《土木工程材料》课件-3.材料的基本力学性质

ThebasicMechanicalpropertyofmaterial材料的基本力学性质e7d195523061f1c0d3ba7f298e59d031c9c3f97027ed136f882110EF8F17BAD1F2C348D17C7856EF46CB4678CC9E44EE1ABA681E3133328A7B4D22AAF822B2429426B2355AA8CC4431B8568D2CF3B73A52C9DCEEEF66CDF289C9CC36ECBA7F2088C42C31F330BCA7EC41E6E76953A88CADF3CA73340CC01276EA886AD11179865124F41FC0CEE3C7材料的基本力学性质e7d195523061f1c0d3ba7f298e59d031c9c3f97027ed136f882110EF8F17BAD1F2C348D17C7856EF46CB4678CC9E44EE1ABA681E3133328A7B4D22AAF822B2429426B2355AA8CC4431B8568D2CF3B73A52C9DCEEEF66CDF289C9CC36ECBA7F2088C42C31F330BCA7EC41E6E76953A88CADF3CA73340CC01276EA886AD11179865124F41FC0CEE3C7概述材料的力学性质指材料在外力作用下所引起的变化的性质。这些变化包括材料的变形和破坏。材料的变形指在外力的作用下，材料通过形状的改变来吸收能量。材料的破坏指当外力超过材料的承受极限时，材料出现断裂等丧失使用功能的变化。CONTENTS目录材料的强度弹性和塑性脆性和韧性231StrengthofthematerialElasticandplasticBrittlenessandtoughness...............................................................................................................................................................................................................................e7d195523061f1c0d3ba7f298e59d031c9c3f97027ed136f882110EF8F17BAD1F2C348D17C7856EF46CB4678CC9E44EE1ABA681E3133328A7B4D22AAF822B2429426B2355AA8CC4431B8568D2CF3B73A52C9DCEEEF66CDF289C9CC36ECBA7F2088C42C31F330BCA7EC41E6E76953A88CADF3CA73340CC01276EA886AD11179865124F41FC0CEE3C7硬度和耐磨性Hardnessandwearresistance4f—材料的抗弯强度（N/mm2或MPa）;Fmax—材料破坏时的最大荷载（N）；L—两支点的间距（mm）b、h—试件横截面的宽与高（mm）e7d195523061f1c0d3ba7f298e59d031c9c3f97027ed136f882110EF8F17BAD1F2C348D17C7856EF46CB4678CC9E44EE1ABA681E3133328A7B4D22AAF822B2429426B2355AA8CC4431B8568D2CF3B73A52C9DCEEEF66CDF289C9CC36ECBA7F2088C42C31F330BCA7EC41E6E76953A88CADF3CA73340CC01276EA886AD11179865124F41FC0CEE3C7材料的强度Strengthofthematerial11.1强度强度：在外力作用下，材料抵抗破坏的能力。

f—材料的强度（N/mm2或MPa）;Fmax—材料破坏时的最大荷载（N）；A—材料受力截面的面积（mm2）。压缩拉伸剪切弯曲e7d195523061f1c0d3ba7f298e59d031c9c3f97027ed136f882110EF8F17BAD1F2C348D17C7856EF46CB4678CC9E44EE1ABA681E3133328A7B4D22AAF822B2429426B2355AA8CC4431B8568D2CF3B73A52C9DCEEEF66CDF289C9CC36ECBA7F2088C42C31F330BCA7EC41E6E76953A88CADF3CA73340CC01276EA886AD11179865124F41FC0CEE3C7材料的强度Strengthofthematerial11.1强度影响强度的因素：

1、材料的组成、结构与构造2、孔隙率与孔隙特征3、试验条件（试件的形状和尺寸、加荷速度、环境的温度、湿度、受力状态）4、材料的含水状态和温度e7d195523061f1c0d3ba7f298e59d031c9c3f97027ed136f882110EF8F17BAD1F2C348D17C7856EF46CB4678CC9E44EE1ABA681E3133328A7B4D22AAF822B2429426B2355AA8CC4431B8568D2CF3B73A52C9DCEEEF66CDF289C9CC36ECBA7F2088C42C31F330BCA7EC41E6E76953A88CADF3CA73340CC01276EA886AD11179865124F41FC0CEE3C7材料的强度Strengthofthematerial1脆性材料主要以抗压强度划分，塑性材料或韧性材料以抗拉强度来划分。1.2强度等级强度等级：为合理使用材料，对于以强度为主要指标的材料，一般按照强度值的高低划分为若干等级。注：强度等级并非材料的真实强度而是人为规定的，其涉及到强度保证率的概念。e7d195523061f1c0d3ba7f298e59d031c9c3f97027ed136f882110EF8F17BAD1F2C348D17C7856EF46CB4678CC9E44EE1ABA681E3133328A7B4D22AAF822B2429426B2355AA8CC4431B8568D2CF3B73A52C9DCEEEF66CDF289C9CC36ECBA7F2088C42C31F330BCA7EC41E6E76953A88CADF3CA73340CC01276EA886AD11179865124F41FC0CEE3C7材料的强度Strengthofthematerial11.3比强度比强度：材料的强度与其表观密度之比。比强度是衡量材料轻质高强性能的一项重要指标，比强度越大，材料的轻质高强性能越好。材料表观密度（kg/m3）抗压（抗拉）强度（MPa）比强度普通混凝土2400400.017低碳钢（抗拉）78504200.054松木（顺纹抗拉）5001000.200烧结普通砖1700100.006思考：不同的材料如何比较强度？σε0弹性和塑性Elasticandplastic2弹性：当材料受到外力时产生变形，外力解除时变形能完全消失的性质。

荷载变形0ba弹性变形大小与其所受外力大小成正比，其比例系数对理想的弹性材料来说称为弹性模量，E越大，表明材料的刚度越大，越不易变形。塑性：当材料受到外力时产生显著变形，外力解除后仍保持变形后形状和尺寸的性质。

弹塑性材料：单纯的弹性材料是没有的。有些材料，如混凝土，受力时弹性变形和塑性变形同时存在。

弹性变形可以恢复塑性变形不可恢复脆性与韧性Brittlenessandtoughness3脆性：当外力达到一定程度后，材料突然破坏，且破坏时无明显的塑性变形的性质。

变形特点：达到破坏荷载时变形很小，不利于抵抗振动和冲击荷载，是结构发生突发性破坏。延性：当外力达到一定程度后，材料突然破坏，且破坏时产生很大的塑性变形的性质。如软钢、橡胶、塑料等属于延性材料。

脆性材料：陶瓷、玻璃、石材、砖瓦、混凝土、铸铁等。

韧性：在冲击、振动荷载作用下，材料能吸收较大的能量，不发生破坏的性质。软钢和木材属于韧性材料。荷载变形0A工程要求：桥梁、吊车梁、路面、船闸和有抗震要求的结构。硬度和耐磨性Hardnessandwearresistance4硬度：材料表面的坚硬程度，是抵抗其他物体刻划、压入其表面的能力。

回弹法：用于测定混凝土表面硬度，并间接推算混凝土的强度；也用于测定陶瓷、砖、砂浆、塑料、橡胶、金属等的表面硬度并间接推算其强度。刻划法：1822年Friedrichmohs提出十种矿物的莫氏硬度，即滑方石、莹磷长、石英黄玉刚金刚，分为十个等级。

压入法：用硬物压入材料表面，通过压痕和深度测定材料硬度。4.1硬度材料的强度越高，抵抗塑性变形的能力越强，硬度值也就越大。硬度和耐磨性Hardnessandwearresistance4磨损：材料受外界物质的摩擦作用而质量和体积减小的现象。

影响因素：材料的组成、结构及强度、硬度等因素有关。耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。用磨损率表示。。

工程要求：地面、踏步、台阶、路面等处的材料，应适当考虑硬度和耐磨性。4.耐磨性N—材料的磨损率（g/cm2）;m1—试件磨损前质量（g）；m2—试件磨损后质量（mm）；A—试件受磨面积（cm2）。小结强度及比强度弹塑性及弹性模量莫氏硬度及磨损率e7d195523061f1c0d3ba7f298e59d031c9c3f97027ed136f882110EF8F17BAD1F2C348D17C7856EF46CB4678CC9E44EE1ABA681E3133328A7B4D22AAF822B2429426B2355AA8CC4431B8568D2CF3B73A52C9DCEEEF66CDF289C9CC36ECBA7F2088C42C31F330BCA7EC41E6E76953A88CADF3CA73340CC01276EA886AD11179865124F41FC0CEE3C7ThanksForWatchinge7d195523061f1c0d3ba7f298e59d031c9c3f97027ed136f882110EF8F17B