应力应变曲线材料力学

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五节 应力应变曲线,1,力学性质：在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出的力学性能,试件和实验条件,常温、静载,9-4,一、拉伸时的应力应变曲线,2,1、试件,L,0,标点,标距,d,0,（1）,材料类型,：,低碳钢,：,灰铸铁,：,2,标准试件,：,塑性材料的典型代表；,脆性材料的典型代表；,（2）,标准试件,：,标距,：,用于测试的等截面部分长度；,尺寸符合国标的试件,；,圆截面试件标距：,L,0,=,10,d,0,或,5,d,0,3,2、试验机,4,5,3、低碳钢拉伸曲线,6,明显的四个阶段,1、弹性阶段ob,比例极限,弹性极限,2、屈服阶段bc（失去抵抗变形的能力）,屈服极限,3、强化阶段ce（恢复抵抗变形的能力）,强度极限,4、局部径缩阶段ef,7,(1)弹性阶段 比例极限,p,oa段是直线，应力与应变在此段成正比关系，材料符合虎克定律，直线oa的斜率 就是材料的弹性模量，直线部分最高点所对应的应力值记作,p,，称为材料的,比例极限,。曲线超过a点，图上ab段已不再是直线，说明材料已不符合虎克定律。但在ab段内卸载，变形也随之消失，说明ab段也发生弹性变形，所以ab段称为弹性阶段。b点所对应的应力值记作,e,，称为材料的,弹性极限,。,弹性极限与比例极限非常接近，工程实际中通常对二者不作严格区分，而近似地用比例极限代替弹性极限。,8,(2)屈服阶段 屈服点,曲线超过b点后，出现了一段锯齿形曲线，这阶段应力没有增加，而应变依然在增加，材料好像失去了抵抗变形的能力，把这种应力不增加而应变显著增加的现象称作屈服，bc段称为屈服阶段。屈服阶段曲线最低点所对应的应力 称为,屈服点,(或,屈服极限,)。在屈服阶段卸载，将出现不能消失的塑性变形。工程上一般不允许构件发生塑性变形，并把塑性变形作为塑性材料破坏的标志，所以屈服点 是衡量材料强度的一个重要指标。,9,(3)强化阶段 抗拉强度,经过屈服阶段后，曲线从,c,点又开始逐渐上升，说明要使应变增加，必须增加应力，材料又恢复了抵抗变形的能力，这种现象称作强化，ce段称为强化阶段。曲线最高点所对应的应力值记作 ，称为材料的,抗拉强度,(或强度极限)，它是衡量材料强度的又一个重要指标。,(4)缩颈断裂阶段,曲线到达,e,点前，试件的变形是均匀发生的，曲线到达,e,点，在试件比较薄弱的某一局部,(,材质不均匀或有缺陷处,),，变形显著增加，有效横截面急剧减小，出现了缩颈现象，试件很快被拉断，所以,ef,段称为缩颈断裂阶段。,10,4.塑性指标,试件拉断后，弹性变形消失，但塑性变形仍保,留下来。工程上用试件拉断后遗留下来的变形,表示材料的塑性指标。常用的塑性指标有两个:,伸长率:,%,断面收缩率,:,%,L,1,试件拉断后的标距,L ,是原标距,A,1,试件断口处的最小横截面面积,A ,原横截面面积。,、值越大，其塑性越好。一般把 ,5,的材料称为,塑性材料,，如钢材、铜、铝等；把,5%,延伸率,5%,可承受冲击载荷，适合于锻压和冷加工,适合于做基础构件或外壳,材料的塑性和脆性会因为制造方法工艺条件的改变而改变,20,