材料力学性能复习重点汇总

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（）。

第一章包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限（P）或屈服强度（S）增加；反向加载时弹性极限（P）或屈服强度（S）降低的现象。

解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。

晶体学平面一一解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。

解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。

韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。

静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。

是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。

可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。

解理断裂是典型的脆性断裂的代表，微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。

5.影响屈服强度的因素与以下三个方面相联系的因素都会影响到屈服强度位错增值和运动晶粒、晶界、第二相等外界影响位错运动的因素主要从内因和外因两个方面考虑（一）影响屈服强度的内因素1.金属本性和晶格类型（结合键、晶体结构）单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力，其值与位错运动所受到的阻力（晶格阻力一一派拉力、位错运动交互作用产生的阻力）决定。

派拉力：位错交互作用力aGb（a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数，L是位错间距。

）2.晶粒大小和亚结构晶粒小f晶界多（阻碍位错运动）一位错塞积一提供应力一位错开动一产生宏观塑性变形。

晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目，减小晶粒内位错塞积群的长度，使屈服强度降低（细晶强化）。

屈服强度与晶粒大小的关系：霍尔一派奇（Hall-Petch）s= i+kyd-1/23.溶质元素加入溶质原子一（间隙或置换型）固溶体一（溶质原子与溶剂原子半径不一样）产生晶格畸变一产生畸变应力场一与位错应力场交互运动一使位错受阻一提高屈服强度（固溶强化）。

4.第二相（弥散强化，沉淀强化）不可变形第二相提高位错线张力一绕过第二相一留下位错环一两质点间距变小f流变应力增大。

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。

第一章材料单向静拉伸的力学性能1、各种材料的拉伸曲线：曲线1:淬火、高温回火后的高碳钢曲线2:低碳钢、低合金钢曲线3:黄铜曲线4:陶瓷、玻璃等脆性材料曲线5:橡胶类高弹性材料曲线6:工程塑性2、拉伸曲线的变形过程：拉伸开始后试样的伸长随力的增加而增大。

在P点以下拉伸力F合伸长量ΔL呈直线关系。

当拉伸力超过F p后，曲线开始偏离直线。

拉伸力小于F e时，试样的变形在卸除拉力后可以完全恢复，因此e点以内的变形为弹性变形。

当拉伸力达到F A后，试样便产生不可恢复的永久变形，即出现塑性变形。

在这一阶段的变形过程中，最初试样局部区域产生不均匀的屈服塑性变形，曲线上出现平台式锯齿，直至C点结束。

接着进入均匀塑性变形阶段。

达到最大拉伸力F b时，试样再次出现不均匀塑性变形，并在局部区域产生缩颈。

最后在拉伸力Fk处，试样断裂。

在整个拉伸过程中变形可分为弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形及不均匀塑性变形四个阶段。

3、金属、陶瓷及高分子材料性能的差异及机制1）、弹性变形：a、金属、陶瓷或结晶态的高分子聚合物：在弹性变形范围内，应力和应变之间可以看成具有单值线性关系，且弹性变性量都较小。

橡胶态的高分子聚合物：在弹性变形范围内，应力和应变之间不呈线性关系，且变性量较大。

b、材料产生弹性变性的本质：构成材料的原子（离子）或分子自平衡位置产生可逆位移的反映。

金属、陶瓷类晶体材料：处于晶格结点的离子在力的作用下在其平衡位置附近产生的微小位移。

橡胶类材料：呈卷曲状的分子链在力的作用下通过链段的运动沿受力方向产生的伸展。

2）、塑性变形：a、金属材料的塑性变形机理：晶体的滑移和孪生i、滑移：金属晶体在切应力作用下，沿滑移面和滑移方向进行的切变过程。

滑移面和滑移反向的组成成为滑移系。

滑移系越多，金属的塑性越好，但滑移系的多少不是决定塑性好坏的唯一因素。

金属晶体的滑移面除原子最密排面外，还受到温度、成分和预先变形程度等的影响。

塑变宏观特征：单晶体的滑移塑变微观特征: 原子面在滑移面上滑移,并非某原子面的整体运动,而是借助位移运动来实现,结果出现滑移台阶。

第一章1.包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，残余应变约为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的现象。

2.机件的实效形式：磨损，腐蚀，断裂3.拉伸断口的三要素：纤维区，放射区，剪切唇4.断裂的分类：①完全断裂不完全断裂（内部有裂纹）②按断裂前塑性变化大小分类：韧性断裂塑性断裂（断面收缩率小于5%）③按裂纹扩展途径：穿晶断裂沿晶断裂④按照断裂机理：剪切断裂微孔聚集形断裂解理断裂5.塑性：金属材料在发生断裂之前发生塑性变形（不可逆永久变形）的能力，由均匀塑性变形和集中塑性变形两部分构成。

脆性：弹性变形引起的材料破碎韧性：韧性是材料的力学性能，是指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力，或是指材料抵抗裂纹扩展的能力。

6.弹性比功：材料吸收弹性变形功的能力。

7.滞弹性：在弹性范围内快速加载或卸载后，随着时间的延长产生的附加弹性应变的现象。

与材料的成分，组织有关，也与试验条件有关。

材料组织越不均匀，、滞弹性越明显。

循环韧性：金属材料在交变载荷（或震动）下吸收不可逆变形功的能力，也称为金属的内耗或消震性。

循环韧性越高，机件依靠自身的消震能力越好，所以高循环韧性对于降低机器的噪音抑制高速机械的震动防止共振导致疲劳断裂意义重大。

8.塑性指标：①断后伸长率：试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比。

②断面收缩率：试样拉断后缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。

9.缩颈：金属等韧性材料在拉伸试验时变形集中于局部区域的特殊现象，这是应变硬化与截面减少共同作用的结果。

10.机械设计常用的两个强度指标：①屈服强度：呈现屈服现象的金属材料在拉伸时，试样在外力保持恒定仍能继续伸长的应力成为屈服点或者屈服强度。

②抗拉强度：拉伸试验时试样拉断过程中最大试验力所对应的应力。

第二章1.应力软性系数α：最大切应力最大正应力的比值τ/α，称为应力软性系数，静载荷试验方法不同，应力软性系数也不相同2.硬度的分类，和表示方法，测试原理和方法：3.简述弯曲，扭转，压缩的特点：压缩：①单向压缩试验的应力状态软性系数α=2，比拉伸，弯曲，扭转的应力状态都软，所以主要用于拉伸时呈脆性的金属材料力学性能的测定。

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:表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

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量塑性变形（残余应变小于1%-4％），而后再同向加载，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.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弹性极限：以规定某一少量的残留变形为标准，对应此残留变形的应力.7比例极限：应力与应变保持正比关系的应力最高限.8屈服强度：以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0。

2%的残留变形的应力作为屈服强度。

9韧性断裂是材料断裂前发生产生明显的宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的断裂过程，在裂纹扩展过程中不断的消耗能量。

韧性断裂的断裂面一般平行于最大切应力并于主应力成45度角。

10脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑形变形，没有明显征兆,危害性很大.断裂面一般与主应力垂直，端口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。

11剪切断裂是金属材料在切应力作用下,沿着滑移面分离而造成的断裂，又分滑断和微孔聚集性断裂。

12解理断裂：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,总是脆性断裂。

13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变化,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σbm与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值。

NSR=σbn / σs 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。

材料力学性能复习要点材料力学性能一、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。

《材料的力学性能》第一章 材料的拉伸性能名词解释：比例极限P σ，弹性极限e σ，屈服极限s σ，屈服强度0.2σ，抗拉强度b σ，延伸率k δ，断面收缩率k ψ（P7-8），断裂强度f σ（k σ），韧度（P10）1、拉伸试验可以测定那些力学性能？对拉伸试件有什么基本要求？ 答：拉伸试验可以测定的力学性能为：弹性模量E ，屈服强度σs ，抗拉强度σb ，延伸率δ，断面收缩率ψ。

2、拉伸图和工程应力-应变曲线有什么区别？试验机上记录的是拉伸图还是工程应力-应变曲线？答：拉伸图和工程应力—应变曲线具有相似的形状，但坐标物理含义不同，单位也不同。

拉伸图横坐标为伸长量（单位mm ），纵坐标为载荷（单位N ）；工程应力-应变曲线横坐标为工程应力（单位MPa ），纵坐标为工程应变（单位无）。

试验机记录的是拉伸图。

3、脆性材料与塑性材料的应力-应变曲线有什么区别？脆性材料的力学性能可以用哪两个指标表征？答：如下图所示，左图近似为一直线，只有弹性变形阶段，没有塑性变形阶段，在弹性变形阶段断裂，说明是脆性材料。

右图为弯钩形曲线，既有弹性变形阶段，又有塑性变形阶段，在塑性变形阶段断裂，说明是塑性材料。

脆性材料力学性能用“弹性模量“和”脆性断裂强度”来描述。

4、塑性材料的应力-应变曲线有哪两种基本形式？如何根据应力-应变曲线确定拉伸性能？答：分为低塑性和高塑性两种，如下图所示。

左图曲线有弹性变形阶段与均匀塑性变形阶段，没有颈缩现象，曲线在最高点处中断，即在均匀塑性变形阶段断裂，且塑性变形量小，说明是低塑性材料。

右图曲线有弹性变形阶段，均匀塑性变形阶段，颈缩后的局集塑性变形阶段，曲线在经过最高点后向下延伸一段再中断，即在颈缩后的局集塑性变形阶段断裂，且塑性变形量大，说明是高塑性材料。

5、何谓工程应力和工程应变？何谓真应力和真应变？两者之间有什么定量关系？答：6、如何测定板材的断面收缩率？答：断面收缩率是材料本身的性质，与试件的几何形状无关，其测试方法见P8。

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。

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。

一、说明下列力学性能指标的意义 1) P σ 比例极限 2) e σ 弹性极限 3) b σ抗拉强度 4) s τ扭转屈服强度 5) bb σ抗弯强度6) HBW 压头为硬质合金球时的布氏硬度7) HK 显微努氏硬度8) HRC 压头为顶角120︒金刚石圆锥体、总试验力为1500N 的洛氏硬度 9) KV A 冲击韧性 10) K IC 平面应变断裂韧性 11） R σ应力比为R 下的疲劳极限 12） ∆K th 疲劳裂纹扩展的门槛值13) ISCC K 应力腐蚀破裂的临界应力强度因子14） /Tt εσ给定温度T 下，规定试验时间t 内产生一定的蠕变伸长率δ的蠕变极限 15） T t σ给定温度T 下，规定试验时间t 内发生断裂的持久极限二、单向选择题1）在缺口试样的冲击实验中，缺口越尖锐，试样的冲击韧性( b ）。

a ） 越大； b) 越小；c ) 不变；d) 无规律2)包申格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（ b ）的现象。

a ） 升高 ；b ） 降低 ；c ） 不变；d ） 无规律可循3)为使材料获得较高的韧性，对材料的强度和塑性需要（ c )的组合。

a ） 高强度、低塑性 ；b) 高塑性、低强度 ;c) 中等强度、中等塑性；d ） 低强度、低塑性4）下述断口哪一种是延性断口（d ）。

a) 穿晶断口;b ） 沿晶断口;c) 河流花样 ；d ） 韧窝断口 5) 5)HRC 是（ d ）的一种表示方法.a) 维氏硬度；b ） 努氏硬度;c ） 肖氏硬度;d ） 洛氏硬度6)I 型（张开型）裂纹的外加应力与裂纹面（b ）；而II 型(滑开型）裂纹的外加应力与裂纹面（ ）。

a) 平行、垂直；b) 垂直、平行；c) 成450角、垂直；d) 平行、成450角 7）K ISCC 表示材料的（ c ）。

a) 断裂韧性； b) 冲击韧性;c ) 应力腐蚀破裂门槛值；d ） 应力场强度因子 8）蠕变是指材料在（ B ）的长期作用下发生的塑性变形现象。

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》复习资料第一章1塑性--材料在外力作用下发生不可逆的永久变形的能力2穿晶断裂和沿晶断裂---穿晶断裂，裂纹穿过晶界。

沿晶断裂，裂纹沿晶扩展。

3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，规定剩余伸长应力增加；反向加载，规定剩余伸长应力降低的现象。

4E---应变为一个单位时，E即等于弹性应力，即E是产生100％弹性变形所需的应力5σs----屈服强度，一般将σ6n—应变硬化指数Hollomon关系式：S=ken 〔真应力S与真应变e之间的关系〕n—应变硬化指数；k—硬化系数应变硬化指数n反映了金属材料抵抗继续塑性变形的能力。

分析：n=1，理想弹性体;n=0材料无硬化能力。

大多数金属材料的n值在0.1～0.5之间。

7δ10---长比例试样断后延伸率L0=5d0 或L0=10d0 L0标注长度d0名义截面直径〕8静力韧度：静拉伸时，单位体积材料断裂所吸收的功〔是强度和塑性的综合指标〕。

J/m3 9脆性断裂〔1〕断裂特点断裂前根本不发生塑性变形，无明显前兆；断口与正应力垂直。

〔2〕断口特征平齐光亮，常呈放射状或结晶状；人字纹把戏的放射方向与裂纹扩展方向平行。

通常，脆断前也产生微量的塑性变形，一般规定Ψ<5%为脆性断裂；大于5％时为韧性断裂。

11屈服在金属塑性变形的开始阶段，外力不增加、甚至下降的情况下，变形继续进展的现象，称为屈服。

12低碳钢在室温条件下单向拉伸应力—应变曲线的特点p1-213解理断裂以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂。

解理面一般是指低指数晶面或外表能量低的晶面。

14韧性是金属材料塑性变形和断裂全过程吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合表现，因而在特定条件下，能量、强度和塑性都可用来表示韧性。

15弹性比功αe(弹性比能、应变比能) 物理意义：吸收弹性变形功的能力。

几何意义：应力-应变曲线上弹性阶段下的面积。

αe = (1/2) σe*εe16G裂纹扩展能量释放率GI为裂纹扩展单位长度时系统势能的变化率。