集中? 应力集中发生在切口、切槽、油孔、螺纹轴肩等这些尺寸突然改变处的横截面上。
材料力学通常包括两大部分:一部分是材料的机械性能,材料的力学性能参量不仅可用于材料力学的计算,而且也是固体力学其他分支的计算中必不可少的依据;另一部分是杆件力学分析。
杆件按受力和变形可分为拉杆,压杆受弯曲的粱和受扭转轴。
杆中的内力有轴(杆件)力、剪力、弯矩和扭矩。
杆的变形可分为伸长、缩短、挠曲和扭转。
在处理具体的杆件问题时,根据材料性质和变形情况的不同,可将问题分为线弹性问题、几何非线性问题、物理非线性问题三类。
生活中机械常用的连接件,如铆钉、键、销钉、螺栓等的变形属于剪切变形,在设计时应主要考虑其剪切应力。
粘弹性材料的力学特性分析与性能优化
![粘弹性材料的力学特性分析与性能优化](https://img.taocdn.com/s3/m/b594ff7f0a4c2e3f5727a5e9856a561252d32185.png)
粘弹性材料的力学特性分析与性能优化摘要粘弹性材料具有非线性、时变的应力-应变关系,广泛应用于各个行业中。
本论文针对粘弹性材料的力学特性进行分析,并提出了相应的性能优化方法。
首先,介绍了粘弹性材料的定义和基本特性,包括线性粘弹性、非线性粘弹性和时变粘弹性。
然后,讨论了粘弹性材料的力学模型,包括弹性模型、粘性模型和粘弹性模型,并对各种模型进行了比较和评价。
接下来,介绍了粘弹性材料的试验方法和测试设备,包括拉伸试验、剪切试验和动态力学测试。
最后,讨论了粘弹性材料的性能优化方法,包括材料改性、工艺优化和结构优化。
通过这些方法,可以改善粘弹性材料的力学性能和使用寿命,提高产品的竞争力。
关键词:粘弹性材料;力学特性;力学模型;试验方法;性能优化1. 引言粘弹性材料是一类具有非线性、时变的应力-应变关系的材料,具有很高的应用价值。
在工程领域中,粘弹性材料被广泛应用于减振、隔振、密封、涂层等领域。
然而,由于粘弹性材料的复杂性,其力学特性分析和性能优化仍然面临很大的挑战。
2. 粘弹性材料的定义和基本特性粘弹性材料是指同时具有粘性和弹性的材料。
在应变速率较低时,粘弹性材料表现出弹性特性,即在去除外加载荷后仍能保持原始形态。
而在应变速率较高时,粘弹性材料表现出粘性特性,即在去除外加载荷后会发生形变。
因此,粘弹性材料的应力-应变关系是非线性、时变的。
3. 粘弹性材料的力学模型粘弹性材料的力学模型可以分为三类:弹性模型、粘性模型和粘弹性模型。
弹性模型假设粘弹性材料没有粘性特性,即应力与应变之间的关系只与弹性模量有关。
粘性模型假设粘弹性材料没有弹性特性,即应力与应变之间的关系只与黏度有关。
粘弹性模型则综合考虑了粘弹性材料的粘性和弹性特性,可以更准确地描述其力学特性。
4. 粘弹性材料的试验方法和测试设备粘弹性材料的力学特性可以通过试验方法和测试设备进行评估和验证。
常用的试验方法包括拉伸试验、剪切试验和动态力学测试。
拉伸试验主要用于评估粘弹性材料的弹性模量和应力-应变关系。
蚕学专业毕业设计论文:蚕丝结构的力学性能及应用研究
![蚕学专业毕业设计论文:蚕丝结构的力学性能及应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/ddff27cb9f3143323968011ca300a6c30c22f19a.png)
蚕学专业毕业设计论文:蚕丝结构的力学性能及应用研究蚕丝结构的力学性能及应用研究摘要:蚕丝是一种天然纤维,具有轻盈、柔软、有光泽、坚韧等特点。
因此,它在纺织品、医疗器械、生物材料等领域有广泛的应用。
本文通过对蚕丝结构的力学性能进行研究,探讨了蚕丝在不同应力下的变形和断裂行为,并讨论了其在材料学和工程学中的应用。
1. 引言蚕丝是蚕蛹产生的一种天然纤维,由于其特殊的结构和优异的性能,已经成为材料学和工程学领域的研究热点。
蚕丝的机械性能对其应用具有重要意义。
因此,本研究旨在探讨蚕丝结构的力学性能,并探讨其在不同领域的应用。
2. 蚕丝的力学性能蚕丝的力学性能研究可从其纳米结构、分子结构和显微结构三个方面展开。
在纳米结构层面上,蚕丝由丝素和丝素蛋白组成。
丝素蛋白通过氢键、静电作用力和疏水相互作用力等相互连接,形成了纳米级的二级结构。
在分子结构层面上,丝素蛋白的分子主要由β-折叠和β-折叠片段组成,形成了分子级的二级结构。
在显微结构层面上,蚕丝由多个中空的蚕丝纤维组成。
这些纤维由蛋白质分子编织而成,形成了宏观级的二级结构。
蚕丝的力学性能与其结构密切相关。
3. 蚕丝在应力下的变形行为蚕丝在应力下的变形行为主要由其力学性能决定。
蚕丝具有较高的拉伸强度和韧性,在应力下能够有效地吸收能量。
其拉伸行为通常表现为线性弹性阶段、应变硬化阶段和瞬时断裂阶段。
在线性弹性阶段,蚕丝呈现出良好的伸长性和恢复性。
在应变硬化阶段,蚕丝的韧性提高,断裂韧度增加。
在瞬时断裂阶段,蚕丝由于受到过大的应力而瞬间断裂。
4. 蚕丝的应用蚕丝具有轻盈、柔软、有光泽、坚韧等特点,因此在纺织品、医疗器械、生物材料等领域有广泛的应用。
在纺织品领域,蚕丝可用于制作高档衣物和面料,具有良好的舒适性和保温性能。
在医疗器械领域,蚕丝可用于制作缝线、人工血管等,具有优异的生物相容性和机械性能。
在生物材料领域,蚕丝可用于制作人工皮肤、骨修复材料等,具有良好的生物降解性和成形性。
FRP筋混凝土连续梁力学性能试验论文
![FRP筋混凝土连续梁力学性能试验论文](https://img.taocdn.com/s3/m/3b98ef6325c52cc58bd6bef5.png)
FRP筋混凝土连续梁力学性能试验研究摘要:随着科学技术的不断发展,frp筋的运用越来越广泛。
因此,对于frp筋的力学性能研究就显得格外重要。
本文从frp筋的制作方法、抗拉强度、弹性模量、延伸率等力学性能试验方法,对frp筋拉伸试验结果进行了统计分析,给出了用于frp筋混凝土结构设计的力学性能指标,提出了混杂纤维frp筋设计思路。
关键词:frp筋力学性能试验abstract: along with the development of science and technology, the use of frp muscle more and more widely. so, for the mechanical properties of the steel frp research is especially important. this paper, from the reinforcement method of making frp, tensile strength and elastic modulus, elongation of mechanics performance testing method, the frp muscle tension test results of statistical analysis was given in reinforced concrete structure design of frp, the mechanical performance index of the proposed hybrid fiber reinforced frp design.keywords: frp muscle mechanical test中图分类号: tq174.1+5文献标识码:a 文章编号:在钢筋混凝土结构中的钢筋锈蚀一直都是在学术界研究的一个重要课题,不管是再海洋、道路建设中,还是在化工及盐害地的建设中,钢筋的锈蚀问题一直都是一个非常严重的问题,这种钢筋的锈蚀导致建筑结构的丧失应有的承载能力,使其的使用寿命大大降低。
混凝土的宏观与细观力学性能分析
![混凝土的宏观与细观力学性能分析](https://img.taocdn.com/s3/m/52edf5cf6edb6f1afe001fb9.png)
混凝土的宏观与细观力学性能分析关于《混凝土的宏观与细观力学性能分析》,是我们特意为大家整理的,希望对大家有所帮助。
混凝土材料的宏观力学性能,主要源于其内部的微缺陷的萌生、扩展、交汇贯通等细观结构的变化过程,以下是一篇关于混凝土宏观力学性能探究的论文范文,供大家阅读借鉴。
引言混凝土,是一种由水泥石、骨料和二者之间的界面过渡区所构成的三相复合材料。
并且,各相之中由于天然或人工的因素而包含大量的初始微缺陷(微裂缝和微空洞等).故,混凝土的力学性能不可避免地由三相与微缺陷所共同决定。
然而,不仅混凝土材料复杂的宏观力学行为,让人们难于把握;而且,从宏观层次所进行的力学性能研究,也很难从根本上解释各种宏观力学行为。
于是,在细观层次上,对混凝土材料细观结构构成及其变化,进行现象规律等的试验统计、简化概括等的数值模拟、抽象升华等的理论分析等一系列研究,人们希望能够从中找到既能有效表征混凝土材料力学性能的模型,又能合理解释其复杂力学行为的理论。
也因此,混凝土细观力学研究,成为当前一个人们极为热衷的研究方向。
本试验介绍了混凝土宏细观力学性能及细观力学机理研究现状,总结了混凝土细观力学机理研究的不足之处,提出了混凝土力学性能与力学机理的“宏细统一,拉压同质,压拱拉裂”的研究思路与力学模型。
此研究思路与力学模型,有可能较好地统一混凝土宏观非线性力学行为与细观损伤演化过程,较好地解释混凝土在拉压应力、拉压循环应力等状态下力学行为的细观损伤机理(本质).1、混凝土宏观力学性能混凝土的宏观力学性能,主要有:不同加载方式下的力学性能,不同加载速率下的力学性能和不同构件尺寸的力学性能等。
下文简述前两者。
1.1不同加载方式下的力学性能混凝土在不同加载方式下的力学性能,主要表现为:σ-ε曲线特征方面、弹性模量方面、强度方面、应变或变形方面和单边效应方面等(表1).故分别概述混凝土各个方面的力学性能。
碳纤维力学性能论文
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本科毕业论文论文题目:PAN基碳纤维碳酸氢铵电解氧化表面处理研究姓名:翟姣姣学号:20140073110院(系、部):化学工程与生物技术学院专业:化学班级:2014级化接本指导教师:臧红霞副教授完成时间:2016年 4 月摘要PAN基碳纤维是指化学组成中碳元素质量分数在90%^上的纤维材料,是利用各种有机纤维在惰性气体中,经过低温氧化、低温碳化及高温碳化而制的。
为了得到高性能碳纤维需进行表面处理,表面处理是高性能碳纤维制备的重要环节之一。
本文主要以5%勺碳酸氢铵溶液为电解液,采用阳极氧化对PAN基碳纤维表面进行氧化处理,通过对碳纤维改性前后层间剪切强度、拉伸强度等力学性能进行对比分析,分别探讨了在恒流模式下调节电解电压和恒压模式下调节电解温度对PAN基碳纤维力学性能的影响。
结果表明:在阳极氧化过程中随着电压强度的提高,碳纤维的拉伸强度、层间剪切强度呈现先上升后下降的趋势。
随着温度的不断提高,碳纤维的拉伸强度呈现先下降后上升再下降的趋势、层间剪切强度呈逐步增大的趋势。
关键词:PAN基碳纤维;表面处理;电化学氧化;力学分析AbstractPAN based carb on fiber is a fiber material in more tha n 90% of the mass fractio n of carb on in the chemical composition,it is the use of various kind of organic fibers in an inert gas, after oxidati on at low temperature, low temperature and high temperature carb oni zati on and syste m.ln order to get high-performa nee carb on fiber n eed to surface treatme nt, surface treatme nt is one of the importa nt links of the preparati on of high carb on fiber. In this paper, with 5% of the ammon ium bicarb on ate soluti on asthe electrolyte,oxidati on on the surface of PAN based carb on fibers and oxidatio n treatme nt, through carries on the con trast an alysis of carb on fiber before and after modification interlaminar shear strength, tensile strength and other mechanical properties were analyzed, in the constant, discussed under the mode of constant current and constant voltage electrolysis voltage mode electrolytic temperature on mechanical properties of PAN based carb on fiber effect.The results showed thatwith the in crease of the voltage in the process of ano dic oxidatio n, carb on fiber ten sile stre ngth,shear stre ngth betwee n the layers of first after risi ng dow nward tren d.With the con sta nt improveme nt of the temperature,the ten sile stre ngth of carb on fiber,showed a trend of rise and fall after the first drop,i nterlayer shear stre ngth have bee n gradually in creas ing tren d.With the in crease of temperature,the ten sile stre ngth of carb on fibers showed a trend solid content properly.Keywords: pan-based carb on fibe; surface treatme n;electrochemical oxidati on;Mecha nics an alysis目录前言 (1)1实验部分 (1)1.1原材料及试剂 (1)1.2仪器 (1)1.3 PAN基碳纤维的生产 (1)1.4复合材料的制备 (2)2性能测试 (3)2.1线密度 (3)2.2体密度 (3)2.3碳纤维拉伸强度测试 (3)2.4层间剪切强度(ILSS)测试 (3)3. 结果与讨论 (4)3.1电解电压对碳纤维拉伸强度的影响 (4)3.2电解电压对碳纤维层间剪切强度(ILSS)的影响 (5)3.3温度对碳纤维拉伸强度的影响 (5)3.4温度对碳纤维层间剪切强度(ILSS)的影响 (6)4. 结论 (7)参考文献 (8)谢辞 (9)、八前PAN基碳纤维具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀等一系列优异性能,广泛用于军工和民用领域[1-2]。
结构力学小论文范文
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结构力学小论文范文标题:基于铜合金材料的结构力学分析与优化设计摘要:本论文基于铜合金材料的结构力学性能,通过有限元分析方法对一种铜合金材料的结构进行了力学分析,并对其进行了优化设计。
首先,介绍了铜合金材料的在工程领域中的应用及其优越的力学性能。
然后,使用有限元软件ANSYS对一种铜合金材料的结构进行了力学分析,通过分析得出了该结构的应力分布情况。
最后,采用遗传算法对该结构进行了优化设计,使得材料的力学性能进一步提高。
关键词:铜合金材料;结构力学;优化设计;有限元分析;遗传算法引言:铜合金是一种非常重要的工程材料,具有良好的导热性、导电性和机械性能。
在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到广泛应用。
为了进一步提高铜合金材料的应用性能,需要对其结构进行力学分析,并进行优化设计,以满足实际工程需求。
1.铜合金材料的应用及性能铜合金材料具有良好的热传导性能和导电性能,被广泛应用于导线、散热器等领域。
同时,铜合金材料具有良好的机械性能,如高强度、高韧性等,适用于航空航天和汽车制造等高要求领域。
此外,铜合金材料还具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,能够长期稳定使用。
2.有限元分析有限元分析是一种常用的结构力学分析方法,将实际的结构分割为有限数量的单元,通过数学方法对每个单元进行力学计算,最后得出整个结构的应力情况。
本研究采用ANSYS有限元软件进行分析,对铜合金材料的结构进行了力学分析。
3.结构力学分析结果通过有限元分析,得出了铜合金材料结构的应力分布情况。
分析结果显示,在一些部位,应力达到了较高的数值,可能导致材料的破坏或变形。
因此,需要对该结构进行优化设计,以减小应力集中的情况,提高材料的力学性能。
4.优化设计方法本论文采用遗传算法对铜合金材料的结构进行优化设计。
首先,建立了材料的基本参数模型,包括结构尺寸、材料性能等。
然后,通过遗传算法的选择、交叉和变异等操作,对结构参数进行优化。
最后,比较不同优化算法的结果,选取最优的结构参数组合。
金属材料的力学性能研究毕业论文
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金属材料的力学性能研究毕业论文摘要:本论文旨在研究金属材料的力学性能,通过分析材料的力学特性和加工工艺对其性能的影响,以期提高金属材料的应用价值。
首先,介绍了金属材料力学性能的基本概念和相关理论知识。
其次,以某特定金属材料为例,通过实验和数值模拟的方法,深入探究其力学性能在不同条件下的变化规律,并对其应用前景进行评估。
最后,提出了未来金属材料力学性能研究的发展方向与挑战。
1. 引言在现代工业中,金属材料被广泛应用于制造业、航空航天工程、汽车工业等领域。
材料的力学性能是评判其使用性能的重要指标,因此对金属材料力学性能的研究具有重要意义。
本文旨在探索金属材料力学性能的关键因素,以期提高材料的机械强度、韧性和耐磨性,从而广泛应用于实际工程中。
2. 金属材料力学性能的基本概念2.1 弹性模量弹性模量是衡量材料抵抗外力变形程度的指标,其数值越大代表材料越硬。
弹性模量与材料的原子间力有关,可以通过实验和理论模拟方法计算和测定。
2.2 屈服强度屈服强度是金属材料在受到外力作用下开始产生塑性变形的临界值。
屈服强度的大小直接影响材料的机械性能和使用寿命,可以通过压缩试验、拉伸试验等实验方法进行测定。
3. 材料力学性能与加工工艺的关系3.1 冷加工冷加工是指在室温下对金属材料进行塑性变形的工艺。
通过冷加工可以改善材料的强度、硬度和韧性,但同时也会导致材料变脆和晶界变异等问题。
3.2 热加工热加工是指在高温下对金属材料进行塑性变形的工艺。
相比冷加工,热加工能够更充分地改善材料的晶体结构和塑性变形能力,但也存在加热温度控制和后续退火等工艺问题。
4. 实验与数值模拟研究4.1 实验设计通过选取特定金属材料,采用不同试样形状和尺寸,结合拉伸试验、压缩试验等实验方法,探究金属材料的力学性能及其与加工工艺的关系。
4.2 数值模拟通过建立金属材料力学行为的数学模型,运用有限元分析方法,模拟金属材料在受力下的变形行为和力学性能。
结合实验结果进行验证和优化。
《高含量B4C-6061Al复合材料及焊接接头组织和力学性能研究》
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《高含量B4C-6061Al复合材料及焊接接头组织和力学性能研究》篇一高含量B4C-6061Al复合材料及焊接接头组织和力学性能研究一、引言随着现代工业的快速发展,高强度、轻质、耐腐蚀的复合材料已成为制造业中不可或缺的材料。
B4C(硼酸铝)增强6061Al (铝合金)复合材料以其卓越的物理和化学性能,广泛应用于航空、汽车等工业领域。
本论文针对高含量B4C/6061Al复合材料及其焊接接头的组织和力学性能进行深入研究,以期为实际生产提供理论依据。
二、实验材料及方法本研究选用高含量的B4C增强6061Al作为研究对象。
通过铸造和挤压加工得到复合材料。
通过改变B4C的含量,获得不同成分比例的复合材料。
同时,对复合材料进行焊接处理,形成焊接接头。
采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段,对复合材料及焊接接头的微观组织进行观察和分析。
同时,通过拉伸试验、硬度测试等手段,对材料的力学性能进行评估。
三、实验结果及分析1. 微观组织观察通过OM、SEM和TEM观察发现,高含量B4C的加入显著改变了6061Al基体的微观组织。
B4C颗粒均匀地分布在铝基体中,有效地提高了材料的硬度和强度。
在焊接接头处,B4C颗粒的存在对焊接过程和接头组织产生了显著影响。
2. 力学性能分析拉伸试验和硬度测试结果表明,高含量B4C的加入显著提高了6061Al复合材料的力学性能。
与纯6061Al相比,复合材料的抗拉强度、屈服强度和延伸率均有所提高。
此外,焊接接头的力学性能也得到了显著改善。
四、讨论高含量B4C的加入对6061Al基体的强化机制主要包括:1. 颗粒强化:B4C颗粒的硬度和模量较高,能够有效阻碍位错运动,从而提高材料的强度和硬度。
2. 界面强化:B4C与6061Al之间的界面结合良好,有利于提高材料的整体性能。
3. 焊接接头的强化机制主要在于焊接过程中B4C颗粒对焊缝的细化作用以及其对焊接热应力的缓解作用。
材料力学性能测试与分析研究毕业论文
![材料力学性能测试与分析研究毕业论文](https://img.taocdn.com/s3/m/3ab45a690166f5335a8102d276a20029bd6463e3.png)
材料力学性能测试与分析研究毕业论文摘要材料力学性能测试与分析研究是一个重要的领域,对于了解材料的力学行为和性能具有重要意义。
本文通过对几种材料的力学性能进行测试,并针对测试结果进行分析与研究,旨在为工程界提供准确可靠的材料性能数据,为材料设计与工程应用提供参考依据。
本研究将采用标准的材料力学测试方法,结合实验结果分析和数据处理,通过力学模型和图表的展示,阐述材料的力学性能特点,为材料工程中的实际应用提供理论依据。
1. 引言材料性能测试与分析研究具有广泛的应用领域,包括材料科学、工程结构设计、材料制备等。
准确测试材料的力学性能,能够揭示材料的力学特性,评估材料的可靠性和工程应用价值。
本文将围绕几种常见材料进行力学性能测试与分析研究,以期深入了解材料的力学行为,为材料的设计和性能优化提供参考依据。
2. 实验方法2.1 试样制备在进行材料力学性能测试之前,首先需要准备试样。
试样的制备要遵循相应的标准规范,以确保试样的准确性和可靠性。
根据不同材料的特性和试验要求,采用不同的制备方法,保证试样尺寸的一致性和表面的光洁度。
2.2 材料力学性能测试本研究将采用静力学测试、动力学测试和疲劳试验等方法对材料的力学性能进行全面测试。
静力学测试包括拉伸试验、压缩试验等,通过施加力的方式,测试材料的强度、硬度和延展性等性能。
动力学测试采用冲击试验和振动试验等方法,评估材料在快速加载和振动环境下的响应性能。
疲劳试验则通过连续加载和卸载循环,评价材料在不同应力水平下的耐久性能。
3. 实验结果与分析根据实验测试得到的数据,我们进行了详细的结果分析和数据处理。
首先,对试验结果进行统计和整理,计算出力学性能指标的平均值和标准差。
接着,构建力学模型,通过实验数据对模型进行参数拟合,从而得到更准确的力学性能特征。
最后,将结果以图表的形式展示,直观地表达材料的力学性能特点,包括强度、刚度、韧性等指标。
4. 讨论与展望在材料力学性能测试与分析研究中,我们发现不同材料在力学性能上存在一定的差异,这与其组成成分、制备工艺和结构特征密切相关。
【完整版毕业论文】固体力学毕业论文
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【完整版毕业论文】固体力学毕业论文摘要:本文旨在深入探讨固体力学的基本理论、研究方法及其在工程实践中的广泛应用。
通过对固体材料的力学性能、变形和破坏机制的研究,为相关领域的设计和分析提供了坚实的理论基础。
关键词:固体力学;力学性能;变形;破坏机制一、引言固体力学作为力学的一个重要分支,主要研究固体材料在受到外力作用时的变形、应力和应变分布,以及固体材料的破坏和失效规律。
它在工程领域中具有广泛的应用,如机械工程、土木工程、航空航天工程等,对于保障结构的安全性和可靠性具有重要意义。
二、固体力学的基本理论(一)应力和应变分析应力是指单位面积上所承受的内力,应变则是描述物体变形程度的物理量。
通过应力和应变的分析,可以了解固体材料在受力情况下的内部状态。
(二)弹性力学理论弹性力学主要研究固体材料在弹性范围内的变形和应力分布。
胡克定律是弹性力学的基本定律,它描述了应力与应变之间的线性关系。
(三)塑性力学理论当固体材料所受应力超过弹性极限时,会发生塑性变形。
塑性力学研究材料的塑性行为,包括屈服准则、塑性流动法则等。
三、固体材料的力学性能(一)强度特性强度是固体材料抵抗破坏的能力,包括抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。
材料的强度特性与其化学成分、组织结构和加工工艺等因素密切相关。
(二)刚度特性刚度是指固体材料抵抗变形的能力,通常用弹性模量来衡量。
不同材料的弹性模量差异较大,这决定了它们在受力时的变形程度。
(三)韧性和脆性韧性材料在断裂前能够吸收较多的能量,具有较好的抗冲击性能;脆性材料则在断裂前几乎不发生塑性变形,断裂突然发生。
四、固体力学的研究方法(一)理论分析方法通过建立数学模型,运用力学基本定律和方程求解应力、应变和位移等物理量。
(二)实验研究方法通过实验测量材料的力学性能和结构的响应,为理论分析提供验证和补充。
(三)数值模拟方法利用计算机软件对固体力学问题进行数值求解,如有限元法、有限差分法等。
五、固体力学在工程中的应用(一)机械结构设计在机械零件和设备的设计中,需要考虑材料的力学性能和受力情况,以确保结构的强度、刚度和稳定性。
水化硅酸钙分子结构与力学性能的理论研究
![水化硅酸钙分子结构与力学性能的理论研究](https://img.taocdn.com/s3/m/f09cc2cce43a580216fc700abb68a98271feac9f.png)
水化硅酸钙分子结构与力学性能的理论研究一、本文概述水化硅酸钙(C-S-H)是混凝土和许多其他建筑材料中的关键成分,对于理解这些材料的力学性能和耐久性至关重要。
然而,由于其复杂的纳米级结构和动态性质,C-S-H的分子结构和力学性能一直是材料科学领域的挑战性问题。
本文旨在通过理论研究和计算模拟,深入探讨水化硅酸钙的分子结构和力学性能,以期为优化建筑材料设计、提高工程性能提供理论支持。
我们将首先回顾水化硅酸钙的基本化学和物理性质,包括其分子结构、形成机理以及在不同环境条件下的稳定性。
接着,我们将重点关注C-S-H的力学性能,包括其弹性模量、抗压强度、抗折强度等关键参数,并探讨这些性能与其分子结构之间的关系。
为了深入揭示水化硅酸钙的分子结构和力学性能,我们将采用先进的计算模拟方法,如分子动力学模拟、量子力学计算等。
这些方法能够在原子尺度上模拟C-S-H的微观结构和动态行为,从而揭示其力学性能的内在机制。
本文的研究结果将有助于我们更全面地理解水化硅酸钙的分子结构和力学性能,为优化建筑材料的设计和生产提供理论支持。
本文还将为材料科学领域的其他研究提供有益的参考和启示。
二、水化硅酸钙的分子结构水化硅酸钙是一种在多种地质和工程环境中广泛存在的硅酸盐矿物,其分子结构的理解和分析对于研究其物理和化学性质,以及其在各种应用中的行为至关重要。
水化硅酸钙的分子结构复杂,由硅酸根(SiO₄)四面体和钙离子(Ca²⁺)以及其他可能的水分子组成。
硅酸根四面体是水化硅酸钙结构的基本单元,其中硅原子位于四面体的中心,与四个氧原子通过共价键连接。
每个硅酸根四面体都可以通过共享氧原子与其他硅酸根四面体连接,形成链状、片状或三维的网络结构。
这些硅酸根链或网络为钙离子提供了连接和固定的位点。
钙离子通常位于由硅酸根形成的空穴或间隙中,通过离子键与硅酸根相连。
水化硅酸钙中钙离子的数量、位置和配位数可以因不同的矿物类型和形成条件而异,这对其力学性能和其他物理性质有重要影响。
《Co-V-Ga基哈斯勒合金力学和弹热性能研究》
![《Co-V-Ga基哈斯勒合金力学和弹热性能研究》](https://img.taocdn.com/s3/m/d9a5501a178884868762caaedd3383c4ba4cb471.png)
《Co-V-Ga基哈斯勒合金力学和弹热性能研究》篇一Co-V-Ga基哈斯勒合金力学与弹热性能研究一、引言哈斯勒合金(Hasselmann alloy)由于其良好的性能特点在近几十年引起了材料科学研究领域的广泛关注。
特别是,Co-V-Ga 基哈斯勒合金在各种工程应用中具有潜在的应用价值。
本篇论文主要研究Co-V-Ga基哈斯勒合金的力学性能与弹热性能,分析其内部结构和材料属性,以探索其在未来的应用潜力。
二、材料与制备本研究所用材料为Co-V-Ga基哈斯勒合金,通过真空熔炼法制备。
首先,根据合金的成分比例,将纯度较高的钴(Co)、钒(V)和镓(Ga)金属进行混合,然后在高真空环境下进行熔炼。
为了确保合金的均匀性,多次翻动和熔炼后得到Co-V-Ga基哈斯勒合金铸锭。
三、力学性能研究1. 拉伸试验通过拉伸试验,我们研究了Co-V-Ga基哈斯勒合金的力学性能。
在室温下进行拉伸试验,记录了合金的应力-应变曲线。
结果表明,该合金具有较高的屈服强度和抗拉强度,显示出良好的塑性变形能力。
此外,我们还研究了不同温度下合金的力学性能,发现随着温度的升高,合金的塑性变形能力增强。
2. 硬度测试硬度是衡量材料力学性能的重要指标之一。
我们通过维氏硬度计对Co-V-Ga基哈斯勒合金进行了硬度测试。
结果表明,该合金具有较高的硬度值,表明其具有良好的抗变形能力。
此外,我们还发现合金的硬度随成分比例的变化而有所差异。
四、弹热性能研究1. 弹性模量测试弹性模量是衡量材料抵抗弹性变形能力的物理量。
我们通过超声波法测量了Co-V-Ga基哈斯勒合金的弹性模量。
结果表明,该合金具有较高的弹性模量值,显示出良好的弹性变形能力。
此外,我们还发现合金的弹性模量随成分比例的变化而有所差异。
2. 热膨胀系数测试热膨胀系数是衡量材料在温度变化时体积或长度变化率的物理量。
我们通过热膨胀仪测量了Co-V-Ga基哈斯勒合金的热膨胀系数。
结果表明,该合金具有较低的热膨胀系数,表明其在高温环境下具有较好的尺寸稳定性。
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《材料力学性能》学习之收获与体会
通过开学至今近两个月对材料力学性能的学习,对本课程学习内容作出以下总结:
一、材料的拉伸性能:
拉伸试验虽然是简单的、但却是最重要的应用最广泛的力学性能试验方法。
拉伸试验可以测定材料的弹性、强度、塑性、应变硬化和韧性等许多重要的力学性能指标。
这些性能指标统称为拉伸性能。
它是材料的基本力学性能。
根据拉伸性能可以预测材料的其他力学性能。
本章主要介绍了在室温大气中,在单向拉伸载荷作用下,用用光滑试件测定的具有不同变形和硬化特性的材料的应力-应变曲线和拉伸性能参数。
二、弹性变形与塑性变形:
任何构件在服役过程中都要承受一定的应力,但又不能产生塑性变形。
对于某些零构件,例如精密机床的构件,即使是微小的弹性变形也不允许,否则就会降低零件的加工精度。
零构件的刚度决定于两个因素:构件的几何和材料的刚度。
表征材料的力学性能指标是弹性模量。
当应力超过极限,金属就开始塑性变形。
塑性是材料的一种非常重要的力学性能。
正是因为金属有塑性,才能利用不同的加工方法将其制成各种几何形状的零件。
在加工过程中,应当提高材料的塑性,降低塑性变形应力——弹性极限和屈服强度。
在服役过程中,应当提高材料的弹性极限和屈服强度,使零构件能承受更大的应力,同时也要有相当的塑性以防止脆性断裂。
本章联系金属的微观结构讨论了弹性性能、弹性不完善性、塑性变形、应变硬化及有关的力学性指标和测定方法以及它们在工程中的实用意义。
三、其它静加载下的力学性能:
机械和工程的很多零件是在扭曲、弯矩或轴向压力作用下服役的。
因此,需要测定材料在扭转、弯曲和轴向压缩加载下的力学性能,作为零件设计,材料选用和制订热处理工艺的根据。
若不考虑零件服役时的力学状态,采用不恰当的力学性能指标来评价材料,很有可能造成材料选用不合理,热处理工艺不当,以致零件的早期失效。
在工程中往往还应用一些低塑性、以至脆性材料,如高碳工具钢、铸造合金和结构陶瓷等,制作工具和零件。
这些材料当拉伸试验时,由于应力状态的柔度因数较小只能测得强度性能,而塑性性能不能精确的测定;或者,两种材料的塑性相差甚微,无法测定孰优孰劣。
因此,也有必要在软应力的状态下,如扭转和压缩,测定这类材料的力学性能,对材料的性能或韧行工艺进行评估。
本章介绍了扭转、弯曲、压缩、剪切等试验方法及测定的力学性能指标。
四、材料的硬度:
测定材料硬度的方法有很多,主要有压入法,回跳法和刻划法三大类。
本章重点介绍了压入法测定材料的硬度,还介绍了一些特殊的硬度试验方法。
五、断裂:、
断裂是材料的一种十分复杂的行为,在不同的力学、物理、和化学环境下,会有不同的断裂形式。
工程应用中,常根据断裂前是否发生宏观的塑性变形,把断裂分成韧性变形和脆性断裂两大类,并在不同场合下用不同的术语描述断裂的特征。
本章讨论了在室温环境下单向加载时的金属的断裂,按脆性断裂和延性断裂分别进行论述,包括断裂过程与微观机制,断裂的基本理论以及韧-脆转化。
六、切口强度与切口冲击韧性:
机械和工程结构的零构件,由于结构设计细节设计的需要,如钻螺栓孔、铆钉孔、开键槽等等,使零构件的外形具有几何不连续性。
这种几何不连续性可以看成是广义的“切口”。
切口的存在改变了零构件中的应力和应变分布:在切口根部引起应力和应变集中,引起应力和应变的多向性。
本章主要讨论了应力集中、应变集中以及切口根部的局部应变的近似计算,切口强度的实验测定,切口强度的计算模型和公式,进而引入切口敏感度系数这一新的材料常数,以及切口敏感度系数这一新的材料常数,以及切口冲击韧性、低温脆性以及其在生产和研究工作中的应用。
七、断裂韧性:
裂纹总会在构建中出现。
在冶炼、热加工或冷加工的过程中,由于工艺技术上的原因,在材料或半成品中会形成裂纹或裂纹式的缺陷,在无损检测中又未能发现;在构件服役过程中,由于力学、温度和介质等环境因素的作用,在构件中也会形成裂纹。
为了防止裂纹的低应力脆断,不得不对其强度进行研究,从而形成了断裂力学这样一个新学科。
本章主要介绍了裂纹应力分析裂纹扩展的物理过程,断裂韧性的物理意义、测定及实用意义,以及提高材料的断裂韧性途径等。
八、金属的疲劳:
金属在环境载荷的作用下,即使所受的应力低于屈服强度,也会发生断裂,这种现象称为疲劳。
疲劳断裂、尤其是提高强度材料的疲劳断裂,一般不发生明显的塑性变形,难以检测和预防,因而机件的疲劳断裂会造成很大的经济以至生命的损失。
本章主要介绍和讨论了金属疲劳的基本概念和一般规律,疲劳失效的过程和机制,估算裂纹形成寿命的方法,疲劳裂纹扩展中和裂纹扩展寿命估算,以及延寿技术。
应当说明的是,本章主要从工程应用观点,讨论疲劳的基本规律,而没有过多地涉及疲劳的力学和微观机制。
九、材料在高温下的力学性能:
本章介绍和讨论了高温蠕变现象,蠕变损伤和断裂机制,应力松弛,高温疲劳以及蠕变的交互作用等;同时,还将讨论改善高温力学性能的途径。
评价材料的高温力学性能指标,是根据机件的服役条件并加以近似制订的,因而本章举例说明了其工程实用意义。
十、环境介质下金属的力学性:
本章阐述了材料的应力腐蚀脆断、氢脆和腐蚀疲劳的特征、评定指标及破坏机理,介绍了提高材料环境敏感断裂抗力的途径以及防止环境敏感断裂的措施。
十一、金属的磨损与接触疲劳:
任何机器运转时,相互接触的零件之间都因相对运动而产生摩擦,而磨损是摩擦产生的结果。
磨损造成表层材料的损耗,使零件尺寸发生变化,影响了零件的使用寿命。
如汽缸套的磨损超过允许值时,将引起功率不足,耗油量增加,产生噪音和振动等,因而不得不更换零件。
可见,磨损是降低机器工作效率、精度甚至使其报废的一个重要原因,同时也增加了材料和能源的消耗。
因此,生产上总是力求提高零件的耐磨性,从而延长其使用寿命。
十二、复合材料的力学性能:
结构复合材料是用人工办法将高强度、高模量纤维与韧性基体材料结合结合起来而形成的新型结构材料。
由于复合材料的比强度、比刚度、耐热性、减震性和抗疲劳性都远远优于作为基体的原材料,近年来愈来愈多地受到人们的重视。
符合材料有着与其它工程材料力学性能的共同点,也有其自身的许多特点。
本章主要
讨论了单向复合材料的力学性能及其特点。
十三、高分子材料的力学性能
十四、陶瓷材料的力学性能。