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工程材料强度测试培训
汇报人：PPT可修改
2024-01-17
目录
强度测试基本概念与原理
常用工程材料及其特性
强度测试方法与技术
设备操作与数据处理技巧
实际案例分析与讨论
培训总结与展望
CONTENTS
01
强度测试基本概念与原理
CHAPTER
强度是指材料在受到外力作用时，抵抗破坏或变形的能力。它是材料力学性能的重要指标之一。
强度定义
根据受力方式和变形特点，强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。
强度分类
材料在受到外力作用时，无明显塑性变形而突然断裂的破坏形式。如玻璃、陶瓷等材料的破坏。
脆性破坏
韧性破坏
疲劳破坏
材料在受到外力作用时，先发生塑性变形，最终断裂的破坏形式。如钢铁等金属材料的破坏。
材料在交变应力作用下，经过一定次数循环后发生的破坏。如机械零件、桥梁等结构的疲劳破坏。
03
02
01
应力与应变成正比，卸载后材料恢复原状。
应力超过弹性极限后，材料开始产生塑性变形。
材料在屈服后继续加载，应力随应变增加而增加，但增加速度逐渐减慢。
材料在达到最大应力后开始颈缩，应力迅速下降直至断裂。
弹性阶段
屈服阶段
强化阶段
颈缩阶段
材料的化学成分对其强度有重要影响。例如，合金元素可以提高金属的强度。
化学成分
材料的组织结构如晶粒大小、相组成等也会影响其强度。细晶粒组织通常具有较高的强度。
组织结构
通过热处理可以改变材料的组织结构和性能，从而提高其强度。例如，淬火、回火等热处理方法可以显著提高钢的强度。
热处理
材料的强度还受到应力状态的影响。三向拉应力状态会降低材料的强度，而三向压应力状态则会提高材料的强度。
应力状态
02
常用工程材料及其特性
CHAPTER
高强度、良好的塑性和韧性，广泛应用于建筑、桥梁、车辆等领域。
钢材
轻质、耐腐蚀、良好的导电性和导热性，用于航空、汽车、电子等领域。
铝合金
优良的导电性、导热性和耐腐蚀性，用于电气、化工、建筑等领域。
铜及铜合金
轻质、耐腐蚀、良好的绝缘性和加工性，用于电子、汽车、家电等领域。
工程塑料
高弹性、耐磨、耐油、耐酸碱，用于轮胎、密封件、减震器等。
橡胶
高硬度、高耐磨、高耐温、耐腐蚀，用于刀具、轴承、航空航天等领域。
陶瓷
纤维增强复合材料
高强度、高刚度、轻质，用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
层压复合材料
耐冲击、耐疲劳、良好的隔音隔热性能，用于建筑、船舶、车辆等领域。
功能复合材料
具有特殊功能如导电、导热、磁性等，用于电子、医疗、环保等领域。
力学性能
物理性能
化学性能
加工性能
金属材料具有较高的强度和韧性，非金属材料如工程塑料和橡胶具有较低的强度和较高的弹性。
金属材料易受到腐蚀和氧化，而非金属材料如橡胶和陶瓷则具有较好的耐腐蚀性。
金属材料具有良好的导电性和导热性，而非金属材料如陶瓷和工程塑料则具有优良的绝缘性。
金属材料具有较好的加工性和可焊性，而非金属材料如工程塑料则易于注塑成型。
03
强度测试方法与技术
CHAPTER
通过对试样施加轴向拉伸载荷，测量其在断裂前的应力-应变关系，评估材料的抗拉强度和延伸率。
拉伸试验原理
试样制备
试验过程
结果分析
按照标准规定加工试样，确保尺寸精度和表面质量，避免试样缺陷对测试结果的影响。
将试样安装在拉伸试验机上，施加拉伸载荷，记录载荷-位移曲线，直至试样断裂。
根据试验数据计算抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标，评估材料的力学性能。
压缩试验原理
通过对试样施加轴向压缩载荷，测量其在破坏前的应力-应变关系，评估材料的抗压强度和压缩变形能力。
试样制备
按照标准规定加工试样，确保尺寸精度和端面平行度，避免试样缺陷对测试结果的影响。
试验过程
将试样放置在压缩试验机上，施加压缩载荷，记录载荷-位移曲线，直至试样破坏。
结果分析
根据试验数据计算抗压强度、压缩模量等指标，评估材料的压缩性能。
试样制备
按照标准规定加工试样，确保尺寸精度和表面质量，避免试样缺陷对测试结果的影响。
结果分析
根据试验数据计算抗弯强度、弯曲模量等指标，评估材料的弯曲性能。
试验过程
将试样放置在弯曲试验机上，施加弯曲载荷，记录载荷-位移曲线，直至试样破坏。
弯曲试验原理
通过对试样施加弯曲载荷，测量其在破坏前的应力-应变关系，评估材料的抗弯强度和弯曲变形能力。
剪切试验原理
试样制备
试验过程
结果分析
按照标准规定加工试样，确保尺寸精度和剪切面平行度，避免试样缺陷对测试结果的影响。
将试样放置在剪切试验机上，施加剪切载荷，记录载荷-位移曲线，直至试样破坏。
根据试验数据计算抗剪强度、剪切模量等指标，评估材料的剪切性能。
通过对试样施加剪切载荷，测量其在破坏前的应力-应变关系，评估材料的抗剪强度和剪切变形能力。
04
设备操作与数据处理技巧
CHAPTER
操作步骤
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