一、名词解释
第一章 力学
1. 真实应变 一根长度为L 的杆，在单向拉应力作用下被拉长到L ,则ε = ，为真实应变。
2. 名义应变 一根长度为L 的杆，在单向拉应力作用下被拉长到L ,则ε=L –L /L =△L/L , ε为名义应变。
3. 弹性模量 材料在阶段，其和应变成线性关系（即符合），其称为弹性模量。对各向同性体为一常数。是原子间结合强度的一个标志。
4. 弹性柔顺系数 弹性体在单位应力下所发生的应变，是弹性体柔性的千种量度。S =-μ/E ,其下标十位数为应变方向，个位数为所受应力的方向。
5. 材料的蠕变 对粘弹性体施加恒定应力σ时，其应变随时间而增加。
6. 材料的弛豫 对粘弹性体施加恒定应变ε时，则应力将随时间而减小。 7. 位错增殖系数 n个位错通过试样边界时引起位错增殖，使通过边界的位错数增加到nc个，c即为位错增殖系数。
8. 滞弹性 一些非晶体，有时甚至多晶体在比较小的应力时可以同时表现出弹性和粘性。
9. 粘弹性 无机固体和金属的与时间有关的弹性，即弹性形变的产生与消除需要有限时间。
10. 粘性系数(粘度) 单位接触面积、单位速度梯度下两层液体间的内摩擦力。单位Pa·S. 是流体抵抗流动的量度。
11. 脆性断裂 构件未经明显的变形而发生的断裂。断裂时材料几乎没有发生过塑性变形。在外力作用下，任意一个结构单元上主应力面的拉应力足够大超过材料的临界拉应力值时，会产生裂纹或缺陷的扩展，导致脆性断裂。与此同时，外力引起的平均剪应力尚小于临界值，不足以产生明显的塑性变形或粘性流动。
12. 裂纹亚临界生长 裂纹在使用应力下，随时间的推移而缓慢扩展。其结果是裂纹尺寸逐渐加大，一旦达到临界尺寸就会失稳扩展而破坏。
13. 材料的理论结合强度 根据Orowan提出的原子间约束力随原子间的距离x的变化曲线（正弦曲线），得到σ=σ ×sin2πx/λ，σ 为理论结合强度。单位面积的原子平面分开所作的功应等于产生两个单位面积的新表面所需的表面能，材料才能断裂，根据公式得出σ = Eγ/a 。理论结合强度只与弹性模量、表面能和晶格距离等材料常数有关。 14. 格林菲斯微裂纹理论 实际材料中总是存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近产生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹开始扩展而导致断裂，断裂是裂纹扩展的结果。从能量的角度来研究裂纹扩展的条件，即物体内储存的弹性应变能的降低应大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。
高分子物理课程电子教案
第一章：高分子物理概述
1.1 高分子的定义与分类
1.2 高分子的基本性质
1.3 高分子材料的制备与加工
1.4 高分子物理的研究内容与方法
第二章：高分子链的结构与运动
2.1 高分子链的结构模型
2.2 高分子链的构象
2.3 高分子链的布朗运动与扩散
2.4 高分子链的相变与临界现象
第三章：高分子溶液
3.1 高分子溶液的制备与性质
3.2 高分子溶液的流变行为
3.3 高分子溶液的凝胶化现象
3.4 高分子溶液的吸附与沉淀
第四章：高分子凝聚态结构
4.1 高分子凝聚态的基本特征
4.2 高分子凝聚态的构象统计
4.3 高分子凝聚态的相变与有序化
4.4 高分子凝聚态的微观结构分析方法
第五章：高分子材料的性能与应用 5.1 高分子材料的力学性能
5.2 高分子材料的热性能
5.3 高分子材料的光学性能
5.4 高分子材料的应用领域
第六章：高分子材料的电学性能
6.1 高分子材料的导电性
6.2 高分子材料的绝缘性
6.3 高分子材料的介电性能
6.4 高分子材料在电化学应用中的应用
第七章：高分子材料的光学性能
7.1 高分子材料的光吸收与发射
7.2 高分子材料的光散射与折射
7.3 高分子材料的光开关与光存储
7.4 高分子材料在光电子学中的应用
第八章：高分子材料的热性能
8.1 高分子材料的热稳定性
8.2 高分子材料的熔融与玻璃化转变
8.3 高分子材料的导热性
8.4 高分子材料在热控应用中的应用
第九章：高分子材料的力学性能
9.1 高分子材料的弹性与塑性
9.2 高分子材料的强度与韧性 9.3 高分子材料的摩擦与磨损
9.4 高分子材料在力学应用中的应用
第十章：高分子材料的环境与可持续性
10.1 高分子材料的环境影响
10.2 高分子材料的生物降解与可再生性
10.3 高分子材料的环境友好性设计
10.4 高分子材料的可持续性发展前景
《材料性能学》课程教学大纲
课程名称（英文）： 材料性能学（Properties of Materials）
课程类型：学科基础课
总 学 时： 72 理论学时： 60 实验（或上机）学时： 12
学 分：4.5
适用对象：金属材料工程
一、课程的性质、目的和任务
本课程为金属材料工程专业的一门专业基础课，内容包括材料的力学性能和物理性能两大部分。力学性能以金属材料为主，系统介绍材料的静载拉伸力学性能；其它载荷下的力学性能，包括扭转、弯曲、压缩、缺口、冲击及硬度等；断裂韧性；变动载荷下、环境条件下、高温条件下的力学性能；摩擦、磨损性能以及其它先进材料的力学性能等。物理性能概括介绍常用物理性能如热学、电学、磁学等的基本参数及物理本质，各种影响因素，测试方法及应用。通过本课程的学习，使学生掌握材料各种主要性能指标的宏观规律、物理本质及工程意义，了解影响材料性能的主要因素，了解材料性能测试的原理、方法和相关仪器设备，基本掌握改善或提高材料性能指标、充分发挥材料潜能的主要途径，初步具备合理的选材和设计，开发新型材料所必备的基础知识和基本技能。
在学习本课程之前，学生应学完物理化学、材料力学、材料科学基础、钢的热处理等课程。
二、课程基本要求
根据课程的性质与任务，对本课程提出下列基本要求：
1．要求学生在学习过程中打通与前期材料力学、材料科学基础等课程的联系，并注重建立与同期和后续其它专业课程之间联系以及在生产实际中的应用。
2．能够从各种机器零件最常见的服役条件和失效现象出发，了解不同失效现象的微观机理，掌握工程材料（金属材料为主）各种力学性能指标的宏观规律、物理本质、工程意义和测试方法，明确它们之间的相互关系，并能大致分析出各种内外因素对性能指标的影响。
3．掌握工程材料常用物理性能的基本概念及影响各种物性的因素，熟悉其测试方法及其分析方法，初步具备有合理选择物性分析方法，设计其实验方案的能力。
课后习题
《材料物理性能》
第一章材料的力学性能
1-1一圆杆的直径为2.5 mm、长度为25cm并受到4500N的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。
解：
由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。
1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al2O3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。
解：令E1=380GPa,E2=84GPa,V1=0.95,V2=0.05。则有
当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E0(1-1.9P+0.9P2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa和293.1 GPa。
0816.04.25.2lnlnln22001AAllT真应变)(91710909.4450060MPaAF名义应力0851.0100AAll名义应变)(99510524.445006MPaAFT真应力)(2.36505.08495.03802211GPaVEVEEH上限弹性模量)(1.323)8405.038095.0()(112211GPaEVEVEL下限弹性模量课后习题
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1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = 和t = 时的纵坐标表达式。
解：Maxwell模型可以较好地模拟应力松弛过程：
Voigt模型可以较好地模拟应变蠕变过程：
以上两种模型所描述的是最简单的情况，事实上由于材料力学性能的复杂性，我们会用到用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。如采用四元件模型来表示线性高聚物的蠕变过程等。
