材料力学性能 第一章 材料单向静拉伸的力学性能 1、名词解释 弹性比功:为应力-应变曲线下弹性范围所吸收的变形功的能力,又称弹性比能,应变比能。 即弹性比功=ζe2/2E =ζeε e/2 其中ζe 为材料的弹性极限,它表示材料发生弹性变形的极限抗力 包申格效应:指原先经过变形,然后反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS)降低的现象。 滞弹性:应变落后于应力的现象,这种现象叫滞弹性 粘弹性:具有慢性的粘性流变,表现为滞后环,应力松弛和蠕变。上述现象均与温度,时间,密切相关。 内耗:材料在弹性范围加载和卸载时,有一部分加载变形功被材料所吸收,这部分功叫做材料的内耗. 塑性:指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。 脆性断裂:材料断裂前基本上补产生明显的宏观塑性变形。断口一般与正应力垂直,宏观上比较齐平光亮,常呈放射状或结晶状。 韧性断裂:材料断裂前及断裂过程冲产生明显宏观塑性变形的断裂过程。断口往往呈暗灰色、纤维状。 解理断裂:在正应力的作用下,由于原子间结合键的破坏引起的沿特定晶面发生的脆性穿晶断裂。 剪切断裂:材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。 河流花样:实际上是许多解理台阶,不是在单一的晶面上 。流向与裂纹的扩展方向一致。 韧窝:材料发生微孔聚集型断裂时,其断口上表现出的特征花样。 2、设条件应力为ζ,真实应力为 S,试证明 S>ζ。 证明:设瞬时截面积为 A,相应的拉伸力为 F,于是S=F/A。 同样,当拉伸力 F 有一增量dF 时,试样在瞬时长度 L 的基础上变为 L+dL,于是应变的微分增量应为 de=dL/L,试样自L0 伸长至L 后,总的应变量为 e=lnL/ L0 式中 e 为真应变。于是e=ln(1+ε ) 假设材料的拉伸变形是等体积变化过程,于是真应力和条件应力之间有如下关系: S=ζ(1+ε ) 由此说明真应力 S 大于条件应力ζ 3、材料的弹性模数主要取决于什么因素?高分子材料的弹性模数受什么因素影响最严重? 答:材料弹性模量主要取决于结合键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大,可以说它是一个对组织不敏感的性能指标(对金属材料),而对高分子和陶瓷E 对结构和组织敏感。 补充:影响聚合物的弹性模量的因素:下列因素的增加,E↑ 1)主键热力学稳定性的增加 2)结晶区百分比的增加 3)分子链填充密度的增加 4)分子链拉伸方向取向程度的增加 5) 集合物晶体中链端适应性增强 6)链折叠程度的...