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外力类型与材料性能

外力类型与材料性能

一、外力的作用方式

材料失效行为一般是与外力(F) 作用的方式有关。构件上作用的外力类型一般有五种:

  1. 拉伸

  2. 压缩

  3. 弯曲

  4. 剪切

  5. 扭转

                                          外力的作用方式

二、材料的力学性能 

材料的力学性能是指在外力和环境等因素共同作用下抵抗变形和断裂的能力。主要性能指标有:

三、材料的拉伸变形

在材料的拉伸应力-应变图中,横坐标和纵坐标分别为材料的应变ε(strain)应力和σ(stress) 。

                                 碳钢材料的拉伸应力-应变曲线

●  材料在外力作用下发生形状、尺寸的变化叫变形。

    (1)外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。

    (2)外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。

●  拉伸-位移曲线上的特征点与特征线

      OeA线:  弹性变形阶段

      AC线:   屈服变形阶段

      CB线:   塑性变形阶段

      Bk线:  失稳断裂阶段

      e点:   弹性应力点

      A点:   屈服应力最大点

      C点:   屈服变形结束点

      B点:   最大应力点

      k点:    断裂点     



                拉伸-位移曲线

四、材料的剪切变形

当材料受到剪力(S)作用时,其剪应力τ (shear stress)与剪应变γ(shear strain) 有如下关系:

五、典型材料的应力应变曲线


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