常用金属材料的力学性能
金属材料的力 学性能
任何机械零件或 工具， 在使用过程中，往往妾受到各种形式外力的作托。如起重 机上的 钢索，受到悬吊物 拉力的 作用： 柴油机上的连杆，在传递动力时 .不仅 受到拉 力的作用，而且 还受到冲击力的作用；轴
类零件 燮受到 弯矩、扭力的作用 等尊。 这就 要求金属材料 必须具 有 一种 弟受机 械荷而 不超过 许可变形或不破坏的能力 * 这种能力 就是材料 的力学 性能。金属表现 来的诸如弹性、强度、 硬度、 塑性和韧性等特 征就是 用来衡量金属 材料材料在夕 卜力作 坤下 表现出力学性能的指标。
111 强度
强度是扌旨金属材 料在静 载荷作用下抵抗变形和 断裂的能力。逼度扌旨 标一般 用单位 面 积所承 受的载荷即力 表示， 符号为 6 单位为 MP 弘
工程中 常用的强 度指标 有屈服 逼度和 扰拉 强度。屈服逼度是指金属材料在 外力作 用下* 产生屈服现
象时的 应力，或 开始岀 现塑性变形吋 的最低应力值， 用％表示 ?抗竝强度是指金 厲材料在拉力的作用下，
被拉断 前所能 承受的 最大应 力值，用巧表示。
对于大多 数机械 零件.工作时 不允许 产生塑 性变形，所以屈服强度是事件逼度设 计的依据！ 对于因 断裂而 失效的 零件， 而用抗拉强度作为 其逼度 设计的 依据。
1.1 2 塑性
塑性是扌旨金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
工程中常用的塑性揭 标有诩 长率和 断面收 缩率。 伸长 率指试样拉断后的伸 长量与 原来 长 度之比的百分率， 用符号豪 示*断面收 縮率指试样拉断后， 断 面縮小的面积与 原来截面积 之比， 用甲 表示。
伸长率 和断面 收缩率越大， 其塑性 越好； 反之 塑性越差， 良好的 塑性是 金属材 料 进行压 力加工 的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条 件。
113 硬度
硬度是指材料表面 抵抗比它更硬 的物体 压入的能力 ? 硬度的测试方法很多， 生产 中常埔 的硬度 测试方法有布 氏硬度测试法和洛氏碳度试验 方 法两神°
理论力学梁昆淼答案
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材料力学
1.材料力学研究内容
⑴研究物体在外力作用下的应力、变形和能量，统称为应力分析；研究对象仅限于杆、轴、梁等物体，其几何特征是纵向尺寸远大于横向尺寸，这类物体统称为杆或杆件。
⑵研究材料在外力和温度作用下所表现出的力学性能和失效行为；研究对象仅限于材料的宏观力学行为，不涉及材料的微观机理。
研究目的设计出杆件或零部件的合理形状和尺寸，以保证它们具有足够的强度、刚度和稳定性。
2.杆件的受力与变形形式
⑴拉伸或压缩
⑵剪切
⑶扭转
⑷弯曲
⑸组合受力和变形
拉杆、压杆或柱、轴、梁受力特点
3.材料的基本假定
⑴各向同性假定
⑵均匀连续性假定
⑶平截面假定
4.受力分析方法
⑴截面法：应用假想截面将弹性体截开，分成两部分，考虑其中任意一部分平衡，从而确定截面上的内力的方法。
弹性体受力、变形的第二特征是变形协调。P9［例题1-1］
平衡方程+变形协调方程
0xF
0yF
0cM
P31［例题2-6］
5.应力应变相互关系
E、G
6.轴力与轴力图
正负号规定：拉正，压负。
⑴确定约束力。
⑵根据杆件上作用的荷载及约束力确定控制面，也就是轴力图的分段点。
⑶应用截面法，对截开的部分杆件建立平衡方程，确定控制面上的轴力数值。
⑷建立NxF坐标系，将所求得的轴力值标在坐标系中，画出轴力图。
P21［例题2-1］
7.变形计算
变形NFllEA
应变NFllEAE
横向变形yx 泊松比
P25［例题2-2］
8.拉伸与压缩杆件的强度设计
⑴强度校核
max
⑵尺寸设计
maxNNFFAA
⑶确定杆件或结构所能承受的许用荷载
maxNNPFFAFA
P28［例题2-4/5］
9.拉伸与压缩杆件斜截面上的应力
2cos=cosNPxFFAA
