应变（strain)：为一微小材料（元素）承受应力时所产生的单位长度变形量（力学定义，无量纲)
弹性变形（elastic deformation）： 材料在外力作用下产生变形，当外力去除后恢复其原来形状,这种随外力消失而消失的变形.
重要特征：可逆性、胡克定律（是力学基本定律之一。适用于一切固体材料的弹性定律,它指出：在弹性限度内,物体的形变跟引起形变的外力成正比）
4）塑性变形(plastic deformation)：材料在外力作用下产生的永久不可恢复的变形。
（5）断裂（fracture,rupture 破裂、crack裂纹）:物体在外力作用下产生裂纹以至断开的现象.
脆性断裂(未发生较明显的塑性变形）、韧性断裂（发生较明显的塑性变形)，宏观特征
(1)弹性（elasticity）：是指物体(材料)本身的一种特性，发生形变后可以恢复原来的状态的一种性质.
(2)弹性变形(elastic deformation)：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后恢复其原来形状，这种随外力消失而消失的变形。
(3)弹性模量（ elastic modulus，modulus of elasticity）：是表征材料弹性的物理参数，是指材料在弹性变形范围内,应力和对应的应变的比值E=σ/ε，也是材料内部原子之间结合力强弱的直接量度。
（4）刚度（ stiffness)：指物体（固体）在外力作用下抵抗变形的能力，可用使产生单位形变所需的外力值来量度。刚度越高，物体表现越硬。
（5)弹性比功（elastic specific work)：表示材料吸收弹性变形功的能力，弹性比能、应变比能，决定于弹性模量和弹性极限(即材料由弹性变形过渡到弹—塑性变形时的应力）.
（6)滞弹性（anelasticity)：在弹性范围内加快加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象.
7）循环弹性(cyclic elasticity）：在交变载荷（振动)下材料吸收不可逆变形功的能力。
《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。
应力应变关系
我所认识的应力应变关系
一 在前面两章的分别学习了关于应力与应变的学习，第三章的本构关系讲述了应力与应变的关系从而构成了弹塑性力学的本构关系。
在单向应力状态下，理想的弹塑性材料的应力应变关系及其简单满足胡克定律即
,E ,,XX
在三维应力状态下需要9个分量，即应力应变需要9个分量，于是可以把单向应力应变关系推广到三维应力状态，及推广到广义的胡克定律
本式应该是91个应变分量 单由于切应力互等定理，此时后面的三个应力与式中的切应力想等即现在剩余36个应变分量。
(1)具有一个弹性对称面的线弹性体的应力应变公式如下
(2)正交各向异性弹性体的弹塑性体公式如下
(3)各向同性弹性体的本构方程
各向同性弹性体在弹性状态下，主应力方向与主应变方向重合容易证明。在主应变空间里，由于应变主轴与应力主轴重合，各向同性弹性体体内任意一点的应力和应变之间满足:
,,,,,，，CCCxxyz111213
,,,,,，，CCCyxyz212223
,,,,,，，CCCzxyz313233 (2-3)
,,,,,,yyxzxz对的影响与对以及对的影响是相同的，即有
,CCC==,CC=CC=,y112233x12132123z;和对的影响相同，即，同理有和CC=3132等 ，则可统一写为:
CCCa==,112233
CCCCCCb=====,122113312332 (2-4)
所以在主应变空间里，各向同性弹性体独立的弹性常数只有2个。在任意的坐标系中，同样可以证明弹性体独立的弹性参数只有2个。
广义胡可定律如下式
,,xy1,,,,,,,,,,，[()]xy,xxyz,2GE,,,,1,yz, ,,，[()],,,,,,,,yzyyxz
2GE,,
,1,zx,,,,，[()]zx,,,,,,,zzxy,2GE,,
EGv泊松比 剪切模量 E:弹性模量/杨氏模量 ,2(1),，
典型应力应变曲线各线段所表征的含义
随着科学技术的不断进步，材料力学领域也得到了长足发展，其中应力应变曲线是材料力学中一个非常重要的概念。在工程设计和材料选择过程中，了解典型应力应变曲线各线段所表征的含义对于确保材料的安全性和可靠性至关重要。
1. 弹性阶段:
首先我们来看典型应力应变曲线的弹性阶段，这个阶段也被称为线性弹性阶段。在这个阶段内，材料在承受外力的情况下会出现弹性变形，而不会发生永久性变形。这是因为材料在这个阶段内表现出良好的弹性恢复性，即使受到外力的作用，一旦外力消失，材料会恢复原始形状。这一阶段的特点是应变与应力成正比，即呈现出线性关系。在这个阶段内，我们可以通过杨氏模量来评估材料的刚度和弹性。而了解这一阶段的特性有助于我们在工程实践中选择合适的材料，以满足设计要求。
2. 屈服阶段:
接下来是典型应力应变曲线的屈服阶段。在这个阶段内，材料逐渐失去了弹性，并且开始出现塑性变形。当外力作用到一定程度时，材料会出现显著的永久性变形。这是因为材料在这一阶段内，开始出现晶体滑移和位错运动，从而导致材料的屈服。了解材料的屈服特性有助于我们评估材料的可塑性和延展性，这在设计强度要求较高的工程结构时至关重要。
3. 颈缩阶段:
随后是典型应力应变曲线的颈缩阶段。在这个阶段内，材料的应力逐渐减小，而应变仍在不断增加。这是因为材料内部出现了局部损伤和断裂，从而导致了截面减小和应力集中。了解这一阶段的特性有助于我们评估材料的韧性和断裂特性，以确保工程结构在承受外力时不会出现过早的断裂。
4. 断裂阶段:
最后是典型应力应变曲线的断裂阶段。在这个阶段内，材料会突然失去承载能力，并出现明显的断裂现象。这是因为材料的内部损伤和缺陷逐渐积累并扩大，从而导致了材料的突然断裂。了解这一阶段的特性有助于我们预测材料的寿命和耐久性，以确保工程结构在使用过程中不会出现意外断裂。
对于以上几个阶段，我们可以通过典型应力应变曲线的形式和斜率来进行评估和分析。在工程实践中，了解这些阶段的特性有助于我们选择合适的材料、评估材料的性能、预测材料的寿命，并确保工程结构的安全可靠。
