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文档简介

材料力学性能

徐建林

顾玉芬

材料科学与工程学院第一章绪论一、工程背景（一）工程要求1、现代技术发展的要求：高性能、经济、安全2、选材的依据3、质量评价的依据（二）服役条件与性能负荷→零件→可能产生损伤→（严重时）失效力学负荷（外力作用条件下）→材料内部变形方式、应力分布状态和缺口效应热负荷（外界高温条件下）→材料内部产生热冲击、热应力，T↑→承载能力↓环境介质作用→表面化学腐蚀，电化学腐蚀，摩擦与磨损1、力学负荷（载荷）（1）分类：静载荷：如机器重量对基础的作用。动载荷：交变载荷（随时间做周期变化）；如齿轮传动。冲击载荷（物体的运动在瞬时突变所引起的载荷）；如锻打。（2）零件在静载荷下变形的基本形式变形：构件在工作时在外力作用下其几何形状和尺寸将发生改变的现象。①.拉伸和压缩：②.剪切：③.扭转：4.弯曲：5.组合变形2.热负荷温度因素：高温、低温、热冲击高温下服役的零件热疲劳：温度反复急剧变化高温氧化蠕变现象：温度上升导致延伸率上升（一般高于0.3T熔显著）温度上升导致力学性能下降：普通钢材从室温上升到600°C，强度下降一般很多。：

T>0.3Tm,很小应力下的缓慢变形蠕变急热急冷产生的热应力低温下的材料脆化3、环境介质的作用①腐蚀：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理溶解②磨擦磨损：接触零件间相对运动时发生，引起功和能消耗、噪声等。磨损是零件表面材料的逐渐失去，常见类型有粘着磨损、磨粘磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损。③老化作用：各种环境因素作用下材料性能的逐渐退化、变坏，最终丧失使用价值的现象。轮胎龟裂、发粘，塑料变硬边脆。老化的环境因素：温度、日光、电、辐射、应力、化学介质等。（三）、材料的性能：

是一种参量，用来表征材料在给定外界条件下的所表现出的行为特征。

外界条件：在不同的外界条件下，相同的材料也会有不同的性能。

例如：断裂强度

蠕变断裂强度----热学

疲劳断裂强度----力学

应力腐蚀断裂强度----化学

外界条件———性能————选材

材料的基本性能1、使用性能：物理性能（光、电、磁……）力学性能（强度、塑性、硬度……）

2、加工性能

（可制造性）热加工：铸、锻、焊、热处理……冷加工：车、铣、磨……特种加工：电火花、激光、离子……

材料的力学性能:

评价材料在变形、损伤和断裂的抗力和容量的定量指标。材料的力学行为:

是对材料在外力作用下发生变形、损伤和断裂过程的描述（可用图、表、解析式）。

服役过程:

保持设计要求的外形和尺寸，保证在服役期内安全地运行。

生产过程:

要求

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