弹性变形与塑性变形

引言概述混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的材料，其变形性能对结构的稳定性和承载能力至关重要。

混凝土的变形性能包括其弹性变形、塑性变形以及与外界加载和环境变化相关的不可逆变形等方面。

本文将对混凝土的变形性能进行详细的阐述，以帮助读者更好地了解混凝土的力学行为和使用限制。

正文内容1.弹性变形1.1应力应变关系1.2弹性模量与泊松比1.3弹性恢复性能1.4弹性极限2.塑性变形2.1屈服强度与延展性2.2塑性变形过程2.3应力应变曲线与塑性模量2.4塑性破坏与延性3.不可逆变形3.1蠕变变形3.2收缩变形3.3离析变形3.4温度变形3.5疲劳变形4.变形受限制因素4.1预应力和约束4.2混凝土强度等级4.3混凝土配合比4.4抗裂性能要求4.5温度和湿度环境5.变形性能影响因素5.1骨料性质的影响5.2控制水胶比的影响5.3初凝时间和硬化过程的影响5.4龄期和养护的影响5.5外加剂的影响总结混凝土的变形性能对结构的稳定性和承载能力具有重要影响。

在设计和施工过程中，需要全面考虑混凝土的弹性变形、塑性变形以及与外界加载和环境变化相关的不可逆变形。

弹性变形是混凝土受力后的可恢复性变形；塑性变形是混凝土在超过弹性阈值后发生的不可恢复性变形；不可逆变形包括蠕变变形、收缩变形、离析变形、温度变形和疲劳变形等。

混凝土的变形性能受多种因素影响，包括骨料性质、控制水胶比、初凝时间和硬化过程、龄期和养护以及外加剂等。

只有充分考虑和控制这些因素，才能确保混凝土的变形性能满足结构设计和使用要求。

塑性变形名词解释塑性变形是指物质在受外力作用下发生不可逆的形变现象，其过程中原子或分子之间的排列和结构发生变化。

与弹性变形不同，塑性变形一旦发生，物质会永久性地保留其新的形状，无法恢复到原来的状态。

塑性变形广泛应用于材料科学、工程设计和制造等领域。

塑性变形的机制主要包括滑移、位错、扩散和相变等。

滑移是指晶格中的层状或面状结构在外力作用下沿着特定的晶面滑动，使晶体形成一种新的排列方式。

位错是晶格中原子位置的不连续和错位，是塑性变形的主要因素。

位错可以通过滑移、扩散或界面运动等方式发生移动，从而导致物质发生形变。

扩散是指物质中原子、离子或分子在固态中的移动，可以促使位错发生移动并引起塑性变形。

相变是一种物质由一个物态转变为另一个物态的过程，通过控制相变条件，可以实现塑性变形。

塑性变形对于材料的物理性质和力学性能具有重要影响。

塑性变形可以提高材料的延展性和塑性，降低其脆性和硬度，使其更适合于各种加工工艺。

塑性变形还可以改善材料的强度、硬度和韧性等机械性能，使之更适合于工程设计和制造。

此外，塑性变形还可以提高材料的导电性、导热性和耐腐蚀性等物理性质，扩大其应用领域。

塑性变形可以通过多种方式实现，包括热变形、冷变形、压力变形和拉力变形等。

热变形是在高温下进行的塑性变形，利用高温使材料的形变性能得以改善。

冷变形是在室温下进行的塑性变形，适用于各种类型的材料加工。

压力变形是通过在材料表面施加压力，使材料在局部区域内发生塑性变形。

拉力变形是通过对材料施加拉力，使其在延伸方向上发生塑性变形。

总之，塑性变形是物质在外力作用下发生不可逆形变的过程，其机制包括滑移、位错、扩散和相变等。

塑性变形对于材料的物理性质和力学性能具有重要影响，可以改善材料的延展性、韧性和均匀性，使之适应不同的工程需求。

塑性变形可以通过热变形、冷变形、压力变形和拉力变形等方式实现，广泛应用于材料科学、工程设计和制造等领域。

弹性法和塑性法计算板的区别集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-弹性法和塑性法计算板的区别两个简单认识：1、塑性变形金属零件在外力作用下产生不可恢复的永久变形。

通过塑性变形不仅可以把金属材料加工成所需要的各种形状和尺寸的制品，而且还可以改变金属的组织和性能。

一般使用的金属材料都是多晶体，金属的塑性变形可认为是由晶内变形和晶间变形两部分组成。

2、弹性变形材料在受到外力作用时产生变形或者尺寸的变化，而且能够恢复的变形叫做弹性变形。

五种计算理论：1.线弹性分析方法。

我们结构设计大多数都是按线弹性分析的。

国内外所有设计软件在分析的时候，也都是作线弹性分析。

按弹性理论结构分析方法认为，结构某一截面达到承载力极限状态，结构即达到承载力极限状态。

2.塑性重分布方法。

我国规范和软件中，单向板、梁等，都是此种方法。

这种方法其实只是在线弹性分析结果上的一种内力调整。

结构承载力的可靠度低于按弹性理论设计的结构，结构的变形及塑性绞处的混凝土裂缝宽度随弯矩调整幅度增加而增大。

3.塑性极限方法。

双向板一般按这种方法设计。

但是双向板也可以按弹性分析结果设计，在PMCAD里可以选择。

按塑性理论结构分析方法认为，结构出现塑性绞后，结构形成几何可变体系，结构即达到承载力极限状态．机构设计从弹性理论过渡到塑性理论使结构承载力极限状态的概念从单一截面发展到整体结构4.非线性分析方法。

有几何非线性和材料非线性分析之分，原理及内容较多，需看相关书籍。

但一般设计很少做非线性分析，只有少数情形需要，如特殊结构特殊作用。

比如罕遇地震分析，p-delta分析，p u s h分析等。

5.试验分析方法。

国外对复杂结构一般进行模型试验分析。

国内很少做。

规范规定：各种双向板可按弹性进行计算（《混凝土结构设计规范》5.2.7规定），同时应对支座或节点弯矩进行调幅（5.3.1条规定的，其实这也是考虑塑性内力充分布）；连续单向板宜按塑性计算（《混凝土结构设计规范》5.3.1条规定），同时尚应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施。

1. 弹性变形与塑性变形弹性变形金属如果受应力较低，金属内原子间的方位与距离只产生微小的变化，当外力去除后原子会自行返回原位，变形随即消失。

塑性变形：当金属所受应力达到和超过某临界值（屈服强度），除了产生弹性变形外，还会产生卸载后不可恢复的永久变形。

滑移在外力作用下，晶体中一部分晶体相对于另一部分晶体沿着一定晶面产生相对滑动。

金属最重要的塑性变形机制。

滑移孪生孪生在外力作用下，晶体中一部分晶体相对于另一部分晶体沿着一定晶面产生相对转动。

1）滑移在超过某临界值的切应力下发生。

2）滑移常常沿晶体中最密排面及最密排方向发生。

此时原子间距最大，结合力最弱。

晶面间距示意图有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）滑移系: 滑移面（密排晶面）+滑移方向（密排晶向）较多的滑移系意味着有较好的塑性实际晶体的滑移机制: 依靠位错滑移。

如果晶体中存在位错，那么塑性变形 依靠位错的滑移进行，比依靠滑移面两侧晶体的整体滑动，阻力小得多。

塑性变形的位错滑移机制示意图3）滑移在晶体表面形成滑移线和滑移带滑移线和滑移带示意图滑移带金相照片有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）2. 单晶体塑性变形：孪生机制孪生孪生面孪晶密排立方和体心立方的金属容易发生孪生变形；一般金属在低温和冲击载荷下容易发生孪生变形。

3. 多晶体的塑性变形•各晶粒在变形过程中相互约束；•大量晶界的存在对位错运动形成障碍。

3. 多晶体的塑性变形：晶粒取向对塑性变形的影响•软取向晶粒在一定的外加应力下能够滑移变形的晶粒；•硬取向晶粒在一定的外加应力下不能滑移变形的晶粒多晶体的塑性变形存在很大的微观不均匀性，并且变形抗力明显高于单晶体。

有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）3. 多晶体的塑性变形：晶界对塑性变形的影响细晶强化（晶界强化）晶界阻碍位错的通过，产生强化效果。

晶界越多，即晶粒越细小，不仅材料强度越高，而且由于增加晶粒数量，使得软取向晶粒更多，分布更均匀，改善微观变形的不均匀性，从而改善材料的塑性。

弹性力学名词解释
弹性力学
弹性力学是研究物体变形和应力的科学领域。

它研究物体在受力下的变形行为以及变形产生的应力分布。

弹性力学研究的物体通常指刚体和弹性体。

变形
变形是指物体形状或尺寸的改变。

在弹性力学中，变形可以是弹性变形或塑性变形。

弹性变形
弹性变形是指物体在受力时，可以恢复到原始形状和尺寸的变形。

在弹性变形情况下，物体的应力-应变关系遵循胡克定律。

塑性变形
塑性变形是指物体在受力时不可以完全恢复到原始形状和尺寸的变形。

在塑性变形情况下，物体的应力-应变关系不遵循胡克定律。

应力
应力是物体受到的力与物体截面积的比值。

应力描述了物体内部分子间的相互作用力。

张应力
张应力是物体受到拉伸力作用时的应力。

张应力会导致物体的长度增加。

压应力
压应力是物体受到压缩力作用时的应力。

压应力会导致物体的长度减小。

应变
应变是物体变形程度的度量。

它描述了物体在受力下的相对变形量。

纵向应变
纵向应变是物体在受到拉伸或压缩力作用下沿着受力方向发生的变形。

横向应变
横向应变是物体在受到拉伸或压缩力作用下垂直于受力方向发生的变形。

胡克定律
胡克定律是描述物体在弹性变形时应力和应变之间的关系的定律。

根据胡克定律，弹性体的应力与应变之间成正比。

这个比例常常用弹性模量来表示。

以上是对弹性力学相关名词的简要解释。

弹性力学是一个重要的物理学分支，用于研究物体的变形和应力，对于工程和材料科学具有广泛的应用。

弹性力学的应力弛豫与塑性变形分析弹性力学是研究物体在变形后能够恢复原状的力学学科。

在实际应用中，很多材料在受力后会发生塑性变形，即不能完全恢复原来的形状。

本文将重点探讨弹性力学中的应力弛豫和塑性变形现象，并分析其原因和应用。

一、应力弛豫应力弛豫是指材料在受力后，其内部应力随时间逐渐减小的过程。

这种现象可以在实验中观察到，常见于高分子材料、液晶等多种物质中。

应力弛豫的形成可以归结为材料内部的结构重排和分子运动。

在弹性力学中，材料受力后会发生分子位移和能量重分布，导致内部结构的变化。

这些变化需要一定的时间来完成，因此材料内部的应力也会随时间逐渐减小。

这种时间相关的应力变化称为弛豫，表现为应力-时间的曲线。

应力弛豫的具体原因可以从分子层面进行解释。

在材料受力后，分子会发生位移和转动，从而改变原有的排列和结构。

这些结构的变化需要时间来完成，直到达到新的力平衡状态。

因此，在应力弛豫过程中，材料内部的分子会经历一系列的位移和调整，导致应力逐渐减小。

应力弛豫对材料的影响是多方面的。

首先，它可以改变材料的物理性质，如导电性、热传导性等。

其次，它还可以影响材料的力学性能，如强度、刚度等。

因此，对于需要长时间保持稳定性能的材料，在设计和选择时需要考虑应力弛豫的效应。

二、塑性变形分析与应力弛豫不同，塑性变形指的是在外力作用下，材料发生的不可逆性变形。

这种变形无法通过解除外力或应力恢复为原始状态。

塑性变形是金属材料等多种材料中常见的力学现象。

塑性变形的发生需要材料达到一定的应力水平，使其超过了其弹性极限。

当材料达到弹性极限后，其内部原子会发生塑性畸变，从而导致整体的变形。

这种塑性畸变包括原子间的位移和滑移等，使得材料的晶格结构变得不规则。

塑性变形的原因可以从晶体结构和材料缺陷两个方面进行解释。

首先，晶体结构本身在受力时会发生弹性和塑性的变化。

其次，材料中的晶界、位错和孔隙等缺陷也会在受力时起到重要作用，促进塑性变形的发生。

材料的塑性变形材料的塑性变形是材料力学学科中的一个重要概念，指的是材料在受力作用下发生的可逆性变形过程。

塑性变形是材料的一种特性，表现为材料在一定温度和应力情况下，发生塑性变形后不会恢复到原状态。

本文将从塑性变形的定义、性质、影响因素和应用领域等方面展开探讨。

材料的塑性变形是指材料在外力的作用下，呈现出形状的变化，这种变化是可逆的。

与弹性变形不同的是，塑性变形是在超过材料的屈服点后发生的，且发生塑性变形后，材料不会完全恢复到原来的形状。

塑性变形是材料内部晶格结构发生改变的结果，通过滑移、重结晶等机制实现。

塑性变形是材料力学中一个重要的研究对象，它与材料的性能密切相关。

在工程实践中，我们常常需要考虑材料在受力状态下的塑性变形性能，以确保材料在服役过程中不会发生意外事故。

此外，塑性变形还与材料的加工性能、成形性能等密切相关，因此对塑性变形的研究具有重要的理论和实际意义。

塑性变形的性质主要包括以下几个方面：1. 可逆性：塑性变形是可逆的，并且不会引起材料的永久形变。

2. 体积不变性：塑性变形并不改变材料的体积。

3. 定向性：塑性变形是有方向性的，取决于材料的晶体结构和加载方向。

塑性变形的影响因素主要包括应力、温度和变形速率等。

在一定温度条件下，应力越大，材料的塑性变形越明显；温度越高，材料发生塑性变形的能力越强；变形速率对于塑性变形的影响也非常显著，通常情况下，变形速率越大，材料的塑性变形越明显。

材料的塑性变形在工程实践中有着广泛的应用。

例如，金属材料的塑性变形性能直接影响着金属制品的成形性能；塑料制品的塑性变形特性决定了其在加工过程中的可塑性等。

因此，通过研究材料的塑性变形特性，可以指导工程实践中材料加工的选择和工艺优化，提高材料的利用率和产品质量。

总之，材料的塑性变形是材料力学中一个重要的研究领域，具有重要的理论和实际意义。

通过深入研究材料的塑性变形特性，可以有效地指导工程实践中材料的选择和制造过程，为优化材料性能和提高产品质量提供理论支持。

混凝土的变形与收缩原理混凝土是一种常用的建筑材料，其具有强度高、耐久性好等优点，因此在建筑和工程领域广泛应用。

但是，混凝土在使用过程中也会出现变形和收缩的问题，影响其使用寿命和性能。

因此，深入了解混凝土的变形和收缩原理，对于保证混凝土工程质量具有重要的意义。

混凝土的变形原理混凝土的变形是指混凝土在荷载作用下发生的形变。

混凝土的变形包括弹性变形和塑性变形两种类型。

1. 弹性变形弹性变形是指混凝土在荷载作用下发生的临时形变，荷载去除后可恢复原状，也即混凝土在荷载作用下表现出的弹性特性。

弹性变形是由混凝土内部的弹性模量决定的。

弹性模量是材料的一种基本力学性质，它表示单位应力作用下材料单位体积内发生的应变量。

混凝土的弹性模量与材料的密度、强度等有关，一般来说，混凝土的弹性模量约为25-30GPa。

2. 塑性变形塑性变形是指混凝土在荷载作用下发生的永久形变，荷载去除后无法恢复原状，也即混凝土在荷载作用下表现出的塑性特性。

塑性变形主要由混凝土内部的内聚力和摩擦力等因素所决定。

一般来说，混凝土的塑性变形与荷载大小和荷载持续时间等因素有关，荷载越大、持续时间越长，混凝土发生的塑性变形也就越大。

混凝土的收缩原理混凝土的收缩是指混凝土在硬化过程中，由于内部水分蒸发或渗透到环境中，而发生的体积变化。

混凝土的收缩主要包括干缩和水泥基材料自身收缩两种类型。

1. 干缩干缩是指混凝土在干燥环境中由于内部水分蒸发而引起的体积收缩。

干缩主要受混凝土内部水分含量、环境温度和湿度等因素的影响。

一般来说，混凝土的干缩率约为0.1%-0.2%。

2. 水泥基材料自身收缩水泥基材料自身收缩是指混凝土在硬化过程中，由于水泥基材料自身化学反应引起的体积收缩。

水泥基材料自身收缩主要受水泥含量、水胶比、氯离子含量等因素的影响。

一般来说，混凝土的水泥基材料自身收缩率约为0.02%-0.05%。

混凝土变形和收缩的影响因素混凝土的变形和收缩受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 荷载大小和荷载持续时间：荷载越大、持续时间越长，混凝土发生的变形和收缩也就越大。

弹塑性力学总结弹塑性力学是研究材料在受力后既有一部分弹性变形又有一部分塑性变形的力学学科。

它是力学学科的分支之一，因为它研究的对象是材料，所以也可以看作是材料力学的一个方向。

它的研究对象包括各种传统或新型材料——金属、高分子、陶瓷等。

本文将对弹塑性力学进行总结。

一、弹性力学与塑性力学的区别弹性力学和塑性力学都是力学学科的重要分支。

它们各自关注的是物体在受力后不同的反应。

（1）弹性力学弹性力学研究的是物体在受到力的作用下，发生弹性变形而迅速恢复原状的力学原理。

简单来说，就是物体在受力后可以发生弹性变形，如压缩变形或拉伸变形，但是在撤离力的影响之后能够回复原来的状态。

弹性力学理论主要依赖于胡克定律，胡克定律可以表示为应力与应变之比等于恒定的常数。

（2）塑性力学塑性力学研究的是物体在受到力的作用下，发生塑性变形而无法迅速完全恢复原状的力学原理。

简单来说，就是物体在受力后可以发生塑性变形，但是在恢复撤离力的影响之后，不能完全返回原来的状态，仍有残余塑性变形。

塑性力学理论主要依赖于流动理论，流动理论可以用应变率表示材料变形时受到的应力。

二、弹塑性力学的基本概念（1）应力应力是单位面积上的力，通常用σ表示。

应力有三种类型：拉应力、压应力和剪应力。

（2）应变应变是材料的形变量，通常表示为ε。

应变有三种类型：拉伸应变、压缩应变和剪切应变。

（3）黏塑性黏塑性是材料表现出的一种变形特性，它描述了物质在应力作用下的变形表现。

（4）弹性模量弹性模量是材料在受力作用下相对于其初始长度相应变形程度的比率。

弹性模量是一种力学参数，通常用E表示，单位是帕斯卡(Pa)。

材料的弹性模量越大，其刚度就越高。

（5）屈服点在达到一定的应力时，材料就会开始发生塑性变形。

材料开始发生塑性变形的应力点称为屈服点。

三、弹塑性力学的应用弹塑性力学广泛应用于工程、物理、材料科学和冶金工业等领域。

弹塑性力学理论的应用使我们在实际情况下更好地理解和处理材料的力学性质。

材料力学塑性强度知识点总结材料力学是研究材料在外力作用下的力学性能和变形行为的学科。

塑性强度是材料塑性变形和抗破坏能力的重要指标。

本文将对材料力学塑性强度的相关知识点进行总结。

一、材料的塑性变形和强度概念在力学中，材料的变形可以分为弹性变形和塑性变形两种。

弹性变形是指材料在受力作用下产生的可恢复的形变，即在去除外力后能够恢复到原来的形状。

而塑性变形是指材料在受力作用下产生的不可恢复的形变，即在去除外力后无法完全恢复到原来的形状。

材料的强度是指材料在承受外力时抵抗破坏的能力。

在塑性变形中，材料的塑性强度是指材料在继续变形过程中能够承受的最大应力。

塑性强度是材料抵抗塑性变形和破坏的重要指标，对材料的力学性能和使用寿命有着重要影响。

二、拉伸试验与屈服强度拉伸试验是一种常用的测试方法，用于评估材料的力学性能和强度。

拉伸试验时，将材料样品固定在拉伸机上，以恒定的加载速度进行拉伸，记录加载过程中的应力和应变变化。

在拉伸试验中，材料首先经历弹性阶段，在这个阶段，应变与应力呈线性关系，材料完全可以恢复到原来的形状。

随着拉伸力的增加，材料进入塑性阶段，应力逐渐增加，直到达到最大值，这个最大值被称为屈服强度。

屈服强度是材料塑性变形开始的临界点，之后材料将发生塑性变形。

三、塑性变形与破断强度当材料开始进入塑性变形阶段后，应力和应变之间的关系不再是线性的。

此时，材料开始发生塑性变形，外力作用下的应力不再增加，材料开始出现局部变形和局部应变。

随着应变的增加，材料会经历各种不同形式的塑性变形，如颈缩现象和局部变形集中等。

最终，在材料某一部分的应力达到临界值后，材料会发生破坏。

这个临界值被称为破断强度，破断强度是材料的一个重要指标，用于评估材料在受力下的破坏能力。

四、材料的塑性强度与材料特性材料的塑性强度与材料的特性密切相关。

材料的结构、成分和热处理等因素都会对材料的塑性强度产生影响。

结晶度是指材料中晶粒的排列程度和晶粒尺寸的大小，结晶度越高，材料的塑性强度越高。

弹性与塑性材料的力学性质材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏规律的学科。

材料的力学性质是材料力学研究的重要内容之一。

材料的力学性质包括弹性性质和塑性性质。

本文将重点介绍弹性与塑性材料的力学性质。

一、弹性材料的力学性质弹性材料是指在外力作用下，能够发生弹性变形，当外力消失时，能够恢复原来的形状和大小的材料。

弹性材料的力学性质主要包括弹性模量、泊松比和弹性极限。

1. 弹性模量弹性模量是衡量材料抵抗弹性变形的能力的物理量。

弹性模量越大，材料的抗弹性变形能力越强。

弹性模量的单位是帕斯卡（Pa）。

常见的弹性模量有杨氏模量、剪切模量和泊松比。

2. 泊松比泊松比是材料在受到外力作用时，沿着垂直于外力方向的横向应变与沿着外力方向的纵向应变之比。

泊松比的值一般在0.1到0.5之间。

泊松比越小，材料的抗弹性变形能力越强。

3. 弹性极限弹性极限是指材料在受到外力作用时，能够承受的最大应力。

当应力超过弹性极限时，材料就会发生塑性变形或破坏。

二、塑性材料的力学性质塑性材料是指在外力作用下，能够发生塑性变形，当外力消失时，不能恢复原来的形状和大小的材料。

塑性材料的力学性质主要包括屈服强度、延伸率和冷加工硬化指数。

1. 屈服强度屈服强度是指材料在受到外力作用时，开始发生塑性变形的应力值。

屈服强度越大，材料的抗塑性变形能力越强。

2. 延伸率延伸率是指材料在受到外力作用时，发生塑性变形后，长度增加的百分比。

延伸率越大，材料的塑性变形能力越强。

3. 冷加工硬化指数冷加工硬化指数是指材料在经过冷加工后，硬度的增加量与冷加工变形量之比。

冷加工硬化指数越大，材料的塑性变形能力越强。

三、弹性与塑性材料的比较弹性材料和塑性材料在力学性质上有很大的区别。

弹性材料的力学性质主要表现为弹性模量、泊松比和弹性极限，而塑性材料的力学性质主要表现为屈服强度、延伸率和冷加工硬化指数。

弹性材料的应力-应变曲线是一条直线，而塑性材料的应力-应变曲线是一条弯曲的曲线。

岩石的变形与强度特征
岩石的变形特征指的是岩石在外力作用下发生形变的能力和方式。

岩石的变形特征可以分为弹性变形、塑性变形和破裂变形。

弹性变形是指岩石受到外力作用后，在力消失后能够恢复原状的能力。

在弹性变形过程中，岩石的分子或晶粒发生微小的变形，但岩石体整体保持无残余变形。

弹性变形是岩石的初始变形阶段，也是岩石的应力-应变关系呈线性的阶段。

塑性变形是指岩石在受到外力作用时，发生可见的变形，并且在力消失后不能完全回复原状的能力。

岩石发生塑性变形时，其分子或晶粒会发生较大的变形，导致岩石内部产生残余变形。

塑性变形是岩石的中等和后期变形阶段，其应力-应变关系呈
非线性。

破裂变形是指岩石在受到较大外力作用或超过岩石强度极限时发生的变形。

在破裂变形过程中，岩石会发生明显的断裂和破碎，并且通常伴随着能量的释放。

岩石的破裂变形是岩石的破坏阶段，岩石在此阶段往往失去了承载能力。

岩石的强度特征指的是岩石承受外力时的力学性能。

岩石的强度特征包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、硬度和韧性等。

不同类型的岩石具有不同的强度特征，例如，花岗岩具有高抗压强度和硬度，而粘土具有较低的抗压强度和硬度。

岩石的强度特征是评价岩石工程性质的重要指标，在岩石工程设计和施工中具有重要的意义。

塑性变形引言塑性变形是一种材料的力学特性，指的是材料在应力作用下发生形状改变而不恢复原状的现象。

相比于弹性变形，塑性变形更具有永久性和不可逆性。

塑性变形在材料的加工和制造过程中起着非常重要的作用，同时也是材料力学研究的重要领域。

塑性变形的特点塑性变形的主要特点如下：1.永久性：塑性变形一旦发生，材料的形状将永久改变，不能通过去除外力来恢复原状。

2.不可逆性：与弹性变形不同，塑性变形是不可逆的，即一旦变形发生，材料无法自然地回到未变形的状态。

3.应力松弛：在塑性变形过程中，材料内部的应力会随着时间的推移而逐渐松弛，这是塑性变形的一个重要特征。

4.变形行为：塑性变形具有明显的屈服阶段、流变阶段和稳定阶段。

屈服阶段表现为应力与应变之间的非线性关系，流变阶段则表现为应力基本保持恒定，应变继续增加。

稳定阶段则表现为应力和应变逐渐趋于平衡。

塑性变形的影响因素塑性变形的发生受到多种因素的影响，主要包括：1.硬度：硬度是材料抵抗塑性变形的能力，硬度越高，材料越难发生塑性变形。

2.温度：温度对材料的塑性变形有重要影响。

通常来说，低温下材料的塑性变形能力较低，而高温下材料的塑性变形能力较高。

3.应变速率：应变速率是指材料在受力下的变形速度，高应变速率下材料更容易发生塑性变形。

4.晶界：晶界是晶体内部各个晶粒之间的边界。

晶界对材料的塑性变形有着重要影响，晶界的存在增加了材料的塑性，使其更容易发生变形。

塑性变形与材料加工塑性变形在材料加工和制造过程中发挥着重要作用。

下面以常见的金属材料加工为例来说明：1.铸造：在铸造过程中，液态金属会通过凝固而形成固态材料。

然而，在凝固过程中，金属会发生塑性变形，产生一定的应力和应变，这会导致铸件的几何尺寸和形状发生变化。

2.锻造：锻造是一种常见的金属加工方法，它是通过对金属材料施加一定的压力和变形，使其发生塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸。

锻造可以改变金属的晶粒结构和机械性能。

3.压延：压延是一种常见的金属加工方法，通过对金属材料施加轴向力和横向变形，使其发生塑性变形，从而得到所需的薄板或线材。

二、金属的塑性变形材料受力后要发生变形，变形可分为三个阶段：弹性变形；弹－塑性变形；断裂。

外力较小时产生弹性变形，外力较大时产生塑性变形，而当外力过大时就会发生断裂。

在整个变形过程中，对材料组织、性能影响最大的是弹－塑性阶段的塑性变形部分。

如：锻造、轧制、拉拔、挤压、冲压等生产上的许多加工方法，都要求使金属产生变形，一方面获得所要求的形状及尺寸，另一方面可引起金属内部组织和结构的变化，从而获得所要求的性能。

因此研究塑性变形特征与组织结构之间相互关系的规律性，具有重要的理论和实际意义。

弹性变形(Elastic Deformation)1.1 弹性变形特征(Character of Elastic Deformation)1．变形是可逆的；2．应力与应变保持单值线性函数关系，符合Hooke定律：σ＝Eε，τ＝Gγ，G＝E/2(1-ν) 3．弹性变形量随材料的不同而异。

1.2 弹性的不完整性(Imperfection of Elastane)工程上应用的材料为多晶体，内部存在各种类型的缺陷，弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变的发展跟不上应力的变化等现象，称为弹性的不完整性，包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后等。

1．包申格效应(Bauschinger effect)现象：下图为退火轧制黄铜在不同载荷条件下弹性极限的变化情况。

曲线A：初次拉伸曲线，σe＝240Pa曲线B：初次压缩曲线，σe＝178Pa曲线C：B再压缩曲线，σe↑，σe＝278Pa曲线D：第二次拉伸曲线，σe↓，σe＝85Pa可见：B、C为同向加载，σe↑；C、D为反向加载，σe↓。

定义：材料经预先加载产生少量塑性变形,然后同向加载则σe升高，反向加载则σe降低的现象，称为包申格效应。

对承受应变疲劳的工件是很重要的。

2．弹性后效(Anelasticity)理想晶体(Perfect crystals)：实际金属(Actual metal)：弹性后效示意图这种在弹性极限范围内，应变滞后于外加应力，并和时间有关的现象称为弹性后效。

剖析塑性、弹性、延性和韧性之间的区别1．延性的定义延性是指结构毁坏之前,在其承裁能力无显著降低的条件下经受非弹性变形的能力.结构的延性也就是结构在外荷载(或基础下降)作用下,苏变形超过屈服,结构进入塑性阶段后,在外荷载继续作用下,变形继续增长,而结构不致破坏的性能.延性反映了结构在地震作用下耐变形的能力和消耗地震能量的能力.所谓结构或构件的延性好,就是在外荷载作用下有较大的塑性交形能力,从而消耗更大的能量.如果结构或构件破坏的话,其破坏处有预告而非穴发性的.2.脆性的定义与延性相反的概念是脆性.脆性结构没有塑性变形能力,其破坏是在结构成构件超过弹性极限时突然发生.3.弹塑性的定义：弹塑性弯曲是既有弹性变彤又有塑性变形的弯曲.当弯曲变形达到屈服极限之前,各条纵向纤维的变形可以看作简单的拉(压)变形,并遵守虎克定律,应力与应变之间有线性关系.4.塑性（范性）金属的塑性是金属在外力作用下能够发生塑性交形而其完继性又不破坏的一种性质或能力.金属的塑性一般用塑性指数来量度和表示.塑性指数是用金属破坏时的最大变形程度表示的.如拉伸金属断裂时的延伸率,断面收缩率等部属于塑性指数.金属的塑性表征着金属的变形能力和限度.5.韧性：金属的韧性是指金属受到外力发生变形到破坏(断裂)时单位体积吸收的变形功.静拉伸曲线下的面积代表静力作用下的总变形能u,表示单位体积吸收购变形功,即是静力韧性(韧度).韧性实质上仍是塑性,不过是特指,使用变形功来表示塑性.变形功越大,金属的塑性、韧性愈好.韧性是强度和塑性的综合表现,是材料塑性变形到断裂整个工程耗散的功,只有强度和塑性都高的材料才具有最好的韧性.6.脆性（再次）：脆性是和塑性、韧性相反的概念.它表示金属只发生少量变形后即断裂的性能.延伸率、断面收缩率和冲击值这些塑性指数愈小,金属的脆性愈大.塑性：承受静力荷载时,材料吸收变形能的能力.塑性好,会使结构一般情况下不会由于偶然超载而突然断裂,给人以安全保证.韧性：承受动力荷载时,材料吸收能量的多少.韧性好,说明材料具有良好的动力工作性能.解释材料（强度塑性延性韧性弹性）非常透彻材料抵抗外力不断裂的能力叫强度,强度越高抗力越大；例如钢,陶瓷材料在外力作用下到断裂的过程中会发生变形,先发生弹性变形后发生塑性变形,弹性变形就是去掉外力后,还能恢复到原来形态,塑性变形就是去掉外力后,不能恢复到原来状态,如果是受拉力作用,尺寸会增大,受压,尺寸会变小,整个塑性变形阶段增大的尺寸与原来尺寸的比值就是延展性,而塑性变形阶段消耗的能就是塑性.塑性好,延展性也好,他们表达的是一个意思,表示材料塑性变形能力的,但是单位不同.塑性好就能承受很大的变形而不断裂,如铜,橡皮泥,但强度不一定高.弹性好就是弹性变形能力强,例如橡胶,橡皮筋等,同样是描述材料变形能力的,强度也不一定高,即承受的外力不一定很大.材料从抵抗外力到断裂过程中消耗掉的能（或叫做功）就是韧性,包括了弹性变形阶段和塑性变形阶段的共同消耗的能,韧性越好从外力作用到断裂过程消耗的能量越多.从力-位移曲线上说,纵坐标和横坐标都大的情况下,韧性最好,纵坐标要想增大就是要强度高,横坐标增大就是塑性好,因此,可以说如果一个材料的强度和塑性都好,那么它的韧性肯定非常好.但是从材料微结构上来讲,同时则增加材料的强度和塑性是一个矛盾体,要想提高强度,希望原子间的结合力越大越好,但是要想增加塑性反而不希望原子力太大,因此,如何同时提高材料的强度和韧性是材料届始终面临的最大挑战.。

弹性变形名词解释弹性变形是指材料在外力作用下发生的弹性变形，材料抵抗变形的能力，称为弹性。

同时，也表示材料在外力去除后会回复原来状态。

而塑性变形则是指不能恢复到原来形状和尺寸的变形。

我对弹性的最初理解就是材料本身所固有的力，如同硬币、杠杆等，可以传递能量。

也是这种传递使物体发生形变。

而且具有滞后性，即：我们按下一个开关，开关闭合，当松开手时，并不马上回到原来的位置，而是有一段时间差。

这个就像塑性材料在受到外界作用力时，先发生形变再转化为内能的特性。

塑性材料由于先经历形变再转化为内能的这个特性，而导致其在一定范围内对外力有一定的承载能力。

这也就是所谓的塑性。

因此，塑性材料具有较好的加工性能。

一般情况下，塑性材料多用来制作受压容器及零件。

塑性是金属材料基本的一种性质，它主要取决于材料的晶体结构，同时还与材料的成分、组织、应力状态等因素有关。

塑性材料的一个重要特点是变形可以在不发生加工硬化的条件下实现，因而易于获得很大的形变而不损伤工件的表面。

塑性变形常用来制造结构简单的零件。

所谓高温疲劳就是应力超过材料的屈服点，材料不能恢复到原始形状，一直保持着某一形状，称之为高温稳定型的疲劳。

它只存在于塑性很好的金属中。

此类材料在高温下极易产生裂纹，而材料中一旦产生裂纹，就不会自行愈合，只有通过停止供应热能的方法，才能消除裂纹，使裂纹处重新凝固起来，重新塑性变形，达到恢复原状的目的。

如果要防止高温疲劳，那么材料必须要有较高的强度和良好的塑性。

弹性变形：物体承受了应力后，应力卸除，物体恢复到原来的状态，这个现象叫做弹性变形。

塑性变形：物体承受了应力后，不能恢复到原来的状态，一直保持着某一形状，这个现象叫做塑性变形。

2）疲劳裂纹，裂纹扩展到一定长度便出现破坏，引起材料失效的主要原因之一就是材料或零件在循环载荷下，在交变应力反复作用下产生疲劳裂纹，使零件断裂。

疲劳裂纹从形成到发展再到扩展这三个阶段可分为裂纹的萌生、扩展和疲劳扩展三个阶段。

材料变形的本质和力学行为材料工程是一个广泛而又重要的领域，在这个领域中，材料的变形是最常见的现象。

在生活中，我们经常会见到各种各样的变形现象。

比如，塑料椅子上的凹陷和钢筋混凝土中的裂缝，都是材料变形的结果。

材料变形的本质是什么？它有哪些力学行为？下面，我们来深入探讨材料变形的本质和力学行为。

1.材料变形的本质在材料科学中，变形是指材料形状和体积的改变。

材料变形有三种类型，分别是弹性变形、塑性变形和断裂变形。

弹性变形是指材料受力后仅产生临时性变形，去除外力后能恢复原来的形状和大小。

塑性变形是指材料受力后，形状和大小发生了不可恢复的变化。

而断裂变形则是指材料无法承受受到的力量而发生破裂。

材料变形的本质源于牛顿第三定律：任何物体受到的力都会产生与之大小相等、方向相反的反作用力。

材料的变形其实是由于内部的原子和分子之间的相互作用互相抵消的结果。

材料的内部有着微观结构，其中原子和分子之间的相互作用力是相对稳定的。

当材料受到外部的力作用时，原子和分子之间的相互作用力受到破坏，使得材料中原子和分子之间的距离变化，从而引起材料的形状和大小发生变化。

2.材料力学行为材料在受力作用下的力学行为不同，可以分为弹性力学、塑性力学和断裂力学。

下面，我们来分别探讨它们的特点。

2.1.弹性力学弹性力学是研究材料在受小的外部力作用下，产生一定大小的弹性变形，并在去除外力后恢复原来形状和大小的一种力学。

在材料的弹性阈值之内，材料的应变与应力呈线性关系，这被称为胡克定律。

在弹性阈值之内，材料变形是可逆的。

2.2.塑性力学塑性力学是研究材料在受大的外部应力作用下，发生不可逆塑性变形的一种力学。

它的特点是在材料的应力超过一定的阈值之后，材料会出现沿着应力方向产生塑性变形的现象，而且在去除外力后不会完全恢复原来的大小和形状。

塑性变形可以被控制，利用此特性从而制造出各种极为广泛的塑性件。

2.3.断裂力学断裂力学是研究材料在受到超过其断裂强度时发生破坏现象的力学。