应力应变曲线 力学性质在外力作用下材料在变形和破坏方面所 表现出的力学性能一、拉伸时的应力应变曲线常温、静载试件和实验条件标距1 材料类型低碳钢塑性材料的典型代表; 灰铸铁脆性材料的典型代表;2 标准试件尺寸符合国标的试件;标距用于测试的等截面部分长度；圆截面试件标距LO1MO或5心试验机M低获铜拉伸曲钱F /曲线Al明显的四个阶段1、弹性阶段Obbp 比例极限6 -弹性极限E tan2、屈服阶段be （失去抵 抗变形的能力）厲屈服极限3、强化阶段ce （恢复抵抗 变形的能力）生强度极限4、局部径缩阶段ef1弹性阶段 比例极限Op0Q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tana E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Q点，图 上乩段已不再是直线，说明材料已不符合虎克定 律。但在乩段内卸载，变形也随之消失，说明乩 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oe ,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。屈服阶段屈服点6曲线超过b点后，出现了一段锯齿形曲线,这一阶段应力没有增加，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，be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6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，舷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w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。2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牛2x100 断面收缩率0 44x100 A厶一试件拉断后的标距L是原标距A | 试件断口处的最小横截而面积 A 原横截面面积。5、0值越大，其塑性越好。一般把5 25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。工程应用冷作硬化即材料在卸载过程中1、弹性范围内卸载、再加载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。2、过弹性范围卸载、再加载5,灰需铁对于脆性材料（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。a”bt-拉伸强度极限（约为140MPa）o它是 衡量脆性材料（铸铁）拉伸的唯一强度指标。1、压缩时的应力应变曲线人试瞬及试验条件压缩试样心1.53常温、静载打 a MPaOOi O2 0-10.2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1.5 3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、6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b勿称为抗压强度。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。讨论题现有钢、铸铁两种棒材,其直径相同，从承载能力和经济效益两方面考虑,选材方案是0图示结构两杆的合理A 1杆为钢，2杆为铸铁；C两杆均为钢；1杆为铸铁，2杆为钢；D两杆均为铸铁。塑性材料和脆性材料力学性能比较塑性材料脆性材料延伸率 5延伸率5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 刑L的改变而改变