力学性能培训资料
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力学性能说课稿标题:力学性能说课稿引言概述:力学性能是指材料在外力作用下产生的各种变形和破坏的性质,是评价材料工程性能的重要指标之一。
在材料科学与工程学科中,力学性能的研究和评价对于材料的选择、设计和应用具有重要意义。
本文将从力学性能的定义、分类、测试方法、影响因素和应用等方面进行详细介绍。
一、力学性能的定义1.1 弹性性能:材料在受力后能恢复原状的能力。
1.2 塑性性能:材料在受力后发生永久变形的能力。
1.3 破坏性能:材料在受到过大外力作用时发生破坏的能力。
二、力学性能的分类2.1 静态力学性能:包括拉伸性能、压缩性能、弯曲性能等。
2.2 动态力学性能:包括冲击性能、疲劳性能、动态强度等。
2.3 热力学性能:包括热膨胀性能、热导率等。
三、力学性能的测试方法3.1 拉伸试验:用于评价材料的强度和韧性。
3.2 压缩试验:用于评价材料在受压状态下的性能。
3.3 冲击试验:用于评价材料在受到冲击载荷时的破坏行为。
四、力学性能的影响因素4.1 材料的组织结构:晶粒大小、晶粒取向等。
4.2 加工工艺:热处理、冷加工等对力学性能的影响。
4.3 环境条件:温度、湿度等环境因素对力学性能的影响。
五、力学性能的应用5.1 材料选择:根据应用场景选择合适的材料。
5.2 设计优化:通过优化结构设计提高材料的力学性能。
5.3 质量控制:通过对力学性能的测试和监控,确保产品质量符合要求。
总结:力学性能作为材料工程中的重要指标,对于材料的选择、设计和应用具有重要意义。
通过对力学性能的定义、分类、测试方法、影响因素和应用等方面的深入了解,可以更好地评价和利用材料的性能,推动材料科学与工程领域的发展。
混凝土物理力学性能试验方法标准培训试题
分数:
一、填空题(20分)
1、混凝土物理力学性能试验方法标准代号为(GB/T 50081-2019 )于(2019-12-01 )起实施。
2、本标准适用于(建设工程)中混凝土的物理力学性能,本标准不适用于(水利水电工程)中的(全级配混凝土)和(碾压混凝土)。
3、试验环境相对湿度不应小于(50% )。
4、试验仪器设备应具备(有效期内)的(计量检定)或(校准证书)。
二、术语解释(20分)
1、混凝土:
以水泥、骨料和水为主要原材料,根据需要加入矿物掺合料和外加剂等材料,按一定配合比,经拌合、成型、养护等工艺制作的、硬化后具有强度的工程材料。
2、抗压强度:
立方体试件单位面积上所能承受的最大压力。
3、劈裂抗拉强度:
立方体试件或圆柱体试件上下表面中间承受均布压力劈裂破坏时,压力作用的竖向平面内产生近似均布的极限拉应力。
4、抗折强度:
混凝土试件小梁承受弯矩作用折断破坏时,混凝土试件表面所承受的极限拉应力。
二、简答题(30分)
1、分别写出抗压强度、抗折强度的计算公式
四、简答题(30分
1、写出抗压强度的试验步骤
2、写出抗折强度试验的主要仪器设备答:1.压力试验机;
2.抗折试验装置;。
第一节 拉伸试验拉伸试验是在单向应力状态下,温度恒定、以及静载作用下进行的. 拉伸试验是材料力学性能测试中最常用的试验方法之一,拉伸试验简单易行, 试样制备简单, 测量数据精确,能够清楚地反映出材料受力后所发生的弹性、塑性与断裂三个变形阶段的基本特性,通过拉伸试验可以得到材料的基本力学性能指标,如弹性模量E、泊松比μ、规定塑性延伸强度R P、屈服强度、包括上屈服强度R e H和下屈服强度R e L、抗拉强度R m、断后伸长率A 、断面收缩率Z 、应变硬化指数(n值)和塑性应变比(r值)等。
拉伸试验所得到的上述强度指标和塑性指标,对于工程设计及合理选材,优选工艺、研制新材料、合理使用现有材料和改善其力学性能、采购、验收,质量控制、安全评估都有着很重要的应用价值和参考价值, 因此,很多产品都要测定材料的拉伸性能,并直接以拉伸试验的结果为依据来判定合格与否。
另外,拉伸试验可以揭示材料的基本力学行为规律,也是研究材料力学性能的基本试验方法。
因此,各个国家和国际标准化组织都制定了完善的拉伸试验标准,将拉伸试验列为力学试验中最基本、最重要的试验项目。
我国2009年颁布了国家标准GB/T228.1-2009《金属材料 拉伸试验第1部分:室温试验方法》,该标准等效采用Metallic materials-Tensile testing-Method of test at ambient temperature (ISO/FDIS6892-1:2008,MOD )国际标准,与拉伸试验有关的标准还有:GB/T22315-2008金属材料弹性模量试验方法GB/T4338-2006金属材料 高温拉伸试验方法GB/T13239-2006金属材料 低温拉伸试验方法GB/T5027-2007金属薄板和薄带塑性应变比(r值)试验方法GB/T5028-2009金属薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)试验方法GB/T8170-2008数字修约规则GB/T16865-1997变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样GB/T10573-1989有色金属细丝拉伸试验方法GB/T228.4-2009金属材料 拉伸试验第4部分:液氦试验方法3.1.1 拉伸试验的范围、术语及定义GB/T228.1-2009《金属材料拉伸试验室温试验方法》适用于金属材料室温拉伸性能的测定。
力学性能说课稿标题:力学性能说课稿引言概述:力学性能是指材料在受力作用下的力学行为,它直接影响着材料的使用性能和工程应用。
在材料科学与工程学科中,力学性能是一个重要的研究方向,通过对材料的力学性能进行分析和测试,可以更好地了解材料的性能特点,指导材料的设计和应用。
本文将从材料的力学性能概念、分析方法、测试技术、影响因素和应用领域等方面进行详细介绍。
一、力学性能的概念1.1 弹性模量:弹性模量是材料在受力作用下的变形能力,是衡量材料刚度的重要指标。
1.2 屈服强度:材料在受力作用下开始产生塑性变形的临界点,是材料反抗外力的能力。
1.3 断裂韧性:材料在受力作用下发生断裂的能力,是材料抗破坏能力的重要指标。
二、力学性能的分析方法2.1 线性弹性分析:通过建立材料的应力-应变关系,分析材料在弹性阶段的力学性能。
2.2 塑性分析:研究材料在超过屈服强度后的塑性变形行为,分析材料的塑性性能。
2.3 断裂分析:通过研究材料的断裂韧性和断裂机制,分析材料的破坏行为。
三、力学性能的测试技术3.1 拉伸试验:通过施加拉力来测试材料的弹性模量、屈服强度和断裂韧性等力学性能。
3.2 压缩试验:通过施加压力来测试材料在受压状态下的力学性能。
3.3 弯曲试验:通过施加弯曲力来测试材料的弯曲强度和断裂韧性等力学性能。
四、影响力学性能的因素4.1 材料的组织结构:材料的晶粒大小、晶界密度、位错密度等组织结构对力学性能有重要影响。
4.2 温度和环境条件:温度和环境条件对材料的力学性能有明显影响,如高温会降低材料的强度和韧性。
4.3 加工工艺:材料的加工工艺会影响其组织结构和晶粒大小,进而影响力学性能。
五、力学性能的应用领域5.1 材料设计:通过对材料的力学性能进行分析,可以指导材料的设计和选择,提高材料的性能。
5.2 工程应用:在工程领域中,对材料的力学性能要求严格,力学性能的好坏直接影响着工程的安全和可靠性。
5.3 新材料研发:对新材料的力学性能进行研究,可以为新材料的研发和应用提供重要参考。
第一节 拉伸试验拉伸试验是在单向应力状态下,温度恒定、以及静载作用下进行的. 拉伸试验是材料力学性能测试中最常用的试验方法之一,拉伸试验简单易行, 试样制备简单, 测量数据精确,能够清楚地反映出材料受力后所发生的弹性、塑性与断裂三个变形阶段的基本特性,通过拉伸试验可以得到材料的基本力学性能指标,如弹性模量E、泊松比μ、规定塑性延伸强度R P、屈服强度、包括上屈服强度R e H和下屈服强度R e L、抗拉强度R m、断后伸长率A 、断面收缩率Z 、应变硬化指数(n值)和塑性应变比(r值)等。
拉伸试验所得到的上述强度指标和塑性指标,对于工程设计及合理选材,优选工艺、研制新材料、合理使用现有材料和改善其力学性能、采购、验收,质量控制、安全评估都有着很重要的应用价值和参考价值, 因此,很多产品都要测定材料的拉伸性能,并直接以拉伸试验的结果为依据来判定合格与否。
另外,拉伸试验可以揭示材料的基本力学行为规律,也是研究材料力学性能的基本试验方法。
因此,各个国家和国际标准化组织都制定了完善的拉伸试验标准,将拉伸试验列为力学试验中最基本、最重要的试验项目。
我国2009年颁布了国家标准GB/T228.1-2009《金属材料 拉伸试验第1部分:室温试验方法》,该标准等效采用Metallic materials-Tensile testing-Method of test at ambient temperature (ISO/FDIS6892-1:2008,MOD )国际标准,与拉伸试验有关的标准还有:GB/T22315-2008金属材料弹性模量试验方法GB/T4338-2006金属材料 高温拉伸试验方法GB/T13239-2006金属材料 低温拉伸试验方法GB/T5027-2007金属薄板和薄带塑性应变比(r值)试验方法GB/T5028-2009金属薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)试验方法GB/T8170-2008数字修约规则GB/T16865-1997变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样GB/T10573-1989有色金属细丝拉伸试验方法GB/T228.4-2009金属材料 拉伸试验第4部分:液氦试验方法3.1.1 拉伸试验的范围、术语及定义GB/T228.1-2009《金属材料拉伸试验室温试验方法》适用于金属材料室温拉伸性能的测定。
但对于小横截面尺寸的金属产品,例如金属箔、超细丝和毛细管等的拉伸试验需要相关方的协议。
GB/T228.1-2009《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》采用下列术语及定义:1) 标距 L测量伸长用的试样圆柱或棱柱部分的长度。
2) 原始标距 L 0室温下施力前的试样标距。
3) 断后标距 L u在室温下将断后的两部分试样紧密地对接在一起,保证两部分的轴线位于同一条直线上,测量试样断裂后的标距。
4) 平行长度 L c试样平行缩减部分的长度。
注:平行长度的概念被未加工试样夹持部分之间的距离取代。
5) 伸长试验期间任一时刻原始标距的增量。
6) 伸长率原始标距的伸长与原始标距L o 之比的百分率。
7) 残余伸长率卸除指定的应力后,伸长相对于原始标距L o 的百分率。
8) 断后伸长率 A断后标距的残余伸长(L u -L 0)与原始标距(L 0)之比的百分率。
注:对于比例试样,若原始标距不为 5.65)10S (为平行长度的原始横截面积),符号A 应附以下脚注说明所使用的比例系数,例如,A 0S 11.3表示原始标距为11.30S 的断后伸长率。
对于非比例试样,符号A 应附以下脚注说明所使用的原始标距,以毫米(mm )表示,例如,表示原始标距为80mm 的断后伸长率。
mm A 801)π04565.5S S =9) 引伸计标距L e用引伸计测量试样延伸时所使用试样引伸计起始标距长度。
注:对于测定屈服强度和规定强度性能,建议L e 应尽可能跨越试样平行长度。
理想的 L e 应大于L 0/2但小于约0.9L c 。
这将保证引伸计能检测到发生在试样上的全部屈服。
最大力时或在最大力之后的性能,推荐L e 等于L 0或近似等于L 0,但测定断后伸长率时L e 应等于L 0。
10) 延伸试验期间任一给定时刻引伸计标距L e 的增量。
11) 延伸率用引伸计标距L e 表示的延伸百分率 12) 残余延伸率试样施加并卸除应力后引伸计标距的增量与引伸计标距L e 之比的百分率。
13) 屈服点延伸率 A e呈现明显屈服(不连续屈服)现象的金属材料,屈服开始至均匀加工硬化开始之间引伸计标距的延伸与引伸计标距L e 之比的百分率。
见图3.7。
14) 最大力总延伸率 A g t最大力时原始标距的总延伸(弹性延伸加塑性延伸)与引伸计标距L e之比的百分率。
见图3.1。
15) 最大力塑性延伸率 A g最大力时原始标距的塑性延伸与引伸计标距L e 之比的百分率。
见图3.1。
16) 断裂总延伸率A t 断裂时刻原始标距的总延伸(弹性延伸加塑性延伸)与引伸计标距L e 之比的百分率。
见图3.1。
17) 试验速率a) 应变速率 eL e & 用引伸计标距测量时单位时间的应变增加值。
e L b) 平行长度应变速率的估计值 L c根据横梁分离速率和试样平行长度L c 计算的试样平行长度的应变单位时间内的增加值。
c) 横梁位移速率 νc单位时间的横梁位移。
d) 应力速率 R& 单位时间应力的增加。
注:应力速度只用于方法B 试验的弹性阶段。
18) 断面收缩率 Z断裂后试样横截面积的最大缩减量(S o -S u )与原始横截面积S o 之比的百分率:100×−=o uoS S S Z 19) 最大力 F m对于无明显屈服(不连续屈服)的金属材料,为试验期间的最大力。
对于不连续屈服的金属材料,在加工硬化开始之后,试样所承受的最大力。
注:见图3.8a)和3.8b)。
20) 应力 R试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积S o 之商。
注1:此应力指的是工程应力。
注2:在后续标准文本中,符号“力”和“应力”或“延伸”,“延伸率”和“应变”分别用于各种情况(如图中的坐标轴标识所示,或用于解释不同力学性能的测定)。
然而,对于曲线上一已定义点的总描述和定义,“力”和“应力”或“延伸”,“延伸率”和“应变”相互之间是可以互换的。
21) 抗拉强度R m相应最大力(F m)的应力。
22) 屈服强度当金属材料呈现屈服现象时,在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点。
应区分上屈服强度和下屈服强度。
a) 上屈服强度R e H试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。
见图3.2。
b) 下屈服强度R e L在屈服期间,不计初始瞬时效应时的最小应力。
见图3.2。
c) 规定塑性延伸强度R p塑性延伸率等于规定的引伸计标距L e百分率时对应的应力。
注:使用的符号应附下脚标说明所规定的塑性延伸率,例如,R p0.2,表示规定塑性延伸率为0.2%时的应力。
见图3.3。
d) 规定总延伸强度R t总延伸率等于规定的引伸计标距L e百分率时的应力。
注:使用的符号应附下脚标说明所规定的总延伸率,例如R t0.5,表示规定总延伸率为0.5%时的应力。
见图3.4。
e) 规定残余延伸强度R r卸除应力后残余延伸率等于规定的原始标距L o或引伸计标距L e百分率时对应的应力。
注:使用的符号应附下脚标说明所规定的残余延伸率。
例如R r0.2,表示规定残余延伸率为0.2%时的应力。
见图3.5。
23) 断裂当试样发生完全分离时的现象。
R-应力e-延伸率Δe-平台范围A:断后伸长率(从引伸计的信号测得或直接从试样上测得)Ag:最大力塑性延伸率Agt:最大力总延伸率At:断裂总延伸率Rm:抗拉强度m E:应力-延伸率曲线上弹性部分的斜率图3.1延伸的定义拉伸试验所用的符号和说明见表3.1表3.1符号和说明符号单位说明试样a o, T a mm 矩形横截面试样原始厚度或原始管壁厚度b o mm 矩形横截面试样平行长度的原始宽度或管的纵向剖条宽度或扁丝原始宽度d o mm 圆形横截面试样平行长度的原始直径或圆丝原始直径或管的原始内径D o mm 管原始外直径L o mm 原始标距L'o mm 测定A的原始标距w nL c mm 平行长度L e mm 引伸计标距L t mm 试样总长度d u mm 圆形横截面试样断裂后缩颈处最小直径。
L u mm 断后标距L 'u mm 测量A w n 的断后标距 S o mm 2原始横截面积S umm 2断后最小横截面积 k -比例系数 Z %断面收缩率 伸 长A %断后伸长率 A w n %无缩颈塑性伸长率 A e %屈服点延伸率 A g %最大力F m 塑性延伸率 A gt %最大力F m 总延伸率 A t %断裂总延伸率 错找用源。
m误!未到引L mm 最大力总延伸△L f mm 断裂总延伸速 率e &L es-1应变速率e&L c s -1平行长度估计的应变速率 v cmm -1横梁分离速率s R& MPa 应力速率s -1力F m N最大力 屈服强度- 规定强度 – 抗拉强度R e HMPa b 上屈服强度 R e LMPa 下屈服强度 R m MPa 抗拉强度R p MPa规定塑性延伸强度 R r MPa规定残余延伸强度 R t MPa 规定总延伸强度 E MPa b 弹性模量m MPa应力-延伸率曲线在给定试验时刻的斜率 m E MPa 应力-延伸率曲线弹性部分的斜率ca用于钢管产品标准的符号 b1MPa = 1 N/mm c如果使用最佳条件(高分辨力,平均引伸计,良好的试样对中),应力-延伸率曲线的弹性部分的斜率值接近弹性模量值。
R 应力e 延伸率a 初始瞬时效应Re H上屈服强度Re L 下屈服强度图3.2.不同类型曲线的上屈服强度下屈服强度R应力e延伸率1规定塑性延伸率R P:规定塑性延伸强度图3.3 规定塑性延伸强度R应力e延伸率1规定总延伸率R t:规定总延伸强度图3.4规定总延伸强度R应力e延伸率1规定残余延伸率R r:规定残余延伸强度图3.5规定残余延伸强度Y-应力e-延伸率1-规定塑性延伸率R P:规定塑性延伸强度图3.6 规定塑性延伸强度a)水平线法b)回归线法R应力e 延伸率a 经过均匀加工硬化前最后最小值点的水平线b 经过均匀加工硬化前屈服范围的回归线c 均匀加工硬化开始处曲线的最高斜率线A e:屈服点延伸率R e H: 上屈服强度图3.7 屈服点延伸率A e的不同评估方法c)应力-延伸率状态的特殊情况(见注1)图解:R应力e延伸率R e H:上屈服强度R m:抗拉强度注1:呈现图8 c)应力-延伸率状态的材料,按照拉伸标准无确定的抗拉强度。