第十四讲 课题：第四章 轴向拉伸与压缩 4．4 材料拉伸和压缩时的力学性能 目的任务：理解材料拉伸和压缩时的力学性能 重点:低碳钢拉伸时的力学性能 难点：屈服阶段 教学方法：多媒体 第四章 轴向拉伸与压缩 4．4 材料拉伸和压缩时的力学性能 材料的力学性能Material Properties——材料在外力作用下，其强度和变形方面所表现出来的性能（也称机械性能）。 通过试验揭示材料在受力过程中所表现出的与试件几何尺寸无关的材料本身特性。如变形特性，破坏特性等。 研究材料的力学性能的目的是确定在变形和破坏情况下的一些重要性能指标，以作为选用材料，计算构件强度、刚度的依据。 塑性材料Ductile Materials:低碳钢等 脆性材料Brittle Materials:铸铁等 本节主要介绍低碳钢和铸铁在常温(指室温)、静载(指加载速度缓慢平稳)下的力学性能。 4．4．1低碳钢拉伸时的力学性能 1.试件和设备 标准试件:圆截面试件，标距L 与直径d 的比例分为，L=10d，L=5d； 试验设备:拉力机 简图 实验 2.低碳钢拉伸时的力学性能 低碳钢是指含碳量在0.3%以下的碳素钢，如A3钢、16Mn钢。 拉伸试验（The Tensile Test）：绘出 F-△L 曲线（载荷——变形） 由于 F-△L 曲线与试样的尺寸有关，为了消除试件尺寸的影响，常采用应力应变曲线，即曲线来代替 F-△L 曲线。 曲线（Stress-Strain Diagram）： 低碳钢试件拉伸时的曲线 1．弹性阶段 比例极限 σp Elastic deformation oa 段：在拉伸的初始阶段应力与应变为直线关系直至a 点， 此时a 点所对应的应力值称为比例极限，用p 表示。 虎克定律Hooke’s Law: 当<p，有 它表示应力与应变成正比，即有 E为弹性模量Modulus of Elasticity aa′段，已不再是直线，说明材料已不符合虎克定律。但在aa′段内卸载，变形也随之消失，说明aa′段也发生弹性变形， oa′段称为弹性阶段。a′点所对应的应力值记作e ——弹性极限elastic limit 弹性极限与比例极限非常接近，近似地用比例极限代替弹性极限。 2．屈服yield阶段 屈服点s(屈服极限) bc段：屈服——应力超过弹性极限后继续加载，会出现一种现象，即应力增加很少或不增加，应变会很快增加，这种现象称之。 屈服极限——开始发生屈服的点所对应的应力，又称屈服强度yield stress。 在屈服阶段应力不变而应变不断增加，材料似乎失去了抵抗变形的能力，因此产生了显著的塑性...
