兰大《工程力学(II)(材料)》平时作业离线作业.docx

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1、兰大工程力学（口）（材料）平时作业离线作业工程力学（id （材料）命题作业：背景资料：在工程建设中，低碳钢是典型的塑性材料，铸 铁是典型的脆性材料，作为两种最常见的材料力学的研究对象。 从这两个不同类别材料的实验现象中可以看出塑性材料和脆性 材料的受力现象，了解其中的力学性能。作业名称：低碳钢和铸铁在拉伸试验中的力学性能？请详 细阐述这两种材料拉伸试验的实验现象，并根据工作段的伸长 量和荷载间的关系大致分类。作业要求：1 .现象内容要详细，回答要有条理；.字数控制在600800字;2 .可以分享自己的理解，请勿抄袭。述碳钢和铸铁在工程建设中，低碳钢是典型的塑性材料，铸铁是典 型的脆性材料，两种

2、最广泛使用的材料。那么，受力时，分别有哪些现象呢？在外力作用下（如拉伸、冲击等）仅产生很小的变形即破 坏断裂的材料，称为塑性材料。顾名思义，在外力作用下，低 碳钢虽然产生较显著变形而不被破坏的材料，相反在外力作用 下，铸铁发生微小变形即被破坏的材料。低碳钢低碳钢为塑性材料，开始时遵守胡克定律沿直线上升，比 例极限以后变形加快，但无明显屈服阶段。相反地，图形逐渐 向上弯曲。这是因为在过了比例极限后，随着塑性变形的迅速 增长，而试件的横截面积逐渐增大，因而承受的载荷也随之增 大。从实验我们知道，低碳钢试件可以被压成极簿的平板而一 般不破坏。因此，其强度极限一般是不能确定的。我们只能确 定的是压缩的

3、屈服极限应力。低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的关系由 拉伸图表示。做实验时，可利用万能材料试验机的自动绘图装 置会出其拉伸图拉力F与伸长量AL的关系曲线。铸铁铸铁为脆性材料，其压缩图在开始时接近于直线，与纵轴 之夹角很小，以后曲率逐渐增大，最后至破坏，因此只确定其 强度极限。obc = Fbc/S铸铁试件受压力作用而缩短，表明有 很少的塑性变形的存在。当载荷达到最大值时，试件即破坏， 并在其表面上出现了倾斜的裂缝（裂缝一般大致在与横截面成 45。的平面上发生）铸铁受压后的破坏是突然发生的，这是脆 性材料的特征。从试验结果与拉伸试验结果作一比较,可以看出，铸铁承受压缩的能力远远大于承受拉伸的能力。抗压强度远远超过抗拉强度,伸的能力。抗压强度远远超过抗拉强度,这是脆性材料的一般属性。通过对比发现，低碳钢材料的塑性好，其抗剪能力弱 于抗拉；抗拉与抗压相近。铸铁材料塑性差，其抗拉远小于抗压强度，抗剪优于抗拉低于抗压。所以在工程结构中塑性材料应用范围广，脆性材料最好处 于受压状态，比如车床机座等。最后，低碳钢是塑性材料，其拉伸时的应力-应变曲线 主要分四个阶段：弹性阶段、屈