1.試驗(yàn)條件(Testconditions）

材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能(Mechanicalpropertiesofmaterialsinaxialtensionandcompression)一、實(shí)驗(yàn)方法(Testmethod)（1）常溫:室內(nèi)溫度（2）靜載:以緩慢平穩(wěn)的方式加載（3）標(biāo)準(zhǔn)試件：采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定的試件1.試驗(yàn)條件(Testconditions）

材料在拉2.試驗(yàn)設(shè)備(Testinstruments)

（1）微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)

（2）游標(biāo)卡尺2.試驗(yàn)設(shè)備(Testinstruments)

二、拉伸試驗(yàn)(Tensiletests)

先在試樣中間等直部分上劃兩條橫線(xiàn)這一段桿稱(chēng)為標(biāo)距

l

(originalgagelength).l=10d

或l=5d

1.低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)(Mechanicalpropertiesforalow-carbonsteelintension)（1）拉伸試樣dl標(biāo)距二、拉伸試驗(yàn)(Tensiletests)先（2）拉伸圖(F-l

曲線(xiàn))

拉伸圖與試樣的尺寸有關(guān).為了消除試樣尺寸的影響，把拉力F除以試樣的原始面積A，得正應(yīng)力；同時(shí)把

l除以標(biāo)距的原始長(zhǎng)度l

，得到應(yīng)變.

表示F和

l關(guān)系的曲線(xiàn)，稱(chēng)為拉伸圖(tensiondiagram)FOΔlefhabcdd′gf′Δl0（2）拉伸圖(F-l曲線(xiàn))拉伸p（3）應(yīng)力應(yīng)變圖表示應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系的曲線(xiàn)，稱(chēng)為應(yīng)力-應(yīng)變圖(stress-straindiagram)

（a）彈性階段

試樣的變形完全彈性的.此階段內(nèi)的直線(xiàn)段材料滿(mǎn)足胡克定律(Hooke’slaw)

比例極限(proportionallimit)fOf′hap（3）應(yīng)力應(yīng)變圖（a）彈性階段試樣的變b點(diǎn)是彈性階段的最高點(diǎn).彈性極限(elasticlimit)（b）屈服階段

當(dāng)應(yīng)力超過(guò)b點(diǎn)后，試樣的荷載基本不變而變形卻急劇增加，這種現(xiàn)象稱(chēng)為屈服(yielding).

pfOf′habec點(diǎn)為屈服低限

屈服極限(yieldingstrength)b點(diǎn)是彈性階段的最高點(diǎn).彈性極限（b）屈服階段

sb（c）強(qiáng)化階段

過(guò)屈服階段后，材料又恢復(fù)了抵抗變形的能力，要使它繼續(xù)變形必須增加拉力.這種現(xiàn)象稱(chēng)為材料的強(qiáng)化(hardening)

e點(diǎn)是強(qiáng)化階段的最高點(diǎn)

強(qiáng)度極限(ultimateStrength)epfOf′habcesb（c）強(qiáng)化階段過(guò)屈服階段后，材料（d）局部變形階段

過(guò)e點(diǎn)后，試樣在某一段內(nèi)的橫截面面積顯箸地收縮，出現(xiàn)頸縮

(necking)現(xiàn)象，一直到試樣被拉斷.

sbepfOf′habce（d）局部變形階段過(guò)e點(diǎn)后，試樣在某一段

試樣拉斷后，彈性變形消失，塑性變形保留，試樣的長(zhǎng)度由l變?yōu)閘1，橫截面積原為A

，斷口處的最小橫截面積為A1.

斷面收縮率

(percentreductioninarea)

伸長(zhǎng)率(percentelongation)≧5%的材料，稱(chēng)作塑性材料(ductilematerials)<5%的材料，稱(chēng)作脆性材料

(brittlematerials)（4）伸長(zhǎng)率和端面收縮率試樣拉斷后，彈性變形消失，塑性變形保留，試樣的（5）卸載定律及冷作硬化卸載定律(unloading

law)

若加栽到強(qiáng)化階段的某一點(diǎn)d停止加載,并逐漸卸載,在卸載過(guò)程中,荷載與試樣伸長(zhǎng)量之間遵循直線(xiàn)關(guān)系的規(guī)律稱(chēng)為材料的卸載定律(unloading

law).abcefOgf′hεd′d（5）卸載定律及冷作硬化卸載定律(unloadingl

在常溫下把材料預(yù)拉到強(qiáng)化階段然后卸載,當(dāng)再次加載時(shí),試樣在線(xiàn)彈性范圍內(nèi)所能承受的最大荷載將增大.這種現(xiàn)象稱(chēng)為冷作硬化冷作硬化e-彈性應(yīng)變(elasticstrain)p-塑性應(yīng)變(plasticstrain)abcdefOd′gf′hepd在常溫下把材料預(yù)拉到強(qiáng)化階段然后卸載,當(dāng)再次加載時(shí),YieldStrengthandUltimateStrength

YieldStrengthandUltimateSt2.無(wú)明顯屈服極限的塑性材料

(Ductilematerialswithoutclearingdefinedyieldpoint)

s0.23.鑄鐵拉伸時(shí)的機(jī)械性能ｂ-鑄鐵拉伸強(qiáng)度極限(Mechanicalpropertiesforacastironintension)e

0.2%s割線(xiàn)斜率名義屈服應(yīng)力用

表示.O

/MPa/%eｂα2.無(wú)明顯屈服極限的塑性材料

(DuctilemateriBrittlevs.DuctileBehavior

Brittlevs.DuctileBehavior三、材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能(Mechanicalpropertiesofmaterialsinaxialcompression)

1.實(shí)驗(yàn)試樣

(Testspecimen)2.低碳鋼壓縮時(shí)的s-e曲線(xiàn)(Stress-straincurveforalow-carbonsteelincompression)dhFFFF三、材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能(Mechanicalproper

sOe

壓縮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

低碳鋼壓縮時(shí)的彈性模量E屈服極限s都與拉伸時(shí)大致相同.

屈服階段后,試樣越壓越扁,橫截面面積不斷增大,試樣不可能被壓斷,因此得不到壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限.sOe壓縮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明低碳鋼壓縮時(shí)3.鑄鐵壓縮時(shí)的s-e曲線(xiàn)(Stress-straincurveforcastironincompression)O

/%eｂ

鑄鐵壓縮時(shí)破壞端面與橫截面大致成45°～55°傾角,表明這類(lèi)試樣主要因剪切而破壞,鑄鐵的抗壓強(qiáng)度極限是抗拉強(qiáng)度極限的4～5倍.3.鑄鐵壓縮時(shí)的s-e曲線(xiàn)O/%eｂ

以大于1的因數(shù)除極限應(yīng)力,并將所得結(jié)果稱(chēng)為許用應(yīng)力,用[]表示.2.許用應(yīng)力(Allowablestress)1.極限應(yīng)力(Ultimatestress)四、安全因數(shù)和許用應(yīng)力

(Factorofsafety&allowablestress)

n—安全因數(shù)(factorofsafety)

塑性材料(ductilematerials)脆性材料

(brittlematerials)

材料的兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)s和b

稱(chēng)作極限應(yīng)力或危險(xiǎn)應(yīng)力,并用u

表示.以大于1的因數(shù)除極限應(yīng)力,并將所得結(jié)果稱(chēng)為五、應(yīng)力集中(Stressconcentrations)開(kāi)有圓孔的板條

因桿件外形突然變化而引起局部應(yīng)力急劇增大的現(xiàn)象，稱(chēng)為應(yīng)力集中

(stressconcentrations).FFF帶有切口的板條FFF五、應(yīng)力集中(Stressconcentrations)應(yīng)力集中因數(shù)(stress-concentrationfactor)六、蠕變及松弛(creeping&relaxation)

固體材料在保持應(yīng)力不變的情況下，應(yīng)變隨時(shí)間緩慢增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱(chēng)為蠕變(creeping)

粘彈性材料在總應(yīng)變不變的條件下,變形恢復(fù)力（回彈應(yīng)力）隨時(shí)間逐漸降低的現(xiàn)象稱(chēng)為松弛

(relaxation)F同一截面上按凈面積算出的平均應(yīng)力發(fā)生應(yīng)力集中的截面上的最大應(yīng)力應(yīng)力集中因數(shù)(stress-concentrationf1.試驗(yàn)條件(Testconditions）

材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能(Mechanicalpropertiesofmaterialsinaxialtensionandcompression)一、實(shí)驗(yàn)方法(Testmethod)（1）常溫:室內(nèi)溫度（2）靜載:以緩慢平穩(wěn)的方式加載（3）標(biāo)準(zhǔn)試件：采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定的試件1.試驗(yàn)條件(Testconditions）

材料在拉2.試驗(yàn)設(shè)備(Testinstruments)

（1）微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)

（2）游標(biāo)卡尺2.試驗(yàn)設(shè)備(Testinstruments)

二、拉伸試驗(yàn)(Tensiletests)

先在試樣中間等直部分上劃兩條橫線(xiàn)這一段桿稱(chēng)為標(biāo)距

l

(originalgagelength).l=10d

或l=5d

1.低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)(Mechanicalpropertiesforalow-carbonsteelintension)（1）拉伸試樣dl標(biāo)距二、拉伸試驗(yàn)(Tensiletests)先（2）拉伸圖(F-l

曲線(xiàn))

拉伸圖與試樣的尺寸有關(guān).為了消除試樣尺寸的影響，把拉力F除以試樣的原始面積A，得正應(yīng)力；同時(shí)把

l除以標(biāo)距的原始長(zhǎng)度l

，得到應(yīng)變.

表示F和

l關(guān)系的曲線(xiàn)，稱(chēng)為拉伸圖(tensiondiagram)FOΔlefhabcdd′gf′Δl0（2）拉伸圖(F-l曲線(xiàn))拉伸p（3）應(yīng)力應(yīng)變圖表示應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系的曲線(xiàn)，稱(chēng)為應(yīng)力-應(yīng)變圖(stress-straindiagram)

（a）彈性階段

試樣的變形完全彈性的.此階段內(nèi)的直線(xiàn)段材料滿(mǎn)足胡克定律(Hooke’slaw)

比例極限(proportionallimit)fOf′hap（3）應(yīng)力應(yīng)變圖（a）彈性階段試樣的變b點(diǎn)是彈性階段的最高點(diǎn).彈性極限(elasticlimit)（b）屈服階段

當(dāng)應(yīng)力超過(guò)b點(diǎn)后，試樣的荷載基本不變而變形卻急劇增加，這種現(xiàn)象稱(chēng)為屈服(yielding).

pfOf′habec點(diǎn)為屈服低限

屈服極限(yieldingstrength)b點(diǎn)是彈性階段的最高點(diǎn).彈性極限（b）屈服階段

sb（c）強(qiáng)化階段

過(guò)屈服階段后，材料又恢復(fù)了抵抗變形的能力，要使它繼續(xù)變形必須增加拉力.這種現(xiàn)象稱(chēng)為材料的強(qiáng)化(hardening)

e點(diǎn)是強(qiáng)化階段的最高點(diǎn)

強(qiáng)度極限(ultimateStrength)epfOf′habcesb（c）強(qiáng)化階段過(guò)屈服階段后，材料（d）局部變形階段

過(guò)e點(diǎn)后，試樣在某一段內(nèi)的橫截面面積顯箸地收縮，出現(xiàn)頸縮

(necking)現(xiàn)象，一直到試樣被拉斷.

sbepfOf′habce（d）局部變形階段過(guò)e點(diǎn)后，試樣在某一段

試樣拉斷后，彈性變形消失，塑性變形保留，試樣的長(zhǎng)度由l變?yōu)閘1，橫截面積原為A

，斷口處的最小橫截面積為A1.

斷面收縮率

(percentreductioninarea)

伸長(zhǎng)率(percentelongation)≧5%的材料，稱(chēng)作塑性材料(ductilematerials)<5%的材料，稱(chēng)作脆性材料

(brittlematerials)（4）伸長(zhǎng)率和端面收縮率試樣拉斷后，彈性變形消失，塑性變形保留，試樣的（5）卸載定律及冷作硬化卸載定律(unloading

law)

若加栽到強(qiáng)化階段的某一點(diǎn)d停止加載,并逐漸卸載,在卸載過(guò)程中,荷載與試樣伸長(zhǎng)量之間遵循直線(xiàn)關(guān)系的規(guī)律稱(chēng)為材料的卸載定律(unloading

law).abcefOgf′hεd′d（5）卸載定律及冷作硬化卸載定律(unloadingl

在常溫下把材料預(yù)拉到強(qiáng)化階段然后卸載,當(dāng)再次加載時(shí),試樣在線(xiàn)彈性范圍內(nèi)所能承受的最大荷載將增大.這種現(xiàn)象稱(chēng)為冷作硬化冷作硬化e-彈性應(yīng)變(elasticstrain)p-塑性應(yīng)變(plasticstrain)abcdefOd′gf′hepd在常溫下把材料預(yù)拉到強(qiáng)化階段然后卸載,當(dāng)再次加載時(shí),YieldStrengthandUltimateStrength

YieldStrengthandUltimateSt2.無(wú)明顯屈服極限的塑性材料

(Ductilematerialswithoutclearingdefinedyieldpoint)

s0.23.鑄鐵拉伸時(shí)的機(jī)械性能ｂ-鑄鐵拉伸強(qiáng)度極限(Mechanicalpropertiesforacastironintension)e

0.2%s割線(xiàn)斜率名義屈服應(yīng)力用

表示.O

/MPa/%eｂα2.無(wú)明顯屈服極限的塑性材料

(DuctilemateriBrittlevs.DuctileBehavior

Brittlevs.DuctileBehavior三、材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能(Mechanicalpropertiesofmaterialsinaxialcompression)

1.實(shí)驗(yàn)試樣

(Testspecimen)2.低碳鋼壓縮時(shí)的s-e曲線(xiàn)(Stress-straincurveforalow-carbonsteelincompression)dhFFFF三、材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能(Mechanicalproper

sOe

壓縮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

低碳鋼壓縮時(shí)的彈性模量E屈服極限s都與拉伸時(shí)大致相同.

屈服階段后,試樣越壓越扁,橫截面面積不斷增大,試樣不可能被壓斷,因此得不到壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限.sOe壓縮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明低碳鋼壓縮時(shí)3.鑄鐵壓縮時(shí)的s-e曲線(xiàn)(Stress-straincurveforcastironincompression)O

/%eｂ

鑄鐵壓縮時(shí)破壞端面與橫截面大致成45°～55°傾角,表明這類(lèi)試樣主要因剪切而破壞,鑄鐵的抗壓強(qiáng)度極限是抗拉強(qiáng)度極限