应力应变曲线材料力学市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第五节 应力应变曲线第1页力学性质：在外力作用下材料在变形和破坏方面所力学性质：在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出力学性能表现出力学性能试件和试验条件试件和试验条件常温、静载常温、静载9-49-4一、拉伸时应力一、拉伸时应力应变曲线应变曲线第2页1 1、试件试件L0标点标点标距标距d0（1）材料类型材料类型：低碳钢低碳钢：灰铸铁灰铸铁：2标准试件标准试件：塑性材料经典代表；塑性材料经典代表；脆性材料经典代表脆性材料经典代表；（2）标准试件标准试件：标距标距：用于测试等截面部分长度；用于测试等截面部分长度；尺寸符合国家标准试件尺寸符合国家标准试件；圆截面试件标距：圆截面试件标距：L0=10d0或或5d0第3页2、试验机第4页第5页3、低碳钢拉伸曲线第6页显著四个阶段显著四个阶段1 1、弹性阶段、弹性阶段obob百分比极百分比极限限弹性极限弹性极限2 2、屈服阶段、屈服阶段bcbc（失去抵（失去抵抗变形能力）抗变形能力）屈服极限屈服极限3 3、强化阶段、强化阶段cece（恢复抵抗（恢复抵抗变形能力）变形能力）强度极限强度极限4 4、局部径缩阶段、局部径缩阶段efef第7页 (1)(1)弹性阶段弹性阶段 百分比极限百分比极限p 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斜率 就是材料弹性模量，直线部分最高点所对应应力值记作pp，称为材料百分比极限百分比极限。曲线超出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点所对应应力值记作ee，称为材料弹性极限弹性极限。弹性极限与百分比极限非常靠近，工程实际中通常对二弹性极限与百分比极限非常靠近，工程实际中通常对二者不作严格区分，而近似地用百分比极限代替弹性极限。者不作严格区分，而近似地用百分比极限代替弹性极限。第8页 (2)(2)屈服阶段屈服阶段 屈服点屈服点 曲线超出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能力，把这种应力不增加而应变显著增加现象称作屈服，bc段称为屈服阶段。屈服阶段曲线最低点所对应应力 称为屈屈服服点点(或屈屈服服极极限限)。在屈服阶段卸载，将出现不能消失塑性变形。工程上普通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标志，所以屈服点 是衡量材料强度一个主要指标。第9页 (3)(3)强化阶段强化阶段 抗拉强度抗拉强度 经过屈服阶段后，曲线从c点又开始逐步上升，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。曲线最高点所对应应力值记作 ，称为材料抗抗拉拉强强度度(或强度极限)，它是衡量材料强度又一个主要指标。(4)(4)缩颈断裂阶段缩颈断裂阶段 曲线抵达e点前，试件变形是均匀发生，曲线抵达e点，在试件比较微弱某一局部(材质不均匀或有缺点处)，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。第10页4.4.塑性指标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变形表示材料塑性指标。惯用塑性指标有两个:伸长率伸长率:%断面收缩率断面收缩率:%L1 试件拉断后标距L 是原标距A1 试件断口处最小横截面面积A 原横截面面积。、值越大，其塑性越好。普通把 5材料称为塑性材料塑性材料，如钢材、铜、铝等；把 5%延伸率延伸率 5%可承受冲击载荷，适合于可承受冲击载荷，适合于锻压和冷加工锻压和冷加工适合于做基础构件或外壳适合于做基础构件或外壳材料塑性和脆性会因为制造方法工艺条件改材料塑性和脆性会因为制造方法工艺条件改变而改变变而改变第20页