您当前的位置:第五章 >>第一节 材料的静载荷机械性能
对于没有屈服阶段的塑性材料,通常将对应的塑性应变时的应力定为规定非比例伸长应力或屈服强度,并以
表示。这是一个人为规定的极限应力,作为衡量材料强度的指标。确定数字的方法如图5-12所示。图中的直线CD与弹性阶段内的直线部分相平行。
另外一类典型材料的共同特点是伸长率δ均很小。这类材料称为脆性材料。通常以伸长率作为定义脆性材料的界限。图5-13所示就是脆性材料灰口铸铁在拉伸时的曲线。灰口铸铁的曲线从很低的应力开始就不是直线,但由于直到拉断时试样的变形都很小,且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段,因此,在工程计算中,通常取总应变为0.1%时曲线的割线(图5-13中的虚线)斜率来确定其弹性模量,称为割线弹性模量。
衡量脆性材料拉伸强度的唯一指标是材料的拉伸强度。这个应力可以看成是被拉断时的真实应力,因为脆性材料在被拉断时,其横截面的面积缩减极其微小。
【例5-1】一根Q235钢的拉伸试样,其直径,工作段长度。当试验机上荷载读数达到时,量得工作段的伸长为,直径的缩小为。
试求:此时试样横截面上的正应力σ,并求出材料的弹性模量和泊松比(已知Q235钢的比例极限为)
金属材料在压缩时的力学性能
还是首先介绍工程上常用的低碳钢在压缩时的力学性能。将圆柱体压缩试样置于万能试验机的承压平台间,并使之发生压缩变形。与拉伸实验相同,绘出在试验过程中的缩短量 与抗力F之间的关系曲线。这一曲线称为试样的压缩图。为了使得到的曲线与所用试样的横截面面积和长度无关,同样可以用试样的名义应力作纵坐标。而以其名义应变作横坐标,将压缩图改为 曲线,如图5-14中的实线所示。为了便于比较材料拉伸和压缩时的力学性能,在图中以虚线绘出了低碳钢在拉伸时的曲线。