材料在其他静载下的力学性能要点课件.pptVIP

材料力学性能1

前言1、受力：扭转、弯曲、压缩；以及有缺口试样的受力情况。（轴间、螺纹、油孔、退刀槽、焊缝、不均匀组织、夹杂物、第二相、晶界、亚晶界、以及裂纹等）2、介绍扭转、弯曲、压缩与带缺口试样试样的静拉伸；以及材料硬度试验。2

第二章材料在其他静载下的力学性能§2.1应力状态软性系数§2.2扭转、弯曲与压缩的力学性能§2.3缺口试样静载力学性能§2.4硬度3

第二章材料在其他静载下的力学性能§2.2扭转、弯曲与压缩的力学性能§2.4硬度材料力学之应力应变分析（补充）§2.1应力状态软性系数§2.3缺口试样静载力学性能4

材料性能学§2.2扭转、弯曲与压缩的力学性能一、扭转及其性能指标1、扭转试验测定的力学性能指标(1)试验过程：圆柱形试样；扭转试验机；扭转图。5

材料性能学§2.2扭转、弯曲与压缩的力学性能(2)扭转图：与轴线呈45o方向上承受σ，max与轴线平行或垂直方向上承受τ。max弹性变形阶段：切应力和切应变沿半径方向呈线性分布。弹塑性变形：切应变保持线性关系；切应力呈非线性变化。M-φ6

材料性能学§2.2扭转、弯曲与压缩的力学性能(3)性能指标：非比例切应变γ：P规定非比例扭转应力τ，τ=M/WP材料对扭转塑性变形的抗力．PP扭转屈服强度τ为：τ=M/Wsss扭转强度极限τ为：τ=M/Wbb真实扭转强度极限τ：bf剪切弹性模量G为：G=τ/γ=32Ml/(πφd04)07

材料性能学§2.2扭转、弯曲与压缩的力学性能2、扭转试验特点及应用：(1)测定在拉伸时呈现脆性的材料的强度和塑性。(2)对各种表面强化工艺进行研究和对机件的热处理表面质量进行检验。(3)精确评定拉伸时出现颈缩的高塑性材料的形变能力和形变抗力。(4)测定材料的切断强度的最可靠方法。(5)根据断口特征区分断裂方式是正断还是切断。切断断口：断面和试样轴线垂直，有回旋状塑性变形痕迹。切应力作用，塑性材料。正断断口：断面和试样轴线约成45°。呈螺旋状或斜劈状。正应力作用，脆性材料。8

材料性能学§2.2扭转、弯曲与压缩的力学性能二、弯曲及其性能指标1、弯曲试验测定的力学性能指标：(1)弯曲试验：圆柱试样或方形试祥；万能试验机；加载方式一般有两种：三点弯曲加载和四点弯曲加载。(2)载荷F与试样最大挠度f—弯曲图。max9

材料性能学§2.2扭转、弯曲与压缩的力学性能(3)性能指标：试样弯曲时，受拉一侧表面的最大正应力：σ=M/Wmax抗弯强度(脆性材料)σ：σ=M/Wmaxbbbbb最大弯曲挠度、弯曲弹性模数、规定非比例弯曲应力、断裂挠度等。2．弯曲试验的特点及应用(1)常用于测定那些由于太硬难于加工成拉伸试样的脆性材料的断裂强度，并能显示出它们的塑性差别。(2)用来比较和评定材料表面处理层的质量．10

材料性能学§2.2扭转、弯曲与压缩的力学性能三、压缩及其性能指标试样通常为圆柱形；压缩曲线：1为脆性材料的压缩曲线，2为塑性材料的压缩曲线。规定非比例压缩应力抗压强度相对压缩率相对断面扩展率11

材料性能学§2.4硬度一、硬度试验的意义1、定义：指材料表面上不大体积内，抵抗变形或破裂的能力。2、分类：加载方式→压入法和刻划法；压入法→动载压入法和静载压入法．动载压入法：超声波硬度、肖氏硬度和锤击式布氏硬度。静载压入法：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度。刻划法→莫氏硬度顺序法和挫刀法等。3、特点：(1)α＞2，τσ。maxmax几乎所有材料都会产生塑性变形。(2)设备简单，操作方便快捷，故被广泛应用。(3)可视为无损检测。12

材料性能学§2.4硬度二、硬度试验方法1．布氏硬度(1)测定原理：①淬火钢球或硬质合金球D(mm)；②加载F(kgf)；③压入；④定时；⑤卸载→圆形压痕；⑥测量圆形压痕d；⑦圆形压痕表面积S=[πD(D-√D2-d2)]/22-d2)]⑨淬火钢球：HBS，450；硬质合金球：HBW，450-650。13

材料性能学§2.4硬度(2)表示方法：数字+硬度符号+数字/数字/数字↓↓↓↓↓硬度值(HBW或HBS)钢球直径载荷定时280HBS10/3000/30；50HBW5/75。14

材料性能学§2.4硬度(3)压痕几何相似原理(载荷F与压头直径D)：①d=Dsinφ/2HB=2F/[πD(D-√D→HB=F/D·2/[π(1-√1-sin②两个条件：一是φ为常数；二是保证F/D2-d2)]22φ)]2为常数。③F/D2为常数→φ一定为常数；F/D2为常数→HB恒定。④15

材料性能学§2.4硬度(4)优缺点：①优点：压痕面积大→反映