工程材料力学性能1PPT课件
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k：体积弹性模量，在三向压缩下，压强p与体 积变化率之间的线性比例关系
18.07.2020
工程材料力学性能
30
E=2G(1+υ) E=3k(1-2 υ) 因此，各向同性材料只有两个独立分量。 弹性模量的意义是以零件的刚度体现出来
18.07.2020
工程材料力学性能
6
18.07.2020
1)力学性能是工程结构 或部件设计中最重要的 数据来源。
工程材料力学性能
7
18.07.2020
2)力学性能通常是新 材料能否由研制状态 进入工程应用的基本 考核指标。
工程材料力学性能
8
3）失效分析中应用。
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工程材料力学性能
18.07.2020
工程材料力学性能
27
f
f
a0
吸引力－－金属正离子与公有电子间库仑引力 作用的结果，这是一种长程力，在比原子间距 大得多的距离处它仍然起作用并占优势。
排斥力－－由同性电荷（离子，电子）间的库 仑斥力以及相邻原子电子层互相重叠的泡里斥 力所造成的，这是一种短程长，只有当原子距 离接近时才起主导作用。
18.07.2020
工程材料力学性能
16
圆形试样
板状试样
18.07.2020
工程材料力学性能
17
试样为什么要确定比例？
标距内的绝对伸长由均匀伸长和颈缩处
的集中伸长两部分组成：
l lb lu
l lb lu
lb l0
lb l0
lu S0
lu
d0 2
l l0 S0
l
l0
d0 2
有形状和尺寸的能力。
5.
塑性－－材料在外力作用下发生不
可逆的永久变形的能力。
6.
强度－－对塑性变形和断裂的抗力。
18.07.2020
工程材料力学性能
12
绪论
3. 工程材料力学性能的分类；
4. 1）按服役温度分－－低、室、 高温；
5. 2）按加载速度分－－静、动载；
6. 3）按有无腐蚀环境分；
7. 4）材料在不同的应力状态下有
要求材料具有材料具有高强度、高刚度、
高韧度和低密度等更好的综合性能，而
且还要经受各种极端环境的考验——>
两种或两种以上材料的复合——>各向
异性。
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工程材料力学性能
15
第一章 静拉伸下的力学性能
第一节 拉伸曲线和应力－应变曲线
1、拉伸试样 2、拉伸曲线和应力-应变曲线 3、真应力-真应变曲线
l S0
l d0
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l0
l0 工程材料力学性能
l0
2l0 18
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工程材料力学性能
19
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工程材料力学性能
20
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工程材料力学性能21纯性型玻璃、陶瓷、岩 石、横向交联很好 的聚合物及一些低 温下的金属
9
绪论
2. 工程材料力学性能研究对象；
3.
力学性能研究主要包括：
4.
1）建立适当的模型和给出定量
的处理方法；
5.
2）借助微观分析，探讨材料力
学性能的实质，以便能动地改造和提高
材料的力学性能。
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工程材料力学性能
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绪论
2. 工程材料力学性能研究对象；
3.
力学性能涉及的内容：
4.
1）工程材料在各种服役条件下的失效
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工程材料力学性能
Mechanical Property of Engineering Materials
张峥
18.07.2020
工程材料力学性能
1
整体概况
概况一
点击此处输入 相关文本内容
01
概况二
点击此处输入 相关文本内容
02
概况三
点击此处输入 相关文本内容
03
课程简介
• 专业基础课之一 • 与《材料力学》的区别 • 学时：52学时 • 参考书：郑修麟，《材料的力学性能》
18.07.2020
工程材料力学性能
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引 力 斥 力
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f
f
a0
原子间距
工程材料力学性能
29
常用弹性常数及弹性模量
E：正弹性模量，E＝σx/εx, 抵抗正应变能力 G：切弹性模量，G=τxy/γxy,抵抗切应变能力 υ ：泊桑比， υ =-εy/εx,横向正应变与受力方向
正应变比值
体心立方的铁 基合金和若干有 色金属。
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工程材料力学性能
25
弹性－不均匀塑 性－均匀性型
结晶态高聚物 和未经拉伸的线 形非晶态高聚物。
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工程材料力学性能
26
第二节 弹性变形、虎克定律和弹性模量
1、弹性变形的虎克定律和双原子模型 2、常用弹性常数和弹性模量 3、刚度的概念及其应用
18.07.2020
工程材料力学性能
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弹性－均匀塑性
金属及合金、 部分陶瓷及非晶 态高聚物。
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工程材料力学性能
23
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弹性－不均匀塑性
低温和高应变速 率下的面心立方金 属（孪生）。某些 含碳原子的体心立 方铁合金以及铝合 金低溶质固溶体。
工程材料力学性能
24
弹性－不均匀塑 性－均匀塑性型
不同的响应。
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工程材料力学性能
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绪论
4）材料在不同的应力状态下有不同 的响应。
受载物体的任何一点的应力分 为切应力τ和正应力σ。
α= τ max / σmax
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工程材料力学性能
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绪论
4. 力学性能与材料科学的发展。
5.
低碳钢－高强钢及高耐热材料。
6.
随着航空航天海洋工程技术发展，
表现
工艺过程
性能
成分/组织结构
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工程材料力学性能
5
人们一直以来都认为不管用多么坚 固的材料做缆索，都有可能承受不了 “太空电梯”的重量而发生断裂。但 是，随着纳米技术的发展，科学家不 断开发出质量轻、强度高的碳纳米管 纤维材料，现有的此类纤维材料强度 已经达到了所需强度的约四分之一， 这使修建“太空电梯”逐渐成为可能。
束德林，《金属力学性能》
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工程材料力学性能
3
绪论
1. 工程材料的力学性能在材料科学与工程 中的地位；
2. 工程材料力学性能研究对象； 3. 工程材料力学性能的分类； 4. 力学性能与材料科学的发展。
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工程材料力学性能
4
绪论
1. 工程材料的力学性能在材料科学与工程 中的地位；
机理；
5.
2）各种力学性能指标的物理概念、实
用意义以及它们之间可能的相互联系；
6.
3）影响工程材料力学性能的因素以及
提高力学性能的方向和途径；
7.
4）各种力学性能测试方法。
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工程材料力学性能
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绪论
2. 工程材料力学性能研究对象；
3.
力学性能主要指材料的弹性、塑性
和强度。
4.
弹性－－材料在外力作用下保持固
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E=2G(1+υ) E=3k(1-2 υ) 因此，各向同性材料只有两个独立分量。 弹性模量的意义是以零件的刚度体现出来
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工程材料力学性能
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1)力学性能是工程结构 或部件设计中最重要的 数据来源。
工程材料力学性能
7
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2)力学性能通常是新 材料能否由研制状态 进入工程应用的基本 考核指标。
工程材料力学性能
8
3）失效分析中应用。
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工程材料力学性能
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f
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a0
吸引力－－金属正离子与公有电子间库仑引力 作用的结果，这是一种长程力，在比原子间距 大得多的距离处它仍然起作用并占优势。
排斥力－－由同性电荷（离子，电子）间的库 仑斥力以及相邻原子电子层互相重叠的泡里斥 力所造成的，这是一种短程长，只有当原子距 离接近时才起主导作用。
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圆形试样
板状试样
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工程材料力学性能
17
试样为什么要确定比例？
标距内的绝对伸长由均匀伸长和颈缩处
的集中伸长两部分组成：
l lb lu
l lb lu
lb l0
lb l0
lu S0
lu
d0 2
l l0 S0
l
l0
d0 2
有形状和尺寸的能力。
5.
塑性－－材料在外力作用下发生不
可逆的永久变形的能力。
6.
强度－－对塑性变形和断裂的抗力。
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绪论
3. 工程材料力学性能的分类；
4. 1）按服役温度分－－低、室、 高温；
5. 2）按加载速度分－－静、动载；
6. 3）按有无腐蚀环境分；
7. 4）材料在不同的应力状态下有
要求材料具有材料具有高强度、高刚度、
高韧度和低密度等更好的综合性能，而
且还要经受各种极端环境的考验——>
两种或两种以上材料的复合——>各向
异性。
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工程材料力学性能
15
第一章 静拉伸下的力学性能
第一节 拉伸曲线和应力－应变曲线
1、拉伸试样 2、拉伸曲线和应力-应变曲线 3、真应力-真应变曲线
l S0
l d0
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l0
l0 工程材料力学性能
l0
2l0 18
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工程材料力学性能
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工程材料力学性能
20
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工程材料力学性能21纯性型玻璃、陶瓷、岩 石、横向交联很好 的聚合物及一些低 温下的金属
9
绪论
2. 工程材料力学性能研究对象；
3.
力学性能研究主要包括：
4.
1）建立适当的模型和给出定量
的处理方法；
5.
2）借助微观分析，探讨材料力
学性能的实质，以便能动地改造和提高
材料的力学性能。
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工程材料力学性能
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绪论
2. 工程材料力学性能研究对象；
3.
力学性能涉及的内容：
4.
1）工程材料在各种服役条件下的失效
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Mechanical Property of Engineering Materials
张峥
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工程材料力学性能
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整体概况
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概况二
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02
概况三
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03
课程简介
• 专业基础课之一 • 与《材料力学》的区别 • 学时：52学时 • 参考书：郑修麟，《材料的力学性能》
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工程材料力学性能
28
引 力 斥 力
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a0
原子间距
工程材料力学性能
29
常用弹性常数及弹性模量
E：正弹性模量，E＝σx/εx, 抵抗正应变能力 G：切弹性模量，G=τxy/γxy,抵抗切应变能力 υ ：泊桑比， υ =-εy/εx,横向正应变与受力方向
正应变比值
体心立方的铁 基合金和若干有 色金属。
18.07.2020
工程材料力学性能
25
弹性－不均匀塑 性－均匀性型
结晶态高聚物 和未经拉伸的线 形非晶态高聚物。
18.07.2020
工程材料力学性能
26
第二节 弹性变形、虎克定律和弹性模量
1、弹性变形的虎克定律和双原子模型 2、常用弹性常数和弹性模量 3、刚度的概念及其应用
18.07.2020
工程材料力学性能
22
弹性－均匀塑性
金属及合金、 部分陶瓷及非晶 态高聚物。
18.07.2020
工程材料力学性能
23
18.07.2020
弹性－不均匀塑性
低温和高应变速 率下的面心立方金 属（孪生）。某些 含碳原子的体心立 方铁合金以及铝合 金低溶质固溶体。
工程材料力学性能
24
弹性－不均匀塑 性－均匀塑性型
不同的响应。
18.07.2020
工程材料力学性能
13
绪论
4）材料在不同的应力状态下有不同 的响应。
受载物体的任何一点的应力分 为切应力τ和正应力σ。
α= τ max / σmax
18.07.2020
工程材料力学性能
14
绪论
4. 力学性能与材料科学的发展。
5.
低碳钢－高强钢及高耐热材料。
6.
随着航空航天海洋工程技术发展，
表现
工艺过程
性能
成分/组织结构
18.07.2020
工程材料力学性能
5
人们一直以来都认为不管用多么坚 固的材料做缆索，都有可能承受不了 “太空电梯”的重量而发生断裂。但 是，随着纳米技术的发展，科学家不 断开发出质量轻、强度高的碳纳米管 纤维材料，现有的此类纤维材料强度 已经达到了所需强度的约四分之一， 这使修建“太空电梯”逐渐成为可能。
束德林，《金属力学性能》
18.07.2020
工程材料力学性能
3
绪论
1. 工程材料的力学性能在材料科学与工程 中的地位；
2. 工程材料力学性能研究对象； 3. 工程材料力学性能的分类； 4. 力学性能与材料科学的发展。
18.07.2020
工程材料力学性能
4
绪论
1. 工程材料的力学性能在材料科学与工程 中的地位；
机理；
5.
2）各种力学性能指标的物理概念、实
用意义以及它们之间可能的相互联系；
6.
3）影响工程材料力学性能的因素以及
提高力学性能的方向和途径；
7.
4）各种力学性能测试方法。
18.07.2020
工程材料力学性能
11
绪论
2. 工程材料力学性能研究对象；
3.
力学性能主要指材料的弹性、塑性
和强度。
4.
弹性－－材料在外力作用下保持固