应力-应变曲线优质PPT.ppt

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,2标准试件：

塑性材料的典型代表；

脆性材料的典型代表；

（2）标准试件：

标距：

用于测试的等截面部分长度；

尺寸符合国标的试件；

圆截面试件标距：

L0=10d0或5d0,2、试验机,3、低碳钢拉伸曲线,明显的四个阶段,1、弹性阶段ob,比例极限,弹性极限,2、屈服阶段bc（失去抵抗变形的能力）,屈服极限,3、强化阶段ce（恢复抵抗变形的能力）,强度极限,4、局部径缩阶段ef,

（1）弹性阶段比例极限poa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的斜率就是材料的弹性模量，直线部分最高点所对应的应力值记作p，称为材料的比例极限。

曲线超过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点所对应的应力值记作e，称为材料的弹性极限。

弹性极限与比例极限非常接近，工程实际中通常对二者不作严格区分，而近似地用比例极限代替弹性极限。

（2）屈服阶段屈服点曲线超过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的能力，把这种应力不增加而应变显著增加的现象称作屈服，bc段称为屈服阶段。

屈服阶段曲线最低点所对应的应力称为屈服点（或屈服极限）。

在屈服阶段卸载，将出现不能消失的塑性变形。

工程上一般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的标志，所以屈服点是衡量材料强度的一个重要指标。

（3）强化阶段抗拉强度经过屈服阶段后，曲线从c点又开始逐渐上升，说明要使应变增加，必须增加应力，材料又恢复了抵抗变形的能力，这种现象称作强化，ce段称为强化阶段。

曲线最高点所对应的应力值记作，称为材料的抗拉强度（或强度极限），它是衡量材料强度的又一个重要指标。

（4）缩颈断裂阶段曲线到达e点前，试件的变形是均匀发生的，曲线到达e点，在试件比较薄弱的某一局部（材质不均匀或有缺陷处），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。

4.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的变形表示材料的塑性指标。

常用的塑性指标有两个:

伸长率:

%,断面收缩率:

%,L1试件拉断后的标距L是原标距A1试件断口处的最小横截面面积A原横截面面积。

、值越大，其塑性越好。

一般把5的材料称为塑性材料，如钢材、铜、铝等；

把5的材料称为脆性材料，如铸铁、混凝土、石料等。

工程应用：

冷作硬化,1、弹性范围内卸载、再加载,2、过弹性范围卸载、再加载,即材料在卸载过程中应力和应变是线形关系，这就是卸载定律。

材料的比例极限增高，延伸率降低，称之为冷作硬化或加工硬化。

对于脆性材料（铸铁），拉伸时的应力应变曲线为微弯的曲线，没有屈服和径缩现象，试件突然拉断。

断后伸长率约为0.5%。

为典型的脆性材料。

bt拉伸强度极限（约为140MPa）。

它是衡量脆性材料（铸铁）拉伸的唯一强度指标。

5、灰铸铁,常温、静载,9-5,二、压缩时的应力应变曲线,1、试样及试验条件,2、低碳钢压缩实验,金属材料的压缩试样，一般制成短圆柱形，柱的高度约为直径的1.53倍，试样的上下平面有平行度和光洁度的要求非金属材料，如混凝土、石料等通常制成正方形。

低碳钢是塑性材料，压缩时的应力应变图，如图示。

在屈服以前，压缩时的曲线和拉伸时的曲线基本重合，屈服以后随着压力的增大，试样被压成“鼓形”，最后被压成“薄饼”而不发生断裂，所以低碳钢压缩时无强度极限。

3、灰铸铁,曲线没有明显的直线部分，应力较小时，近似认为符合虎克定律。

曲线没有屈服阶段，变形很小时沿与轴线大约成45的斜截面发生破裂破坏。

曲线最高点的应力值称为抗压强度。

铸铁材料抗压性能远好于抗拉性能，这也是脆性材料共有的属性。

因此，工程中常用铸铁等脆性材料作受压构件，而不用作受拉构件。

塑性材料和脆性材料力学性能比较,塑性材料,脆性材料,断裂前有很大塑性变形,断裂前变形很小,抗压能力与抗拉能力相近,抗压能力远大于抗拉能力,延伸率5%,延伸率5%,可承受冲击载荷，适合于锻压和冷加工,适合于做基础构件或外壳,材料的塑性和脆性会因为制造方法工艺条件的改变而改变,