力学性能指标
力学性能强度指标有哪些
力学性能强度指标有哪些力学性能是材料科学中的一个重要领域，它研究材料在外力作用下的行为和性质。
材料的力学性能强度指标是衡量材料能承受多大力量而不发生破坏的重要参数，这些指标对于工程设计、材料选择以及产品的可靠性和安全性至关重要。
本文将介绍几个主要的力学性能强度指标。
弹性模量（E）弹性模量，也称为杨氏模量，是材料在弹性变形阶段内部抵抗变形的能力的量度。
它定义为应力（单位面积上的力）与应变（相对长度变化）的比值。
弹性模量高的材料在外力作用下的形变较小，表现出较好的刚性。
屈服强度（σy）屈服强度是指材料在塑性变形刚开始时所承受的最大应力。
屈服点是应力-应变曲线上的一个特定点，表示材料从弹性变形过渡到塑性变形的起始阶段。
材料达到屈服强度后，即使应力不再增加，材料也会继续发生变形。
抗拉强度（σu）抗拉强度，或称为最大拉伸强度，是材料在拉伸过程中能够承受的最大应力。
当材料达到其抗拉强度时，它会发生断裂。
抗拉强度是评价材料抗断裂能力的一个重要指标。
压缩强度压缩强度是材料在压缩过程中能够承受的最大应力。
对于多数材料，尤其是金属，其压缩强度通常高于抗拉强度，因为在压缩过程中材料内部结构更加紧密。
冲击韧性冲击韧性是指材料在快速加载（如冲击加载）下抵抗断裂的能力。
高冲击韧性的材料能够吸收较大的能量而不发生断裂，这一性质在要求材料在突然冲击或高速负荷下仍能保持完整性的应用中非常重要。
疲劳强度疲劳强度是指材料在重复应用的载荷下抵抗疲劳破坏的能力。
疲劳破坏通常发生在低于材料正常断裂强度的应力水平上，是因为材料在长时间重复应力作用下累积损伤造成的。
硬度硬度是衡量材料表面抵抗局部塑性变形（如被划伤、被压入或被穿透）的能力。
硬度测试通常通过测量一个硬质物体（如钢球或金刚石尖头）进入材料表面的深度来进行。
以上介绍的力学性能强度指标是设计和选择材料时必须考虑的关键参数。
通过了解和应用这些指标，工程师和设计师可以选择最适合其特定应用需求的材料，确保产品的性能和安全性。
力学性能指标
符号弹性模量
E N/mm2切变模量G N/mm2弹性极限
σe N/mm2抗拉强度
σb N/mm2抗弯强度σbb或σw N/mm2
抗压强度σbc或σy N/mm2
抗剪强度τN/mm2
抗扭强度τb N/mm2
屈服点σs N/mm2
屈服强度σ0.2
N/mm2弹性指标
强度性能指标指标
单位名称
这是表示金属最大弹性的指标，即在弹性变形阶段，试
样不产生塑性变形时所能承受的最大应力
9 Y+ F- A, K Z6 [' |8 Q; M
指外力是拉力时的强度极限，它是衡量金属材料强度的
主要性能指标指外力是弯曲力时的强度极限
指外力是压力时的强度极限，压缩试验主要适用于低塑
性材料，如铸铁、塑料等
指外力是剪切力时的强度极限
指外力是扭转力时的强度极限
金属承受载荷时，当载荷不再增加，但金属本身的变形却继续增加的现象称为屈服，产生屈服现象时的应力
叫屈服点% f8 a6 i9 x: I8 b
金属发生屈服现象时，为便于测量，通常按其产生永久残余变形量等于试样原长0.2%时的应力，作为屈服强度 金属在弹性范围内，外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比例关系时（符合虎克定理），这个比例系数就称为弹性模量，根据应力，应变的性质通常又分涵义说明。
力学性能试验四个指标
力学性能试验四个指标引言力学性能试验是评价材料强度和刚度的重要方法。
通过力学性能试验可以得到材料的一些关键参数，为工程设计和材料选择提供参考。
本文将介绍力学性能试验中的四个重要指标，包括拉伸强度、屈服强度、冲击韧性和硬度。
拉伸强度拉伸强度是材料在拉伸过程中抵抗拉伸变形和破坏的能力。
常用的试验方法是拉伸试验，将试样置于拉伸机上，以恒定速度施加拉力，记录材料的应力和应变曲线。
拉伸强度是指试样断裂前材料所承受的最大拉力与原始横截面积之比。
拉伸强度可以反映材料的整体强度和韧性。
屈服强度屈服强度是材料在拉伸过程中开始发生塑性变形的应力值。
拉伸试验中，当试样开始出现明显的塑性变形，应力-应变曲线出现明显的下降，就可以认为材料的屈服强度已经达到。
屈服强度是材料在静态拉伸过程中最重要的力学性能之一，它直接影响材料的可塑性和使用寿命。
冲击韧性冲击韧性是材料在低温等非常规条件下抵抗外力冲击破坏的能力。
常用的试验方法是冲击试验，通过将标准冲击试样放置在冲击试验机上，施加冲击荷载，记录试样的断裂能量。
冲击韧性可以评估材料在实际使用中对突发外力的承受能力，尤其对脆性材料的评价非常重要。
硬度硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面破坏的能力。
硬度试验是一种简单且广泛应用的试验方法。
常见的硬度试验包括布氏硬度、维氏硬度和洛氏硬度等。
测试时，硬度试验仪施加一定的荷载并测量试验产生的印痕，从而计算出硬度值。
硬度可以反映材料的组织结构、热处理和强度等特性，对于材料的选择和判断具有重要的作用。
结论力学性能试验中的拉伸强度、屈服强度、冲击韧性和硬度是评价材料强度和刚度的关键指标。
这些指标可以帮助工程师进行材料选择和设计，保证产品的可靠性和安全性。
在进行力学性能试验时，需严格按照标准方法进行，确保试验结果的准确性和可比性。
力学性能指标
力学性能指标：拉伸强度、断裂伸长率、硬度、弹性模量、冲击强度。
影响力学性能的因素：温度、拉伸速度、环境介质、压力等。
弹性变形特点:可逆变形虎克定律弹性变形量很小，一般不超过0.5%-1% 材料的弹性模量主要取决于结合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共价键的弹性模量最高.弹性比功：又称弹性比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。
一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
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。
循环韧性的意义: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金属材料常见的塑性变形方式滑移和孪生金属应变硬化机理与高分子应变硬化机理的区别:金属机理：位错的增殖与交互作用导致的阻碍高分子机理：发生应变诱导结晶、分子链接近最大伸长韧性断裂：金属断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂，有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断消耗能量。
脆性断裂：突然发生断裂，基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因此危害性很大。
α值越大，表示应力状态越“软”，金属越易于产生塑性变形和韧性断裂。
α值越小，表示应力状态越“硬”，金属越不易于产生塑性变形而易于产生脆性断裂。
拉伸时塑性很好的材料，在压缩时只发生压缩变形而不断裂。
硬度：布氏、洛氏、维氏缺口效应：缺口根部产生应力集中，同时缺口截面上的应力分布发生改变。
断裂韧性：由于裂纹破坏了材料的均匀连续性，改变了材料内部应力状态和应力分布，所以机件的结构性能就不再相似于无裂纹的试样性能，传统的力学强度理论就不再适用。
断裂力学就是在这种背景下发展起来的一门新型断裂强度科学，是在承认机件存在宏观裂纹的前提下，建立了裂纹扩展的各种新的力学参量，并提出了含裂纹体的断裂判据和材料断裂韧度。
分析裂纹体断裂问题的方法：应力应变分析方法：考虑裂纹尖端附近的应力场强度，得到相应的断裂K判据。
金属材料的力学性能指标
金属材料的力学性能指标金属材料是工程中常用的材料之一，其力学性能指标对于材料的选择和设计具有重要意义。
力学性能指标是评价金属材料力学性能的重要依据，主要包括强度、韧性、塑性、硬度等指标。
下面将对金属材料的力学性能指标进行详细介绍。
首先，强度是评价金属材料抵抗外部力量破坏能力的指标。
强度可以分为屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
其中，屈服强度是材料在受到外部力作用下开始产生塑性变形的应力值，抗拉强度是材料在拉伸状态下抵抗破坏的能力，抗压强度是材料在受到压缩力作用下抵抗破坏的能力。
强度指标直接影响着材料的承载能力和使用寿命。
其次，韧性是材料抵抗断裂的能力。
韧性指标包括冲击韧性、断裂韧性等。
冲击韧性是材料在受到冲击载荷作用下抵抗破坏的能力，断裂韧性是材料在受到静态载荷作用下抵抗破坏的能力。
韧性指标反映了材料在受到外部冲击或载荷作用下的抗破坏能力，对于金属材料的使用安全性具有重要意义。
再次，塑性是材料在受力作用下产生塑性变形的能力。
塑性指标包括伸长率、收缩率等。
伸长率是材料在拉伸破坏前的延展性能指标，收缩率是材料在受力破坏后的收缩性能指标。
塑性指标直接影响着金属材料的加工性能和成形性能，对于金属材料的加工工艺和成形工艺具有重要影响。
最后，硬度是材料抵抗划伤、压痕等表面破坏的能力。
硬度指标包括洛氏硬度、巴氏硬度等。
硬度指标反映了材料表面的硬度和耐磨性能，对于金属材料的耐磨性和使用寿命具有重要意义。
综上所述，金属材料的力学性能指标是评价材料性能的重要依据，强度、韧性、塑性、硬度等指标直接影响着材料的使用性能和工程应用。
在工程设计和材料选择中，需要根据具体的工程要求和使用环境，综合考虑各项力学性能指标，选择合适的金属材料，以确保工程的安全可靠性和经济性。
力学性能指标课件
04
塑性指标
延伸率
延伸率 是指试样在拉伸断裂后，原始标距长度的增量与原始标距 的比值。它表示了材料在塑性变形阶段的变形能力，延伸 率越大，说明材料的塑性越好。
计算公式 延伸率 = (L1 - L0) / L0 * 100%，其中L1为断裂后标距的 长度，L0为原始标距的长度。
应用场景 用于评估材料的塑性变形能力，是材料加工成型、冲压、 锻造等工艺性能的重要参考指标。
详细描述
表面处理能够显著影响材料的力学性能，特别是疲劳和耐 磨性。
表面处理如涂层、渗碳、热处理等能够改变材料的表面结 构和性能，从而提高其抗疲劳和耐磨性。例如，涂层可以 减少摩擦系数，渗碳可以增加表面硬度和韧性，热处理则 可以改善材料的内部结构和性能。合理的表面处理能够显 著提高材料的力学性能，延长其使用寿命。
详细描述
抗压强度是材料在受到压力作用时的极限承载能力，反映了材料在压缩过程中的稳定性。 抗压强度可以通过压缩试验进行测定，以评估材料在不同压力水平下的变形和破坏行为。
抗弯强度
总结词
抗弯强度是指材料在弯曲力作用下抵抗 弯曲变形或断裂的能力。
VS
详细描述
抗弯强度是材料在受到弯曲力作用时的承 载能力，反映了材料在弯曲过程中的刚度 和稳定性。抗弯强度可以通过弯曲试验进 行测定，以评估材料在不同弯曲应力水平 下的变形和破坏行为。
力学性能指标的重要性
工程设计
在工程设计中，了解材料的力学性能指标是至关重要 的，因为它们决定了结构的安全性和可靠性。
材料选择
在制造过程中，选择具有适当力学性能的材料对于产 品的质量和性能至关重要。
失效分析
通过分析材料的力学性能指标，可以预测和防止结构 的失效。
力学性能指标的测试方法
机械制造基础3_材料的力学性能指标
机械制造基础3_材料的力学性能指标材料的力学性能指标是指材料在力学加载下的表现和性能参数，用来评估材料的强度、刚度、韧性、耐磨性、抗疲劳性等。
以下将介绍常见的材料力学性能指标。
1.强度：材料的强度指的是其所能承受的最大应力。
常见的强度指标有屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。
屈服强度是材料在弹性阶段的抗拉、抗压应力，即在材料开始发生塑性变形之前所能承受的应力。
抗拉强度是材料在拉伸过程中所能承受的最大应力，抗压强度是材料在受压过程中的最大应力。
2.刚度：材料的刚度指的是其抵抗变形的能力。
常见的刚度指标有弹性模量、切变模量等。
弹性模量是材料在弹性阶段的刚度大小，可以描述材料在拉伸或压缩时的回复能力。
切变模量是材料在剪切变形时的刚度大小，可以衡量材料的抗扭转能力。
3.韧性：材料的韧性指的是其在断裂前能够吸收的能量。
常见的韧性指标有延伸率、冲击韧性、断裂伸长率等。
延伸率表示材料在受拉时能够延长的程度，冲击韧性表示材料在受冲击载荷下的抵抗性能，断裂伸长率是材料在断裂前拉伸的长度与初始长度之比。
4.耐磨性：材料的耐磨性指的是其抗磨损能力。
常见的耐磨性指标有硬度、摩擦系数等。
硬度表示材料抵抗表面划伤、模具磨损等形变的能力，摩擦系数表示材料表面与其他物体接触时的磨擦阻力。
5.抗疲劳性：材料的抗疲劳性指的是其抵抗循环加载下疲劳破坏的能力。
常见的抗疲劳性指标有疲劳极限、疲劳寿命等。
疲劳极限是材料在疲劳加载下所能承受的最大应力，疲劳寿命表示材料在循环加载下能够承受的加载次数。
除了上述指标外，材料还有其他性能指标，如导热性能、热膨胀系数、电导率等，这些性能指标主要用于材料的特殊应用领域。
总而言之，材料的力学性能指标是评估材料力学特性的重要依据，不同的材料具有不同的力学性能指标，根据具体应用需求选择合适的材料和合适的力学性能指标是非常重要的。
力学性能的主要指标有哪些
力学性能的主要指标有哪些引言力学性能是评价材料、结构或设备性能的重要指标之一。
在工程设计中，了解和掌握材料或结构的力学性能对于确保产品的安全性、可靠性以及寿命具有至关重要的作用。
本文将介绍力学性能的主要指标，并对其进行简要解释。
1. 强度强度是材料抵抗外部力量破坏的能力。
它通常用于描述材料的最大承载能力。
在工程设计中，强度是一个重要的指标，因为它可以帮助确定材料的适用范围和结构的安全性。
常见的强度指标有抗拉强度、屈服强度、剪切强度等。
•抗拉强度：抗拉强度是材料在受拉破坏之前能承受的最大拉力。
它是材料的机械性能之一，通常以标准试样的断裂拉伸为基础来测定。
•屈服强度：屈服强度是材料在受压或受拉过程中开始发生塑性变形的应力水平。
它表征了材料的延性和可塑性。
•剪切强度：剪切强度是材料抵抗剪切应力的能力。
它通常用于描述连接件、焊缝等材料在受剪切力作用下的破坏。
2. 刚度刚度是指材料或结构在承受外部载荷时抵抗变形的能力。
刚度可以反映材料或结构的硬度和刚性程度。
刚度通常用弹性模量来描述，常见的弹性模量有弹性系数、扭转模量、剪切模量等。
•弹性系数：弹性系数是一个表示材料抗弯曲弹性变形的量。
它与材料的刚度有关，常用的弹性系数有弹性模量、剪切模量等。
•扭转模量：扭转模量是材料在受扭剪时所变形的一种性能参数。
它是衡量材料或结构抵抗扭转变形的能力。
•剪切模量：剪切模量是衡量材料或结构在受剪切力作用下所变形的一个性能参数。
它描述了材料的剪切刚度。
3. 韧性韧性是材料在破坏前能够吸收外界能量的能力。
它是描述材料耐久性和抗冲击性的重要指标。
常见的韧性指标有冲击韧性、断裂韧性等。
•冲击韧性：冲击韧性是材料在受冲击或冲击载荷作用下能够吸收的能量。
它可以衡量材料在突然受到外部冲击时的承载能力。
•断裂韧性：断裂韧性是材料在承受载荷时抵抗破裂的能力。
它通常通过断裂韧性试验来进行评定。
4. 疲劳性能疲劳性能是材料在长期受到交变载荷时抵抗疲劳破坏的能力。
力学性能包括哪四种强度的
力学性能包括哪四种强度的引言力学性能是材料工程中的重要考察指标之一，它反映了材料在外力作用下的机械行为。
力学性能可通过多种途径进行评估，其中包括四种强度指标，分别是拉伸强度、屈服强度、压缩强度和弯曲强度。
本文将分别介绍这四种强度的含义和评估方法。
1. 拉伸强度拉伸强度是材料在拉伸条件下承受最大外力时的抗拉能力。
它是材料的抗拉极限，通常用MPa（兆帕）表示。
拉伸强度的计算方法是在材料试样上施加拉伸力，直到试样断裂，通过测量断裂前试样的横截面积和最大拉伸力，利用以下公式计算拉伸强度：拉伸强度 = 断裂前试样的最大拉伸力 ÷断裂前试样的横截面积拉伸强度反映了材料抵抗拉伸应力破坏的能力，是材料抗拉性能的重要指标。
2. 屈服强度屈服强度是材料在受力过程中出现塑性变形、开始产生残余应力的临界点。
它是材料从线性弹性切变区进入塑性变形区的转折点，通常也用MPa表示。
屈服强度的评估方法是在压力加载试验中，在材料试样上逐渐增加外力，直到试样产生可测量的残余应力，通过测量试样退载后的残余原始长度和横截面面积，利用以下公式计算屈服强度：屈服强度 = 产生残余应力时的外力 ÷试样的横截面积屈服强度反映了材料的塑性变形能力和刚性。
3. 压缩强度压缩强度是材料在受到压力作用下的抵抗能力。
它是材料在压缩过程中承受最大外力的能力，通常也用MPa表示。
压缩强度的计算方法类似于拉伸强度的评估方法，只是将力的方向改为压缩方向。
压缩强度反映了材料抵抗压缩力破坏的能力。
4. 弯曲强度弯曲强度是材料在受到弯曲力作用下的抵抗能力。
它是材料在弯曲过程中承受最大外力的能力，通常也用MPa表示。
弯曲强度的评估方法是在材料试样上施加弯曲力，通过测量试样断裂前的跨距和最大弯曲力，利用以下公式计算弯曲强度：弯曲强度 = 最大弯曲力 ×跨距 ÷试样的横截面积弯曲强度反映了材料弯曲形变和破坏的能力，对于柔性材料如橡胶和塑料非常重要。
材料的力学性能
材料的力学性能材料的力学性能是指材料在外力作用下的力学行为和性能表现。
力学性能是材料工程中非常重要的一个指标，它直接关系到材料的使用寿命、安全性和可靠性。
材料的力学性能主要包括强度、韧性、硬度、塑性、蠕变等指标。
首先，强度是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。
抗拉强度是材料在拉伸状态下抵抗断裂的能力，抗压强度是材料在受压状态下抵抗破坏的能力，抗弯强度是材料在受弯曲状态下抵抗破坏的能力。
强度指标直接反映了材料的抗破坏能力，是衡量材料力学性能的重要参数。
其次，韧性是材料抵抗断裂的能力。
韧性是指材料在受外力作用下能够吸收大量的变形能量而不断裂的能力。
韧性好的材料具有良好的抗冲击性能和抗疲劳性能，能够在外力作用下保持良好的形状和结构完整性。
再次，硬度是材料抵抗划痕和穿刺的能力。
硬度是材料抵抗外界硬物划破或穿透的能力，是材料抵抗局部破坏的重要指标。
硬度高的材料通常具有较好的耐磨性和耐磨损性能，能够在恶劣环境下保持较长时间的使用寿命。
此外，塑性是材料在受力作用下发生形变的能力。
塑性好的材料能够在外力作用下产生较大的变形，具有良好的加工性能和成形性能。
材料的塑性直接影响到材料的加工工艺和成型工艺，是材料加工和成形的重要指标。
最后，蠕变是材料在长期受力作用下发生变形和破坏的现象。
蠕变是材料在高温、高压、长期受力作用下产生的一种渐进性变形和破坏，是材料在高温高应力环境下的重要性能指标。
综上所述，材料的力学性能是衡量材料质量和可靠性的重要指标，强度、韧性、硬度、塑性和蠕变是材料力学性能的重要方面。
在材料设计、选材和工程应用中，需要充分考虑材料的力学性能，选择合适的材料以满足工程需求。
同时，通过合理的材料处理和改性，可以改善材料的力学性能，提高材料的使用寿命和安全可靠性。
力学性能是啥
力学性能是啥引言力学性能是指材料或结构在力学作用下的性能表现。
在设计和制造领域中，力学性能的理解对于选择合适的材料和确保结构的稳定性和可靠性至关重要。
本文将探讨力学性能的定义以及与力学性能相关的几个关键概念。
1. 强度强度是衡量材料抵抗外部力量破坏的能力。
常用的强度指标包括抗拉强度、屈服强度和冲击韧性等。
抗拉强度是指在拉伸过程中，材料能够承受的最大拉应力。
屈服强度是指材料开始产生可见的塑性变形之前所能承受的最大应力。
冲击韧性是指材料在受冲击或断裂时能够吸收的能量。
2. 刚度刚度是材料或结构在受力下产生变形的能力。
它衡量了材料或结构对应力的响应程度。
刚度可以通过弹性模量来描述，弹性模量越大，刚度越高。
刚度高的材料或结构在受力时会产生较小的变形，能够保持较好的形状稳定性。
3. 硬度硬度是材料抵抗局部变形或划痕的能力。
硬度测试常用于评估材料的耐磨性和抗划伤性能。
常见的硬度测试方法包括布氏硬度和洛氏硬度等。
在工程领域中，硬度常常与强度一起考虑，因为某些材料的硬度可以提供关于其强度的信息。
4. 韧性韧性是材料能够在受力作用下吸收能量的能力。
韧性的好坏直接影响到材料或结构的耐用性和抗断裂性能。
高韧性的材料能够在发生意外载荷或冲击时维持一定的可靠性。
5. 疲劳性能疲劳性能是指材料在重复应力作用下失效的特性。
在实际应用中，材料往往经历多次循环载荷，这些循环载荷会导致材料逐渐疲劳损伤并最终导致失效。
疲劳性能的评估是材料可靠性设计的重要一环。
6. 塑性塑性是指材料在受力作用下发生可逆或不可逆的形变。
塑性是材料加工和成型的基础。
材料的塑性表现在其具有较大的延展性和可塑性，能够在受力作用下发生变形而不破裂。
结论力学性能是材料或结构在力学作用下表现出来的性能。
强度、刚度、硬度、韧性、疲劳性能和塑性等是力学性能的重要指标。
理解和评估材料的力学性能对于确保工程结构的稳定性和可靠性至关重要。
通过合理选择材料和设计结构，可以充分发挥力学性能，满足工程设计和应用的要求。
材料的力学性能强度、塑性
F
F
二、拉伸试验
0
拉伸试验是在静拉力的作用下，
1
对试样进行轴向拉伸，直至将试
样拉断，通过测量拉伸中力和试
样长之间的关系来判断材料的
性能。
0 2
实验仪器
0 3
万能材料试验机
2.拉伸原理
拉伸标准试样
标准试样直径为d，标 距长度为L。
标距L和直径d之间有 两种关系：L=5d或者 L=10d。
力-伸长曲线分析 力-伸长曲线 屈服 冷变形强化 颈缩 断裂
材料的力学性能指标：
强度、塑性、韧性、硬度、疲劳等。
一、强度和塑性
1. 强度：材料或构件在一定载荷下抵抗永久变形和断裂的能 力称为强度。（强度是材料整体抵抗变形和断裂的能力）
2. 弹性：物体受外力作用变形后，除去作用力时能恢复原来形 状的性质。
3. 塑性：在某种给定载荷下,材料产生永久变形的特性。一但 发生塑性形变则无法恢复。
202X
材料的力学性能
度
、
塑
性
202X
材料的力学性能:
材料在不同环境中，承受载荷（静载荷、动载荷、交变载荷）时 表现出的性能， 主要为变形、破坏。
研究材料的力学性能的目的：
确定材料在变形和破坏情况下的一些重要性能指标；作为选择、设计、制造机 械零件或工具的主要依据，也是评判材料质量好坏的重要判据。
2.拉伸试验中的强度指标
1)屈服强度：屈服现象是指试样在试样过程中，外载荷不变的情况下依然 继续变形。
σs=Fs/S0 其中：Fs是试样屈服时承受的拉伸力（N）；S0是试样原始横截面积（m2 ）。
2)规定残余伸长应力：很多材料没有明显的屈服现象。规定残余伸长应力 是指试样卸载拉伸力后，标距部分的伸长量达到规定的原始标距长度百分比 时产生的拉力与试样横截面比值。
材料力学性能指标
材料力学性能指标
材料力学性能指标是用于描述材料力学性能的数值指标，它们是评价材料在外力作用下变形和破坏行为的重要参数。
常见的材料力学性能指标包括强度、韧性、硬度、刚度等。
强度是材料抵抗本体破坏的能力，通常用屈服强度、抗拉强度、抗压强度等来衡量。
屈服强度是材料开始变形的强度，抗拉强度是在拉伸过程中材料破坏前所能承受的最大拉力，抗压强度是材料在受到压缩作用下承受的最大压力。
强度的高低决定了材料在受力环境下是否会发生破坏。
韧性是材料抵抗塑性变形能力的指标，一般用断裂延伸率和断裂韧性来描述。
断裂延伸率是材料在断裂前所能承受的最大拉伸变形与原始尺寸的比值，反映了材料在拉伸过程中的延展性；断裂韧性是材料在断裂前所能吸收的单位体积的能量，反映了材料的抗冲击能力。
硬度是材料抵抗划痕或穿刺的能力，常用硬度测试方法包括洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度等。
硬度的高低反映了材料的抗刮擦和抗磨损能力。
刚度是材料抵抗变形的能力，常用刚度系数衡量。
刚度系数是指材料在单位应力下的相对应变，刚度系数越大，材料的刚性越高，变形能力越小。
除了上述指标外，还有一些其他的材料力学性能指标，如耐疲劳性、蠕变性、弹性模量、破裂韧度等，这些指标可以根据具
体的材料性质和使用环境来选择。
综上所述，材料力学性能指标是评价材料性能的重要参数，不同的指标反映了材料在力学应力下的不同特性。
在工程设计和材料选择中，需要根据具体需求和使用环境来选择合适的材料力学性能指标，以保证材料在使用过程中具有良好的性能。
力学性能标准
力学性能标准力学性能标准是指对材料、零部件或产品在受力作用下的性能指标和要求。
力学性能标准对于材料的选择、产品的设计和制造具有重要的指导意义，它可以帮助企业提高产品质量，降低生产成本，提高市场竞争力。
力学性能标准主要包括强度、硬度、韧性、塑性、疲劳性能等指标。
首先，强度是材料抵抗外部力量破坏的能力，通常用抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等来表示。
强度标准的制定需要考虑材料的种类、用途、工作环境等因素，以确保产品在使用过程中不会出现强度不足的问题。
其次，硬度是材料抵抗划痕、压痕的能力，通常用洛氏硬度、巴氏硬度等来表示。
硬度标准的制定需要考虑材料的硬度范围、表面处理方式、使用环境等因素，以确保产品具有足够的硬度，不易受到外部磨损而损坏。
再次，韧性是材料抵抗断裂的能力，通常用冲击韧性、断裂韧性等来表示。
韧性标准的制定需要考虑材料的断裂形式、断裂机理、温度影响等因素，以确保产品在受到冲击或挤压时不会出现过早断裂。
此外，塑性是材料受力后发生形变的能力，通常用屈服强度、延伸率、收缩率等来表示。
塑性标准的制定需要考虑材料的加工性能、成型方式、变形极限等因素，以确保产品在加工和使用过程中具有良好的塑性。
最后，疲劳性能是材料在循环载荷作用下的抗疲劳能力，通常用疲劳极限、疲劳寿命等来表示。
疲劳性能标准的制定需要考虑材料的组织结构、应力水平、循环次数等因素，以确保产品在长期使用过程中不会因疲劳损坏而影响安全性能。
综上所述，力学性能标准是产品质量的重要保障，它直接关系到产品的可靠性、安全性和经济性。
企业在制定力学性能标准时，需要充分考虑产品的实际使用情况，结合材料的特性和加工工艺，制定科学合理的标准，以确保产品具有良好的力学性能，满足用户的需求和期望。
力学性能指标
1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MP a称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2.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。
3.抗拉强度（σb）材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= P b/Fo （MPa）。
4.伸长率（δs）材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.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。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度（HR）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。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
材料的力学性能指标
材料的力学性能指标材料的力学性能指标是评价材料力学性能的重要标准，它直接影响着材料的使用性能和工程应用。
力学性能指标包括强度、韧性、硬度、塑性、疲劳性能等多个方面，下面将逐一介绍这些指标。
首先，强度是材料抵抗外部力量破坏的能力。
常见的强度指标包括拉伸强度、屈服强度、抗压强度等。
拉伸强度是材料在拉伸状态下抵抗破坏的能力，屈服强度是材料在受力到一定程度时开始产生塑性变形的能力，抗压强度是材料在受到压缩力作用下抵抗破坏的能力。
强度指标直接反映了材料的抗破坏能力，是衡量材料质量的重要标准之一。
其次，韧性是材料抵抗断裂的能力。
韧性指标包括断裂韧性、冲击韧性等。
断裂韧性是材料在受力作用下抵抗破坏的能力，冲击韧性是材料在受到冲击载荷时不发生破坏的能力。
韧性指标直接反映了材料的抗断裂能力，对于承受外部冲击载荷的材料尤为重要。
再次，硬度是材料抵抗局部变形的能力。
硬度指标包括洛氏硬度、巴氏硬度、维氏硬度等。
硬度指标直接反映了材料的抗变形能力，对于承受局部载荷的材料尤为重要。
此外，塑性是材料在受力作用下发生形变的能力。
塑性指标包括延伸率、收缩率、冷弯性等。
塑性指标直接反映了材料的可加工性和成型性，对于需要进行加工和成型的材料尤为重要。
最后，疲劳性能是材料在受到交变载荷作用下不发生破坏的能力。
疲劳性能指标包括疲劳极限、疲劳寿命等。
疲劳性能直接影响着材料在实际工程应用中的使用寿命，是衡量材料耐久性的重要标准之一。
综上所述，材料的力学性能指标是评价材料力学性能的重要标准，它直接影响着材料的使用性能和工程应用。
强度、韧性、硬度、塑性、疲劳性能等指标相互联系、相互影响，综合考虑这些指标可以全面评价材料的力学性能，为材料的选择和设计提供重要依据。
力学性能的五个指标
力学性能的五个指标力学性能是指材料在受力作用下的变形和破坏的特性。
在工程领域中，力学性能的评估是非常重要的，它直接影响着材料的可靠性和安全性。
本文将介绍力学性能的五个主要指标：强度、韧性、硬度、刚性和延展性。
1. 强度强度是材料抵抗外部应力破坏的能力。
常见的强度指标有屈服强度、抗拉强度和抗压强度等。
屈服强度是指材料在受力后开始发生塑性变形的应力值，抗拉强度和抗压强度分别表示材料在拉伸和压缩过程中承受的最大应力。
强度指标的高低直接反映了材料的机械强度，能够评估材料在受力时的稳定性和耐久性。
2. 韧性韧性是指材料在受力过程中能够吸收较大能量而不发生破坏的能力。
它代表了材料的抗破坏能力和承受外力后的变形能力。
通常，韧性指标包括延伸率和断裂韧性。
延伸率是指材料在拉伸过程中发生塑性变形前的变形量，而断裂韧性则表示材料在破坏前能够吸收的能量。
韧性指标的高低可以评估材料在受力下的变形程度和抗震性能。
3. 硬度硬度是指材料抵抗外界压力的能力。
它反映了材料的耐磨性和抗刮擦能力。
硬度可以通过硬度试验来表征，常见的硬度试验有布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验等。
硬度指标的高低可以评估材料的耐磨性、耐腐蚀性和耐磨损性。
4. 刚性刚性是指材料在受力时难以发生形变的性质。
它反映了材料的刚性和不可塑性。
刚性可以通过弹性模量来评估，弹性模量表示材料在受力下的应变程度。
刚性指标的高低可以评估材料在受力时的变形程度和稳定性。
5. 延展性延展性是指材料在受力下能够延展或伸长的性质。
它描述了材料的可塑性和可加工性。
延展性可以通过伸长率来评估，伸长率表示材料在断裂前拉伸变形的程度。
延展性指标的高低可以评估材料的可加工性和可塑性。
总之，强度、韧性、硬度、刚性和延展性是评估材料力学性能的重要指标。
不同应用领域对这五个指标的要求不同，因此在选用材料时需要根据具体应用场景来综合考虑这些指标的优劣。
在工程设计和材料选择过程中，合理利用这些指标可以提高产品的质量和可靠性。
材料的力学性能指标
材料的力学性能指标材料的力学性能指标是评价材料力学性能的重要参数，它直接影响着材料的使用性能和工程应用。
力学性能指标通常包括强度、硬度、韧性、塑性和疲劳性能等多个方面。
下面将对这些力学性能指标进行详细介绍。
首先，强度是材料抵抗外部载荷作用下变形和破坏的能力。
强度包括屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。
屈服强度是材料在拉伸过程中开始产生塑性变形的应力值，抗拉强度是材料抵抗拉伸破坏的能力，抗压强度是材料抵抗压缩破坏的能力，抗弯强度是材料抵抗弯曲破坏的能力。
强度指标反映了材料在外部载荷作用下的稳定性和安全性。
其次，硬度是材料抵抗外部划伤或压痕的能力。
硬度测试常用的方法有洛氏硬度、巴氏硬度、布氏硬度等。
硬度指标是评价材料抵抗表面破坏和耐磨损能力的重要参数，对于金属材料的选择和设计具有重要意义。
再次，韧性是材料抵抗断裂的能力。
韧性包括断裂韧性、冲击韧性、拉伸韧性等。
断裂韧性是材料在受到外部冲击或拉伸作用下抵抗破坏的能力，冲击韧性是材料在受到冲击载荷作用下不发生断裂的能力，拉伸韧性是材料在拉伸过程中能够吸收较大的变形能量而不断裂的能力。
韧性指标反映了材料在受到外部冲击或拉伸作用下的抗破坏能力和变形能量吸收能力。
此外，塑性是材料在受到外部加载作用下发生塑性变形的能力。
塑性包括延展性、收缩性、压缩变形等。
材料的塑性指标直接影响着材料的成形加工性能和变形加工性能。
最后，疲劳性能是材料在受到交变载荷作用下抵抗疲劳破坏的能力。
疲劳性能是评价材料在交变载荷下的抗疲劳寿命和抗疲劳破坏的能力，对于机械结构和零部件的设计和使用具有重要意义。
综上所述，材料的力学性能指标是评价材料力学性能的重要参数，它直接影响着材料的使用性能和工程应用。
强度、硬度、韧性、塑性和疲劳性能等多个方面的力学性能指标是相互关联、相互影响的，对于材料的选择、设计和应用具有重要意义。
在工程实践中，需要根据具体的工程要求和使用条件来选择合适的材料，并进行相应的力学性能测试和评价，以确保材料具有良好的力学性能和使用性能。
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缺口敏感性，是指材料对缺口(截面变化)的力学响应，如应力集中系 数Kt、静拉伸缺口敏感性NSR、疲劳缺口系数Kf、疲劳缺口敏感系数qf等 。
裂纹扩展速率，是表征裂纹试样在外力和环境作用下演化行为的参量 ，如应力腐蚀裂纹扩展速率da／dt、疲劳裂纹扩展速率da／dN等。
拉伸性能及试验
拉伸试样
拉伸试样一般为经机加工的试样和不经机加工的全截面试样, 其横截面通常为圆形、矩形、异形以及不经加工的全截面形 状。
拉伸性能及试验
拉伸试样
1) 圆形试样
d0 l0
拉伸性能及试验
2) 矩形试样
3）异型试样
t b
l0
拉伸性能及试验
拉伸性能及试验
三、拉伸试验设备
材料拉伸性能指标
会按要求操作检测设备，完成检测任务。 培养在产品质量检测工作中，分析、解决问题的
实际能力。
四、课程的任务与要求
教材内容
第一部分（第一至第七章），主要论述用于评价构件安全 、有效地服役所需要的力学性能指标和相关的理论知识， 以及测定原理和方法；
第二部分（第八至第十一章），主要论述评价机件寿命所 需要的力学性能指标，包括疲劳、蠕变、环境效应和磨损
试验是用拉力拉伸试样，一般拉至断裂，测定 相应的力学性能。除非另有规定，试验一般在室温 10℃－35℃范围内进行，对温度要求严格的试验， 试验温度应为23℃±5℃。
拉伸性能及试验
二、拉伸试样
1、金属拉伸试验试样标准：GB6397-86 2、与拉伸试样相关的几个概念： 标 距：测量伸长用的试样圆柱和棱柱部分的长度； 原始标距 l0：施力前的试样标距； 断后标距：试样断裂后的标距。 平行长度l：试样两头部或两夹持部分之间平行部分的长 度； 伸 长：试验期间任一时刻原始标距的增量。
一、力学性能概念
外加载荷施加条件的不同,材料的力学性能应包括
静载荷 单向拉伸、压缩、弯曲、扭转等 冲击载荷 冲击弯曲、低温脆性转变 交变载荷 高周疲劳、低周疲劳、热疲劳、冲击疲劳
一、力学性能概念
环境条件不同, 材料的力学性能应包括？？
二、材料力学性能的研究目的和意义
1.首先是可以正确地使用材料； 2.可以评价材料合成与加工工艺的有效性； 3.设计和开发出新材料。力来自性能？？？一、力学性能概念
力学性能是指材料在载荷(外力)作 用下所表现出的特性。
是关于材料强度的一门学科，即关于材料在外加载荷(外力)作用 下或载荷和环境因素(温度、介质和加载速率)联合作用下表现的 变形、损伤与断裂的行为规律及其物理本质和评定方法的学科。
一、力学性能概念
力学性能指标是材料在载荷和环境因素作用 下抵抗变形与断裂的量化因子，是评定材料质 量的主要依据，是结构设计时选材的根据。
0.2 %
拉伸破坏
堂回答问题，占40%）＋期终考试成绩（占60%）
绪论
一、力学性能概念 二、研究力学性能的意义 三、本课程的研究对象及内容 四、本课程的任务与要求
一、力学性能概念 材料是在不同的外界条件下使用的，如在载荷、温度、介质、电场 等作用下将表现出不同的行为，即材料的使用性能。
使用性能主要包括：物理性能、化学性能、力学性能
脆性材料的拉伸性能
脆性材料拉伸时，没有屈服阶段，也没有颈缩现象。
应力应变曲线没有明显的直线段，通常在应力较小时，
取 e 图上的弦线近似地表示拉伸时的应力应变关
系，并按弦线的斜率近似地确定弹性模量 E。 反映强度的力学性能只能测得强度极限，而且拉伸时
强度极限 b 的值较低。 由于抗拉强度较差，一般不宜选做承受拉力的构件。
b
一、力学性能概念
力学性能指标
弹性，是指材料在外力作用下保持固有形状和尺寸的能力，以及在 外力去除后恢复固有形状的尺寸的能力。表征材料弹性的力学性能指标 有弹性模量E、切变模量G、比例极限σP和弹性极限σe等。
强度，是指材料对塑性变形和断裂的抗力，如材料的屈服强度σs、 抗拉强度σb、抗弯强度σbb、、抗压强度σbc、抗扭强度和抗剪强度等
抗拉强度差，这是脆性材料共同的特点。
脆性材料的拉伸性能
脆性材料应力与应变的关系（胡克定律）
Ee
E—弹性模量
名义屈服极限 0.2
产生 0.2 00 的塑性应变 时所对应的应力值。 150
0.2
e
1）无明显的直线段； 2）无屈服阶段； 3）无颈缩现象； 4）延伸率很小。
e
0.5% σb——强度极限。 E——割线的弹性模量。
材料拉伸性能指标
一、应力－应变曲线
材料拉伸性能指标
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
断裂
材料拉伸性能指标
材料拉伸性能指标
二、拉伸性能指标
1、屈服强度指标 2、抗拉强度指标 3、延伸率 4、断面收缩率
脆性材料的拉伸性能
二、拉伸性能指标
1、屈服强度指标 2、抗拉强度指标 3、延伸率 4、断面收缩率
寿命，是指材料或构件在外加应力和环境作用下能够安全、有效使用( 运行)的期限，如疲劳裂纹扩展寿命N和滞后断裂时间t等。
一、力学性能概念
按材料的种类，材料的力学性能应包括 金属材料 陶瓷材料 高分子材料 复合材料 纳米材料
一、力学性能概念
试样的形状而言，材料的力学性能应包括 光滑试件 主要用于材料基本力学性能的测定和失效机理与判据的研究 缺口试件 主要用于模拟截面变化机械零件的力学行为 裂纹试件 主要用于评价裂纹结构件的剩余强度和寿命
拉伸性能及试验
拉伸试验是研究材料力学性能最基本最常用 试验方式，可测定材料的弹性、强度、塑性、 应变硬化及韧性等性能指标。
这些性能指标统称为拉伸性能。是材料的最 基本的力学性能。
拉伸性能及试验
一、拉伸试验标准：
《金属拉伸试验方法 》 老标准GB228-76 、GB228-87
《金属材料室温拉伸试验方法 》 新标准GB/T228-2002；
课程名称：《金属力学性能测试技术》 主要教材：《材料的力学性能》
郑修麟主编 西北工业大学出版社 1991
姜伟之等编 北京航空航天大学出版社
王从曾主编 北京工业大学出版社
美国：查理R.布鲁克斯 机械工业出版社
要求
不迟到、不早退、不旷课、 上课时请把手机调至静音
成绩评定
作业：计入平时成绩 实验：计入平时成绩 成绩：平时成绩（出勤＋作业＋实验报告+课
塑性，是指材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力或容量 ，如延伸率δ、断面收缩率Ψ等。
韧性，是指材料在断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力，如静力 韧性W、冲击韧性Ak断裂韧性KIC等。
一、力学性能概念
硬度，是指材料的软硬程度，如材料的布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、 维氏硬度HV、努氏硬度HK、肖氏硬度HS、莫氏硬度、显微硬度等。
三、本课程的研究的内容
1、变形和断裂的行为过程与微观机理 2、评定材料的力学性能指标及其物理和工程实用意义 3、力学性能指标的测试原理、方法和影响因素 4、改善力学性能的方法和途径
四、课程的任务与要求
课程任务
掌握评价金属材料力学性能的有关基本知识、基 本理论和基本技能。
能评价、选择金属材料；根据需要能提出检测项 目；
第三部分（第十二至第十四章）包括，论述高分子材料、 陶瓷材料和复合材料的力学性能。
四、课程的任务与要求
希望同学们通过课堂教学、复习、阅读 参考文献、答疑、实验和做练习等6个教学环 节，将本课程学得更好。
主要内容
一、拉伸性能及试验 二、材料拉伸性能指标 三、脆性材料的拉伸性能 四、塑性材料的拉伸性能