力學(xué)性能與測試

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1、材料力學(xué)性能及測試孫繼兵2010年6月20日拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)實驗是材料力學(xué)性能測試中最基本的實驗。實驗中的彈性變形、塑性變形、斷裂等各階段真實地反映了材料抵抗外力作用的全過程。它具有簡單易行、試樣便于制備等特點。通過這些實驗可以得到描述材料基本力學(xué)性能的各項指標(biāo)。塑性材料和脆性材料力學(xué)性能比較:塑性材料斷裂前有很大塑性變形抗壓能力與抗拉能力相近延伸率δ>5%可承受沖擊載荷，適合于鍛壓和冷加工脆性材料斷裂前變形很小抗壓能力遠(yuǎn)大于抗拉能力延伸率δ<5%適合于做基礎(chǔ)構(gòu)件或外殼金屬材料的室溫拉伸國標(biāo)G/T228-2002要反映同試件幾何尺寸無關(guān)的特性要標(biāo)準(zhǔn)化——形狀尺寸試件的加

2、工精度試驗條件基本定義1、標(biāo)距（gaugelength）：測量伸長用的試樣圓柱或棱柱部分的長度。原始標(biāo)距(L0)：施力前的試樣標(biāo)距。斷后標(biāo)距(Lu)：試樣斷裂后的標(biāo)距2、平行長度(Lc)（parallellength）試樣兩頭部或兩夾持部分(不帶頭試樣)之間平行部分的長度3、伸長（elongation）試驗期間任一時刻原始標(biāo)距(L0)的增量。4、伸長率（percentageelongation）原始標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距(L0)之比的百分率。斷后伸長率(A)：斷后標(biāo)距的殘余伸長(Lu-L0)與原始標(biāo)距(L0)之比的百分率。斷裂總伸長率(At)：斷裂時刻原始標(biāo)距的總伸長

3、(彈性伸長加塑性伸長)與原始標(biāo)距(L0)之比的百分率。最大力伸長率：最大力時原始標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距(L0)之比的百分率。應(yīng)區(qū)分最大力總伸長率(Agt)和最大力非比例伸長率(Ag)。5、引伸計標(biāo)距(L,)（extensometergaugelength）用引伸計測量試樣延伸時所使用試樣平行長度部分的長度。測定屈服強(qiáng)度和規(guī)定強(qiáng)度性能時推薦人)7o/20測定屈服點延伸率和最大力時或在最大力之后的性能，推薦L，等于La或近似等于么，6、延伸（extension）試驗期間任一給定時刻引伸計標(biāo)距(L,)的增量。殘余延伸率：試樣施加并卸除應(yīng)力后引伸計標(biāo)距的延伸與引伸計標(biāo)距(L,)之

4、比的a分率。非比例延伸率：試驗中任一給定時刻引伸計標(biāo)距的非比例延伸與引伸計標(biāo)距(I,)之比的百分率總延伸率：試驗中任一時刻引伸計標(biāo)距的總延伸(彈性延伸加塑性延伸)與引伸計標(biāo)距(I,)之比的百分率。屈服點延伸率(A,)：呈現(xiàn)明顯屈服(不連續(xù)屈服)現(xiàn)象的金屬材料，屈服開始至均勻加工硬化開始之間引伸計標(biāo)距的延伸與引伸計標(biāo)距(L)之比的百分率。7、斷面收縮率(Z)（percentagereductionofarea）斷裂后試樣橫截面積的最大縮減量(S-S.)與原始橫截面積(So)之比的百分率8、最大力(Fm)（maximumforce）試樣在屈服階段之后所能抵抗的最大力。對于

5、無明顯屈服(連續(xù)屈服)的金屬材料，為試驗期間的最大力。9、應(yīng)力（stress）試驗期間任一時刻的力除以試樣原始橫截面積(Se)之商?？估瓘?qiáng)度(Rm)：相應(yīng)最大力(Fm)的應(yīng)力。屈服強(qiáng)度：當(dāng)金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，在試驗期間達(dá)到塑性變形發(fā)生而力不增加的應(yīng)力點，應(yīng)區(qū)分上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度。上屈服強(qiáng)度(R,H)：試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高應(yīng)力。下屈服強(qiáng)度(R,,_)：在屈服期間，不計初始瞬時效應(yīng)時的最低應(yīng)力。規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度(Rp):非比例延伸率等于規(guī)定的引伸計標(biāo)距百分率時的應(yīng)力。使用的符號應(yīng)附以下腳注說明所規(guī)定的百分率，例如Rp0.2，表示規(guī)定非比例延伸率為0.2

6、%時的應(yīng)力。規(guī)定總延伸強(qiáng)度(Rt):總延伸率等于規(guī)定的引伸計標(biāo)距百分率時的應(yīng)力。使用的符號應(yīng)附以下腳注說明所規(guī)定的百分率，例如Rt0.5，表示規(guī)定總延伸率為0.5%時的應(yīng)力。規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度(Rr):卸除應(yīng)力后殘余延伸率等于規(guī)定的引伸計標(biāo)距(Le)百分率時對應(yīng)的應(yīng)力。使用的符號應(yīng)附以下腳注說明所規(guī)定的百分率。例如Rr0.2，表示規(guī)定殘余延伸率為0.2%時的應(yīng)力。拉伸試樣1)圓形截面2)矩形截面l0=10d0l0=5d0l0tb或原始標(biāo)距(L0)的標(biāo)記應(yīng)用小標(biāo)記、細(xì)劃線或細(xì)墨線標(biāo)記原始標(biāo)距，但不得用引起過早斷裂的缺口作標(biāo)記。對于比例試樣，應(yīng)將原始標(biāo)距的計算值修約至最接近5

7、mm的倍數(shù)，中間數(shù)值向較大一方修約。原始標(biāo)距的標(biāo)記應(yīng)準(zhǔn)確到土1%。如平行長度比原始標(biāo)距長許多，例如不經(jīng)機(jī)加工的試樣，可以標(biāo)記一系列套疊的原始標(biāo)距。有時，可以在試樣表面劃一條平行于試樣縱軸的線，并在此線上標(biāo)記原始標(biāo)距。試驗速率上屈服強(qiáng)度：在彈性范圍和直至上屈服強(qiáng)度，試驗機(jī)夾頭的分離速率應(yīng)盡可能保持恒定并在規(guī)定的應(yīng)力速率的范圍內(nèi)。下屈服強(qiáng)度：若僅測定下屈服強(qiáng)度，在試樣平行長度的屈服期間應(yīng)變速率應(yīng)在0.00025/s--0.0025/s之間。平行長度內(nèi)的應(yīng)變速率應(yīng)盡可能保持恒定如不能直接調(diào)節(jié)這一應(yīng)變速率，應(yīng)通過調(diào)節(jié)屈服即將開始前的應(yīng)力速率來調(diào)整