材料力学性能复习总结

材料在外力作用下发生形状和尺寸的变化，称为形变。

材料承受外力作用、抵抗变形的能力及其破坏规律，称为材料的力学性能或机械性能。

材料在单位面积上所受的附加内力称为应力。

法向应力导致材料伸长或缩短，而剪切应力引起材料的切向畸变。

应变是用来表征材料在受力时内部各质点之间的相对位移。

对于各向同性材料，有三种基本类型的应变：拉伸应变ε，剪切应变γ和压缩应变Δ。

若材料受力前的面积为A0，则σ0=F/A0称为名义应力。

若材料受力后面积为A，则σT=F/A称为真实应力。

对于理想的弹性材料，在应力作用下会发生弹性形变，其应力与应变关系服从胡克（Hook）定律（σ=Eε）。

E是弹性模量，又称为弹性刚度。

弹性模量是材料发生单位应变时的应力，它表征材料抵抗形变能力（即刚度）的大小。

E越大，越不容易变形，表示材料刚度越大。

弹性模量是原子间结合强度的标志之一。

泊松比：在拉伸试验时，材料横向单位面积的减少与纵向单位长度的增加之比值。

粘性形变是指粘性物体在剪切应力作用下发生不可逆的流动形变，该形变随时间增加而增大。

材料在外应力去除后仍保持部分应变的特性称为塑性。

材料发生塑性形变而不发生断裂的能力称为延展性。

在足够大的剪切应力τ作用下或温度T较高时，材料中的晶体部分会沿着最易滑移的系统在晶粒内部发生位错滑移，宏观上表现为材料的塑性形变。

滑移和孪晶：晶体塑性形变两种基本形式。

蠕变是在恒定的应力σ作用下材料的应变ε随时间增加而逐渐增大的现象。

位错蠕变理论：在低温下受到阻碍而难以发生运动的位错，在高温下由于热运动增大了原子的能量，使得位错能克服阻碍发生运动而导致材料的蠕变。

扩散蠕变理论：材料在高温下的蠕变现象与晶体中的扩散现象类似，蠕变过程是在应力作用下空位沿应力作用方向（或晶粒沿相反方向）扩散的一种形式。

晶界蠕变理论：多晶陶瓷材料由于存在大量晶界，当晶界位相差大时，可把晶界看成是非晶体，在温度较高时，晶界粘度迅速下降，应力使得晶界发生粘性流动而导致蠕变。

知识归纳整理《材料力学性能》课程期末总复习一、名词解释刚度、形变强化、弹性极限、应力腐蚀开裂、韧性、等温强度、缺口效应、磨损、腐蚀疲劳、脆性断裂、等强温度、应力松弛、Bauschinger效应、粘着磨损、缺口敏感度、冲击韧度、滞弹性、韧脆转变温度、应力腐蚀、抗拉强度、蠕变、高温疲劳、低应力脆断、氢脆、弹性变形、应力状态软性系数、应力幅、应力场强度因子、变动载荷、抗热震性、弹性比功、残余应力、比强度、高周疲劳、约比温度、滑移、应变时效、内耗、断面收缩率、腐蚀磨损二、挑选题1、Bauschinger效应是指经过预先加载变形，然后再反向加载变形时材料的弹性极限（）的现象。

A．升高B．降低C．不变D．无规律可循2、橡胶在室温下处于：（）A．硬玻璃态B．软玻璃态C．高弹态D．粘流态3、下列金属中，拉伸曲线上有明显屈服平台的是：（）A．低碳钢B．高碳钢C．白口铸铁D．陶瓷4、HBS所用压头为（）。

A．硬质合金球B．淬火钢球C．正四棱金刚石锥D．金刚石圆锥体5、对称循环交变应力的应力比r为（）。

A．-1 B．0 C．-∞D．+∞6、Griffith强度理论适用于（）。

A．金属B．陶瓷C．有机高分子D．晶须7、疲劳裂纹最易在材料的什么部位产生（）。

A．表面B．次表面C．内部D．不一定8、⊿Kth表示材料的（）。

A．断裂韧性B．疲劳裂纹扩展门槛值求知若饥，虚心若愚。

C．应力腐蚀破碎门槛值D．应力场强度因子9、拉伸试样的直径一定，标距越长则测出的断面收缩率会（）。

A．越高B．越低C．不变D．无规律可循10、下述断口哪一种是延性断口（）。

A．穿晶断口B．沿晶断口C．河流花样D．韧窝断口11、与维氏硬度可以相互比较的是（）。

A．布氏硬度B．洛氏硬度C．莫氏硬度D．肖氏硬度12、为提高材料的疲劳寿命可采取如下措施（）。

A．引入表面拉应力B．引入表面压应力C．引入内部压应力D．引入内部拉应力13、材料的断裂韧性随板材厚度或构件截面尺寸的增加而（）。

工程材料力学性能各个章节主要复习知识点第一章弹性比功：又称弹性比能，应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

滞弹性：对材料在弹性范围内快速加载或卸载后随时间延长附加弹性应变的现象。

包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服极限）增加，反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。

塑性：指金属材料断裂前发生塑性变形的能力。

脆性：材料在外力作用下（如拉伸，冲击等）仅产生很小的变形及断裂破坏的性质。

韧性：是金属材料断裂前洗手塑性变形功和断裂功的能力，也指材料抵抗裂纹扩展的能力。

应力、应变；真应力，真应变概念。

穿晶断裂和沿晶断裂：多晶体材料断裂时，裂纹扩展的路径可能不同，穿晶断裂穿过晶内；沿晶断裂沿晶界扩展。

拉伸断口形貌特征？①韧性断裂：断裂面一般平行于最大切应力并与主应力成45度角。

用肉眼或放大镜观察时，断口呈纤维状，灰暗色。

纤维状是塑性变形过程中微裂纹不断扩展和相互连接造成的，而灰暗色则是纤维断口便面对光反射能力很弱所致。

其断口宏观呈杯锥形，由纤维区、放射区、和剪切唇区三个区域组成。

②脆性断裂：断裂面一般与正应力垂直，断口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。

板状矩形拉伸试样断口呈人字形花样。

人字形花样的放射方向也与裂纹扩展方向平行，但其尖端指向裂纹源。

韧、脆性断裂区别？韧性断裂产生前会有明显的塑性变形，过程比较缓慢；脆性断裂则不会有明显的塑性变形产生，突然发生，难以发现征兆拉伸断口三要素？纤维区，放射区和剪切唇。

缺口试样静拉伸试验种类？轴向拉伸、偏斜拉伸材料失效有哪几种形式？磨损、腐蚀和断裂是材料的三种主要失效方式。

材料的形变强化规律是什么？层错能越低，n越大，形变强化增强效果越大退火态金属增强效果比冷加工态是好，且随金属强度等级降低而增加。

在某些合金中，增强效果随合金元素含量的增加而下降。

材料的晶粒变粗，增强效果提高。

第二章应力状态软性系数：材料某一应力状态，τmax和σmax的比值表示他们的相对大小，成为应力状态软性系数，比为α，α=τmaxσmax缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn 与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值表示缺口敏感度，即为NSR=σbnσb第三章低温脆性：在实验温度低于某一温度t2时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显降低，断裂机理由微孔聚集性变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。

材料力学性能复习总结材料力学性能是指材料在外力作用下所表现出的力学特性和性能。

在材料力学性能的学习中，不仅需要了解材料的基本力学性质，还需要掌握材料的破坏机制、变形行为以及材料的力学性能测试方法等方面的知识。

以下是对材料力学性能复习的总结。

1.材料的破坏机制和破坏形态材料的破坏机制是指材料在受力作用下发生破坏的方式和过程。

常见的破坏机制有拉伸破坏、压缩破坏、剪切破坏等。

拉伸破坏时，材料会发生断裂；压缩破坏时，材料会出现压缩变形和压碎现象；剪切破坏时，材料会出现剪切变形和断裂等。

材料的破坏形态是指材料在受力作用下发生的形态变化。

常见的破坏形态有脆性断裂、塑性变形和疲劳破坏等。

脆性断裂是指材料在受静态或低应力下发生迅速断裂的性质；塑性变形是指材料在受力作用下发生塑性流动，而不发生断裂；疲劳破坏是指材料在反复受力下产生裂纹并最终导致断裂。

2.材料的变形行为和变形机制材料的变形行为是指材料在受力作用下发生的形变现象。

常见的变形行为有弹性变形、塑性变形和粘弹性变形等。

弹性变形是指材料在受力作用下发生的可逆性变形。

材料在弹性变形时能够恢复到原始形状和尺寸。

弹性变形的机制是原子之间的键能发生弹性形变，即在受力作用下原子间的距离发生变化，但不改变原子间的相对位置。

塑性变形是指材料在受力作用下发生的不可逆性变形。

材料在塑性变形时会发生晶格的滑移和位错的运动。

塑性变形的机制是原子间的键能发生塑性形变，即原子间的相对位置发生改变。

粘弹性变形是指材料在受力作用下表现出介于弹性变形和塑性变形之间的性质。

材料在粘弹性变形时有一部分能量会被消耗掉，导致材料的不完全恢复。

粘弹性变形的机制是在外力作用下，分子间的键发生的弹性形变和分子间的长距离位移。

3.材料力学性能的测试方法拉伸试验是指将材料置于拉力下进行测试。

通过拉伸试验可以了解材料的弹性性能、破坏强度、延展性以及断裂形态等。

压缩试验是指将材料置于压力下进行测试。

通过压缩试验可以了解材料的强度和刚度等。

期末复习资料一 名词解释1. 弹性比功：又称弹性比能、应变比能，表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。

2. 滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。

3. 循环韧性：金属材料在交变载荷（振动）下吸收不可逆变形功的能力。

也叫金属的内耗。

4. 包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形（残余应变为1%~4%），卸载后再同向加载，规定残余伸长应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余伸长应力降低（特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零）的现象。

5. 应力状态软性系数：金属所受的最大切应力τmax 与最大正应力σmax 的比值大小。

即：()32131max max 5.02σσσσσστα+--== 6. 缺口效应：绝大多数机件的横截面都不是均匀而无变化的光滑体，往往存在截面的急剧变化，如键槽、油孔、轴肩、螺纹、退刀槽及焊缝等，这种截面变化的部分可视为“缺口”，由于缺口的存在，在载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的缺口效应。

缺口第一效应：引起应力集中，改变了缺口前方的应力状态，使缺口试样所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或三向应力状态。

缺口第二效应：缺口使塑性材料强度增高，塑性降低。

7. 缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn 的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb 的比值，称为缺口敏感度，即：8. 缺口试样静拉伸试验：轴向拉伸、偏斜拉伸两种。

9. 布氏硬度——用钢球或硬质合金球作为压头，采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。

10. 洛氏硬度——采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头，以测量压痕深度所表示的硬度11. 维氏硬度——以两相对面夹角为136°的金刚石四棱锥作压头，采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度。

材料力学性能第一章二节．弹变1,。

弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。

这种可恢复的变形称为弹性变形。

2.弹性模量：表征材料对弹性变形的抗力3.弹性性能与特征是原子间结合力的宏观体现，本质上决定于晶体的电子结构，而不依赖于显微组织，因此，弹性模量是对组织不敏感的性能指标。

4.比例极限σp：应力与应变成直线关系的最大应力。

5.弹性极限σe：由弹性变形过渡到弹性塑性变形的应力。

6. 弹性比功: 表示单位体积金属材料吸收弹性变形功的能力，又称弹性比应变能。

7.力学性能指标：反映材料某些力学行为发生能力或抗力的大小。

8.弹性变形特点：应力与应变成比例，产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状9.滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象，称为滞弹性。

10.循环韧性：指在塑性区加载时材料吸收不可逆变形功的能力。

11.循环韧性应用：减振、消振元件。

12.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载规定残余伸长应力降低的现象，称为包申格效应。

13.包申格应变：指在给定应力下，正向加载与反向加载两应力－应变曲线之间的应变差。

14.消除包申格效应：预先进行较大的塑性变形。

在第二次反向受力前先使金属材料于回复或再结晶温度下退火。

三节：塑性1.塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性) 变形的能力.2.影响材料屈服强度的因素：㈠内在因素. 1. 金属本性及晶格类型.主滑移面位错密度大，屈服强度大。

2. 晶粒大小和亚结构.晶界对位错运动具有阻碍作用。

晶粒小可以产生细晶强化。

都会使强度增加。

3.溶质原子:溶质元素溶入金属晶格形成固溶体,产生固溶强化。

4，第二相. a.不可变形的第二相绕过机制.留下一个位错环对后续位错产生斥力, b.可以变形的第二相切过机制.由于，质点与基体间晶格错排及位错切过第二相质点产生新界面需要做功，使强度增加。

材料力学性能总结1、内因：a)金属本性及晶格类型：金属本性及晶格类型不同，位错运动所受的阻力不同。

b)晶粒大小和亚结构：减小晶粒尺寸将使屈服强度提高。

c)溶质元素：固溶强化。

d)第二相2、外因：温度(-)；应变速率(+)；应力状态。

第二相强化(沉淀强化+弥散强化)：通过第二相阻碍位错运动实现的强化。

强化效果：在第二相体积比相同的情况下，第二相质点尺寸越小，强度越高，强化效果越好；在第二相体积比相同的情况下，长形质点的强化效果比球形质点的强化效果好；第二相数量越多，强化效果越好。

细晶强化：通过减小晶粒尺寸增加位错运动障碍的数目(阻力大)，减小晶粒内位错塞积群的长度(应力小)，从而使屈服强度提高的方法。

同时提高塑性及韧性的机理：晶粒越细，变形分散在更多的晶粒内进行，变形较均匀，且每个晶粒中塞积的位错少，因应力集中引起的开裂机会较少，有可能在断裂之前承受较大的变形量，即表现出较高的塑性。

细晶粒金属中，裂纹不易萌生（应力集中少），也不易传播（晶界曲折多），因而在断裂过程中吸收了更多能量，表现出较高的韧性。

固溶强化：在纯金属中加入溶质原子形成固溶合金，将显著提高屈服强度。

原因：溶质原子与位错的弹性相互作用，使溶质原子扩散到位错周围，形成柯氏气团；柯氏气团钉扎位错，提高位错运动阻力。

强化效果：间隙固溶体的强化效果大于置换固溶体；溶质和溶剂原子尺寸差越大，强化效果越好；溶质浓度越大，强化效果越好。

应变硬化(形变强化)：金属材料塑性变形过程中所需要的外力不断增大，表明金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力。

原因：塑性变形过程中，位错不断增殖，运动受阻所致。

断裂韧度：临界或失稳状态下的应力场强度因子的大小。

塑性变形：作用在物体上的外力取消后，物体的变形不完全恢复而产生的永久变形。

1、单晶体：滑移+孪生；2、多晶体：各个晶粒塑性变形的综合结果。

特点：各晶粒变形的不同时性；不均匀性；相互协调性。

弹性变形：当外力去除后，能恢复到原来形状或尺寸的变形。

1、低碳钢拉伸试验的过程可以分为 弹性变形 、 塑性变形 和 断裂 三个阶段。

2、材料常规力学性能的五大指标为： 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率断面收缩率 、 冲击功 。

3、陶瓷材料增韧的主要途径有 相变增韧 、 微裂纹增韧 、 表面残余应力增韧 、 晶须或纤维增韧 显微结构增韧以及复合增韧六种。

4、常用测定硬度的方法有 布氏硬度 、 洛氏硬度 和 维氏硬度 测试法。

1、聚合物的弹性模量对 结构 非常敏感，它的粘弹性表现为滞后环、应力松弛和 蠕变 ，这种现象与温度、时间密切有关。

2、影响屈服强度的内在因素有： 结构健 、 组织 、 结构 、 原子本性 ；外在因素有： 温度 、 应变速率 、 应力状态 。

3、缺口对材料的力学性能的影响归结为四个方面： (1)产生应力集中 、(2)引起三相应力状态，使材料脆化 、 (3)由应力集中带来应变集中 、(4)使缺口附近的应变速率增高 。

4、低碳钢拉伸试验的过程可以分为 弹性变形 、 塑性变形 和 断裂 三个阶段。

5、材料常规力学性能的五大指标为： 屈服强度 、 抗拉强度 、 延伸率 断面收缩率 、 冲击功 。

6、陶瓷材料增韧的主要途径有 相变增韧 、 微裂纹增韧 、 表面残余应力增韧 、 晶须或纤维增韧 显微结构增韧以及复合增韧六种。

请说明下面公式各符号的名称以及其物理意义7、c IC c a Y K /=σσc ：断裂应力，表示金属受拉伸离开平衡位置后，位移越大需克服的引力越大，σc 表示引力的最大值；K 1C ：平面应变的断裂韧性，它反映了材料组织裂纹扩展的能力；Y ：几何形状因子a c : 裂纹长度 8、对公式m K c dNda )(∆=进行解释，并说明各符号的名称及其物理意义（5分） 答：表示疲劳裂纹扩展速率与裂纹尖端的应力强度因子幅度之间的关系。

dNda ：裂纹扩展速率（随周次）； c 与m ：与材料有关的常数；K ∆：裂纹尖端的应力强度因子幅度9、εss-蠕变速率，反映材料在一定的应力作用下，发生蠕变的快慢；n为应力指数，n并非完全是材料常数，随着温度的升高，n略有降低；A为常数；σ为蠕变应力。

名词解释：1加工硬化：试样发生均匀塑性变形，欲继续变形则必须不断增加载荷，这种随着随性变形的增大形变抗力不断增大的现象叫加工硬化。

2弹性比功：表示金属材料吸收塑性变形功的能力。

3滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随着时间延长产生附加弹性应变的现象。

4包申格效应：金属材料通过预先加载产生少来塑性变形，卸载后再同向加载，规定参与伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。

5塑性：金属材料断裂前发生塑性变形的能力。

常见塑性变形方式：滑移和孪生6应力状态软性系数：最大切应力最大正应力应力状态软性系数α越大，最大切应力分量越大，表示应力状态越软，材料越易产生塑性变形α越小，表示应力状态越硬，则材料越容易产生脆性断裂7缺口效应：由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态发生拜年话，产生所谓―缺口效应―①缺口引起应力集中，并改变了缺口应力状态，使得缺口试样或机件中所受的应力由原来的单向应力状态改变为两向或者三向应力状态。

②缺口使得材料的强度提高，塑性降低，增大材料产生脆断的倾向。

8缺口敏感度：有缺口强度的抗拉强度ζbm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度ζb的比值. NSR=ζbn / ζs NSR越大缺口敏感度越小9冲击韧性：Ak除以冲击式样缺口底部截面积所得之商10冲击吸收功：式样变形和断裂所消耗的功，称为冲击吸收功以Ak表示，单位J11低温脆性：一些具有体心立方晶格或某些秘排立方晶格的金属，当温度降低到、某一温度时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状，这种现象称为低温脆性12 脆性转变温度：当温度降低时，材料屈服强度急剧增加，而塑形和冲击吸收功急剧减小。

材料屈服强度急剧升高的温度，或断后延伸率，断后收缩率，冲击吸收功急剧减小的温度就是韧脆转变温度tk，tk是一个温度区间13疲劳贝纹线:以疲劳源为中心的近于平行的一簇同心圆.是疲劳源裂纹扩展时前沿的痕迹14疲劳条带：具有略显弯曲并相互平行的沟槽花样，是疲劳断口最典型的微观特征15驻留滑移带：金属在循环应力长期作用下，形成永久留或再现的循环滑移带称为驻留滑移带，具有持久驻留性.16应力场强度因子KI ：表示应力场的强弱程度，对于某一确定的点的大小直接影响应力场的大小，KI 越大，则应力场各应力分量也越大17应力腐蚀：金属在拉应力和特定的化学介质共同作用下，经过一段时间后产生的低应力脆断现象18氢致延滞断裂：高强度钢或α+β钛合金中，含有适量的处于固溶状态的氢，在低于屈服强度的应力持续作用下经过一段时间的孕育期后在金属内部，特别是在三向拉应力区形成裂纹，裂纹的逐步扩展，最后突然发生脆性断裂，这种由于氢的作用而产生的延滞断裂现象称为氢致延滞断裂第一章2.力学性能指标的意义（1)δ0.2 对于拉伸曲线上没有屈服平台的材料，塑性变形硬化过程是连续的，产生0.2%残余伸长应力时刻的屈服强度。

材料力学性能重点总结1.强度：强度是材料抵抗外部载荷引起的破坏的程度，通常使用屈服强度、抗拉强度和抗压强度来评价。

强度越高，材料越能承受外部载荷。

2.韧性：韧性是材料在受力时发生塑性变形以及能够吸收能量的能力。

材料具有较高的韧性时，能够在受到巨大应力时仍然保持不破裂。

3.硬度：硬度是材料抵抗表面破坏的能力，也可以理解为材料的抗刮伤能力。

硬度可以衡量材料的耐磨性和耐磨损能力。

4.弹性模量：弹性模量是材料在受力后恢复原状的能力，可以评估材料在受力后的变形程度。

弹性模量越大，材料的刚性越高。

5.延展性：延展性是材料在受力时能够发生塑性变形而不破坏的能力。

延展性高的材料可以更好地适应复杂应力和形状变化。

6.断裂韧性：断裂韧性是材料在受到外部载荷时能够抵抗破坏的能力。

它是强度和韧性的综合指标，可评估材料在极限条件下的断裂性能。

7.蠕变性：蠕变性是材料在长期受力情况下发生的塑性变形。

材料的蠕变性能评估了其在高温和持续应力下的稳定性。

8.疲劳性：疲劳性是材料在受到反复应力循环后发生破坏的能力。

疲劳性能评估了材料在长期使用过程中的可靠性和耐久度。

9.冲击韧性：冲击韧性是材料在受到突然冲击加载时抵抗破坏的能力。

它可以评估材料在极端工作条件下的抗冲击性能。

10.耐腐蚀性：耐腐蚀性是材料抵抗环境介质侵蚀和化学反应的能力。

材料的耐腐蚀性能评估了其在特定环境中的稳定性和使用寿命。

以上是材料力学性能的重点总结，它们通常都与材料的微观结构、成分、加工工艺和使用条件有关。

通过评估和选择材料的力学性能，可以确保材料在各种应用中具有足够的强度、韧性和稳定性。

仅供参考, 自我感觉价值不大一、解释下列名词滞弹性：在外加载荷作用下，应变落后于应力现象。

静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。

弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。

比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。

二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学姓能?答案：金属的弹性模量主要取决于金属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，所以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点。

改变材料的成分和组织会对材料的强度（如屈服强度、抗拉强度）有显著影响，但对材料的刚度影响不大。

三、什么是包辛格效应，如何解释，它有什么实际意义?答案：包辛格效应就是指原先经过变形，然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。

特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零，这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。

包辛格效应可以用位错理论解释。

第一，在原先加载变形时，位错源在滑移面上产生的位错遇到障碍，塞积后便产生了背应力，这背应力反作用于位错源，当背应力（取决于塞积时产生的应力集中）足够大时，可使位错源停止开动。

背应力是一种长程（晶粒或位错胞尺寸范围）内应力，是金属基体平均内应力的度量。

因为预变形时位错运动的方向和背应力的方向相反，而当反向加载时位错运动的方向与原来的方向相反了，和背应力方向一致，背应力帮助位错运动，塑性变形容易了，于是，经过预变形再反向加载，其屈服强度就降低了。

这一般被认为是产生包辛格效应的主要原因。

其次，在反向加载时，在滑移面上产生的位错与预变形的位错异号，要引起异号位错消毁，这也会引起材料的软化，屈服强度的降低。

实际意义：在工程应用上，首先是材料加工成型工艺需要考虑包辛格效应。

其次，包辛格效应大的材料，内应力较大。

另外包辛格效应和材料的疲劳强度也有密切关系，在高周疲劳中，包辛格效应小的疲劳寿命高，而包辛格效应大的，由于疲劳软化也较严重，对高周疲劳寿命不利。

材料力学性能总结首先是强度。

强度是材料在受力时抵抗变形和破坏的能力。

常见的强度指标包括抗拉强度、抗压强度、抗扭强度和抗剪强度。

抗拉强度是材料在拉伸状态下抵抗断裂的能力，抗压强度是材料在受压状态下抵抗压碎破坏的能力，抗扭强度是材料在扭转状态下抵抗破坏的能力，抗剪强度是材料在受剪应力状态下抵抗破坏的能力。

强度越高，材料的承载能力越强。

其次是刚度。

刚度是材料在受力时抵抗形变的能力。

刚度可以用杨氏模量来衡量，杨氏模量是材料在弹性阶段的应变应力比。

刚度越高，材料的刚性越好，在受力时形变较小，保持较好的形状稳定性。

再次是韧性。

韧性是材料在受力时能够吸收大量能量而不断延展的能力。

韧性可以用抗拉伸功和冲击韧性来衡量。

抗拉伸功是材料断裂前吸收的能量，冲击韧性是材料在受冲击载荷作用下的能量吸收能力。

高韧性的材料能够在受力时吸收更多的能量，具有较好的抗震和耐久性能。

此外，还有硬度。

硬度是材料抵抗刮痕或压痕的能力，常用硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

硬度越高，材料越难被刮伤或压痕，具有较好的耐磨性能。

最后是塑性。

塑性是材料在受力时变形能保留在材料内部的能力。

塑性可以用屈服强度和延伸率来衡量，屈服强度是材料在破坏前的最大抗拗力，延伸率是材料在断裂前拉伸变形的百分比。

高塑性的材料能够在受力时发生大量变形而不破裂，具有较好的可塑性。

总结起来，材料力学性能是评价和选择材料时需要考虑的重要因素，包括强度、刚度、韧性、硬度和塑性等指标。

不同材料的力学性能差异很大，根据具体应用需求进行选择合适的材料，以实现最佳性能。

材料力学性能总结材料力学性能是指材料在受到不同形式的载荷或应力下，表现出不同的物理性质和机械性能。

材料力学性能的总结可以帮助我们更好地认识材料的特性，从而更加科学地选材和设计各种工程应用。

下面将从以下几个方面对材料力学性能进行总结。

一、强度与韧性材料的强度是指其在受到载荷或应力时所能承受的最大应力值。

强度高的材料在设计中可以承受更大的载荷或应力。

常见的材料强度指标有屈服强度、抗拉强度、压缩强度等。

但是，仅依靠强度指标来选材是不够的，因为材料的强度高并不代表它具有优良的力学性能。

例如，脆性材料的强度很高，但其韧性较差，容易发生断裂。

因此，韧性也是一个重要的材料性能。

韧性是指材料在受到载荷时能够吸收能量的能力，也称为能量吸收能力。

通常使用断裂韧性、冲击韧性等来描述材料的韧性指标。

在实际应用中，需要兼顾材料的强度和韧性，以确保其不仅能够承受载荷，还能保证结构的安全稳定。

二、硬度和耐磨性硬度是指材料抵抗各种形式的本质上属于局部破坏的作用或物理和化学作用的能力。

通常使用洛氏硬度、布氏硬度等指标来描述材料的硬度。

硬度高的材料有较强的抵抗力，并能够减少磨损和划痕的发生。

与硬度相似，耐磨性也是一个测量材料抗磨损能力的重要指标。

材料的耐磨性受到多种因素的影响，如材料本身的硬度结构、尺寸、表面形貌和应力等。

在应用中，已经开发出多种表面处理和涂层技术，可以提高材料的硬度和耐磨性，以应对不同的工程需求。

三、热性能材料的热性能包括热膨胀系数、热导率和热扩散等。

热膨胀系数是描述材料在热膨胀时的变形情况的指标。

不同的材料具有不同的热膨胀系数，而这种变形会限制材料的可靠性。

热导率是指材料在温度差异下传导热能的速率。

高热导率的材料有助于热能的传导和散热，减少过热和热膨胀的问题。

热扩散是指一个材料在受到热载荷时，能够在较短时间内吸收和释放热能的能力。

材料的热性能也同样需要在应用时进行考虑和选择。

四、协变效应协变效应是指材料在光滑的表面上受到应力或载荷时出现的变形现象。

材料力学性能一、名词解释1. 内耗：加载时，有一部分变形功被材料所吸收，这部分被吸收的功成为内耗。

2. 塑性：是指材料断裂前产生塑性变形的能力3. 韧性：是材料的力学性能。

是指材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

4. 脆性断裂：是材料断裂前，基本不产生明显的宏观塑性变形，无明显预兆，突然发生的快速断裂过程。

5. 韧性断裂：是材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。

6. 解理断裂：在正应力作用下，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现象。

7. 剪切断裂：剪切断裂是材料在切应力作用下沿滑移面滑移分离而造成的断裂。

8. 应力状态软性系数：在一定加载方式下τmax和σmax的比值称为应力状态软性系数。

9. 缺口效应：①缺口造成应力应变集中②使材料所受的应力由原来单向拉伸改变为两向或三向拉伸③使塑性材料得到强化。

10. 缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb 的比值作为材料的缺口敏感性指标，并称为缺口敏感度。

11. 压入法硬度：是材料表面抵抗另一物体局部压入时所引起的塑性变形能力①动载压入法：超声波硬度、肖氏硬度、锤击、布氏硬度。

②静载压入法：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度。

12. 低温脆性：当试验温度低于某一温度tk时，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理。

断口特征由纤维状变为结晶状。

13. 韧脆转变温度：当试验温度低于某一温度tk时，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理。

转变温度tk称为韧脆转变温度。

14. 冲击韧性：单位A吸收冲击功的能力。

15. 低应力脆断：高强度钢超高强度钢的机件，中低强度钢的大型机件常常在工作应力低于屈服极限的情况下，发生脆性断裂现象。

16. 应力场强度因子：反映了裂纹尖端区域应力场的强度KI17. 断裂韧性：KI随a或σ单独或共同增加而增加，当KI达到一定值时，裂纹失稳扩展断裂。

材料力学性能重点总结1.强度：材料的强度是指材料抵抗外力破坏的能力。

常见的强度指标有屈服强度、抗拉强度、抗压强度等。

屈服强度是指材料在受力后开始出现塑性变形的应力值；抗拉强度是指材料在拉伸状态下的最大应力值；抗压强度是指材料在受到压缩力时的最大应力值。

强度高的材料具有较高的抵抗破坏能力，适用于需要承受大力的场合。

2.韧性：韧性是材料在受力过程中能够吸收能量并发生大变形的能力。

具有良好韧性的材料能够抵抗冲击或拉伸等动力载荷的作用，不易发生断裂或失效。

韧性材料通常具有较高的延展性和断裂韧性。

3.硬度：硬度是材料抵抗刮擦或压痕的能力。

硬度高的材料具有较强的抗刮擦能力和耐磨损性能。

常用的硬度测试方法有洛氏硬度和布氏硬度等。

4.延展性：延展性是指材料在受力时的塑性变形程度。

延展性高的材料能够在受力后产生大的形变而不发生断裂。

材料的延展性通常与其抗拉强度、韧性和冷加工性能有关。

5.抗疲劳性：抗疲劳性是指材料在重复应力作用下不发生疲劳断裂的能力。

材料的抗疲劳性能决定了其在长期运行过程中的耐久性，具有抗疲劳性的材料能够在长期受力下保持稳定性能。

6.温度效应：材料在高温或低温环境下的性能表现。

高温下，材料可能会发生软化或氧化等变化，降低其强度和韧性；而低温下，材料可能变脆，容易发生断裂。

温度效应的了解对于材料的设计和应用非常重要。

除了上述重点性能指标外，材料力学性能还与其他因素有关，如材料的组织结构、制备工艺、应力条件等。

因此，在材料性能的研究和应用过程中，需要综合考虑多因素的影响。

综上所述，材料力学性能的研究对于材料的设计、选择和应用具有重要意义。

绪论弹性：指材料在外力作用下保持和恢复固有形状和尺寸的能力。

塑性：材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力。

刚度：材料在受力时抵抗弹性变形的能力。

强度：材料对变形和断裂的抗力。

韧性：指材料在断裂前吸收塑性变形和断裂功的能力。

硬度：材料的软硬程度。

耐磨性：材料抵抗磨损的能力。

寿命：指材料在外力的长期或重复作用下抵抗损伤和失效的能。

材料的力学性能的取决因素：内因——化学成分、组织结构、残余应力、表面和内部的缺陷等；外因——载荷的性质、应力状态、工作温度、环境介质等条件的变化。

第一章 材料在单向静拉伸载荷下的力学性能1.1 拉伸力—伸长曲线和应力—应变曲线应力—应变曲线退火低碳钢在拉伸力作用下的力学行为可分为弹性变形、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形和不均匀集中塑性变形和断裂几个阶段。

弹性变形阶段：曲线的起始部分，图中的oa 段。

多数情况下呈直线形式，符合虎克定律。

屈服阶段：超出弹性变形范围之后，有的材料在塑性变形初期产生明显的塑性流动。

此时，在外力不增加或增加很小或略有降低的情况下，变形继续产生，拉伸图上出现平台或呈锯齿状，如图中的ab 段。

均匀塑性变形阶段：屈服后，欲继续变形，必须不断增加载荷，此阶段的变形是均匀的，直到曲线达到最高点，均匀变形结束，如图中的bc 段。

不均匀塑性变形阶段：从试样承受的最大应力点开始直到断裂点为止，如图中的cd 段。

在此阶段，随变形增大，载荷不断下降，产生大量不均匀变形，且集中在颈缩处，最后载荷达到断裂载荷时，试样断裂。

弹性模量E ：应力—应变曲线与横轴夹角的大小表示材料对弹性变形的抗力，用弹性模量E退火低碳钢应力—应变曲线表示。

塑性材料应力—应变曲线（a）弹性—弹塑性型：Oa为弹性变形阶段，在a点偏离直线关系，进入弹—塑性阶段，开始发生塑性变形，开始发生塑性变形的应力称为屈服点，屈服点以后的变形包括弹性变形和塑性变形。

在m点卸载，应力沿mn降至零，发生加工硬化。

（b）弹性-不均匀塑性-均匀塑性型：与前者不同在于出现了明显的屈服点aa′，有时呈屈服平台状，有时呈齿状。

材料力学性能重点总结1.强度：材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。

常用于评估材料抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。

强度与材料内部结构关系紧密，常用措施是通过原子间结合力和晶粒结构的稳定性提高强度。

2.韧性：材料的韧性是指承受冲击负载时材料能够发生塑性变形而不发生断裂的能力。

韧性与材料断裂韧度有关，断裂韧度越高，材料的韧性越好。

韧性的提高可以通过增加材料的塑性变形能力来实现，例如降低材料的晶界和相界的应力集中。

3.硬度：材料的硬度是指材料抵抗外部划痕或压痕的能力。

硬度可以用于评价材料的耐磨性和抗划伤性能。

通常，硬度较高的材料具有较好的耐磨性和较高的抗划伤能力。

硬度可以通过提高材料的晶粒尺寸和强化材料的位错密度来改善。

4.塑性：材料的塑性是指材料在受力后能够发生可逆性的非弹性形变的能力。

塑性变形是材料在受力过程中重要的变形方式，可以提高材料的韧性和变形能力。

材料的塑性与材料的熔点、晶粒尺寸和晶粒形态等因素有关。

5.疲劳寿命：材料的疲劳寿命是指材料在循环加载下能够承受的应力循环次数。

疲劳寿命是材料设计和选择的重要指标，特别是在机械和航空领域中。

疲劳寿命与材料中的微观缺陷、动态应力等因素密切相关。

6.脆性：材料的脆性是指材料在受力时容易发生断裂的性质。

脆性材料在受力作用下会发生紧急的破坏，通常不会发生明显的可逆塑性变形。

与韧性材料相比，脆性材料更容易发生断裂。

材料的脆性取决于材料中的缺陷结构和应力分布。

总的来说，材料力学性能是评价材料质量的重要指标。

强度、韧性、硬度、塑性、疲劳寿命和脆性是材料力学性能的关键指标。

合理设计和选择材料可以改善材料力学性能，提高材料的耐久性和可靠性。

材料力学性能材料受力后就会产生变形，材料力学性能是指材料在受力时的行为。

描述材料变形行为的指标是应力σ和应变ε，σ是单位面积上的作用力，ε是单位长度的变形。

描述材料力学性能的主要指标是强度、延性和韧性。

其中，强度是使材料破坏的应力大小的度量；延性是材料在破坏前永久应变的数值；而韧性却是材料在破坏时所吸收的能量的数值。

1．弹性和刚度材料在弹性范围内，应力与应变成正比，其比值E=σ/ε（MN/m2）称为弹性模量。

E标志着材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。

E值主要取决于各种材料的本性，一些处理方法（如热处理、冷热加工、合金化等）对它影响很小。

零件提高刚度的方法是增加横截面积或改变截面形状。

金属的E值随温度的升高而逐渐降低。

2．强度在外力作用下，材料抵抗变形和破坏的能力称为强度。

根据外力的作用方式，有多种强度指标，如抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。

当材料承受拉力时，强度性能指标主要是屈服强度和抗拉强度。

（1）屈服强度σs在图1-6（b）上，当曲线超过A点后，若卸去外加载荷，则试样会留下不能恢复的残余变形，这种不能随载荷去除而消失的残余变形称为塑性变形。

当曲线达到A点时，曲线出现水平线段，表示外加载荷虽然没有增加，但试样的变形量仍自动增大，这种现象称为屈服。

屈服时的应力值称为屈服强度，记为σS。

有的塑性材料没有明显的屈服现象发生，如图1-6（c）所示。

对于这种情况，用试样标距长度产生0.2%塑性变形时的应力值作为该材料的屈服强度，以σ0.2表示。

机械零件在使用时，一般不允许发生塑性变形，所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据也是评定金属材料承载能力的重要机械性能指标。

材料的屈服强度越高，允许的工作应力越高，零件所需的截面尺寸和自身重量就可以较小。

（2）抗拉强度σb材料发生屈服后，其应力与应变的变化如图1-1所示，到最高点应力达最大值σb。

在这以后，试样产生“缩颈”，迅速伸长，应力明显下降，最后断裂。