材料的力學性能

mechanical properties of materials

主要是指材料的宏觀性能，如彈性性能、塑性性能、硬度、抗衝擊性能等。它們是設計各種工程結構時選用材料的主要依據。各種工程材料的力學性能是按照有關標準規定的方法和程序，用相應的試驗設備和儀器測出的。表徵材料力學性能的各種參量同材料的化學組成、晶體點陣、晶粒大小、外力特性（靜力、動力、衝擊力等）、溫度、加工方式等一系列內、外因素有關。材料的各種力學性能分述如下：材料在外力作用下發生變形，如果外力不超過某個限度，在外力卸除后恢復原狀。材料的這種性能稱為彈性。外力卸除后即可消失的變形，稱為彈性變形。表示材料在靜載荷、常溫下彈性性能的一些主要參量可以通過拉伸試驗進行測定。

拉伸試樣常製成圓截面(圖1之a)或矩形截面(圖1之b)棒體,l為標距,d為圓形試樣的直徑,h和t分別為矩形截面試樣的寬度和厚度，圖中截面形狀用陰影表示，面積記為A。長度和橫向尺寸的比例關係也有如下規定：對於圓形截面試樣，規定l=10d或l=5d；對於矩形截面試樣，按照面積換算規定或者。試樣兩端的粗大部分用以和材料試驗機的夾頭相連接。試驗結果通常繪製成拉伸圖或應力－應變圖。圖2為低碳鋼的拉伸圖，橫坐標表示試樣的伸長量Δl(或應變ε=Δl/l)，縱坐標表示載荷P（或應力σ=P/A）。圖中的曲線從原點到點p為直線，pe段為曲線，載荷不大於點e所對應的值時，卸載后試樣可恢復原狀。反映材料彈性性質的參量有比例極限、彈性極限、彈性模量、剪切彈性模量和泊松比等。

出版社: 西北工業大學出版社; 第2版 (2001年8月1日)

叢書名: 高等學校材料科學系列教材

正文語種: 簡體中文

ISBN: 7561212054, 9787561212059

條形碼: 9787561212059

產品尺寸及重量: 25.6 x 18.4 x 1 cm ; 322 g

ASIN: B002WWUSJ2

內容簡介

全書共十四章，可分為三大部分。第一部分包括第一章至第七章，主要介紹與評價金屬結構件安全性相關的力學性。第二部分包括第八章至第十一章，介紹與評價金屬結構件使用壽命相關的力學性能。考慮到複合材料、高分子材料與陶瓷材料將作為結構材料在工程中應用，故第三部分介紹這些材料的力學性能。《材料的力學性能》可作為高等院校材料科學與工程各專業的教材，也可作為從事金屬與非金屬製作加工、機械與結構設計等領域內工作的工程技術人員的參考書。

緒論

第一章　材料的拉伸性能

1.1 引言

1.2　拉伸試驗

1.3　脆性材料的拉伸性能

1.4　高塑性材料的拉伸性能（Ⅰ）——連續塑性變形強化

1.5 高塑性材料的拉伸性能（Ⅱ）——不連續塑性變形強化

第二章　彈性變形與塑性變形

2.1 引言

2.2　彈性變形

2.3　彈性極限與彈性比功

2.4　彈性不完善性

2.5 塑性變形U

2.6　屈服強度

2.7　形變強化

第三章 其它靜載入下的力學性能

3.1 引言

3.2　扭轉試驗

3.3　彎曲試驗

3.4　壓縮試驗

3.5　剪切試驗

第四章　材料的硬度

4.1 引言

4.2　布氏硬度

4.3　洛氏硬度

4.4　維氏硬度

4.5　顯微硬度

4.6 肖氏硬度

第五章　斷裂

5.1 引言

5.2　脆性斷裂

5.3　理論斷裂強度和脆斷強度理論

5.4　延性斷裂

5.5　脆性一韌性轉變

第六章　切口強度與切口衝擊韌性

6.1 引言

6.2　局部應力與局部應變

6.3　切口強度的實驗測定

6.4　切口強度的估算

6.5　切口敏感度評估

6.6　切口衝擊韌性

6.7　低溫脆性

第七章　斷裂韌性

7.1 引言

7.2　裂紋的應力分析

7.3 裂紋擴展力或裂紋擴展的能量釋放率

7.4　平面應變斷裂韌性

7.5　裂紋尖端塑性區U*

7.6　平面應變斷裂韌性§K§-IC的測定

7.7　金屬的韌化U*

7.8 估算§K§-IC的模型和經驗關係式U*

7.9　裂紋尖端張開位移U*

7.10 §J§積分U*

第八章　金屬的疲勞

8.1 引言

8.2　金屬在對稱循環應力下的疲勞

8.3　非對稱循環應力下的疲勞

8.4　疲勞切口敏感度

8.5　累積疲勞損傷

8.6　疲勞失效過程和機制

8.7　應變疲勞

8.8　疲勞裂紋形成壽命的估算U*

8.9　疲勞裂紋擴展速率及門檻值

……

第九章　材料在高溫下的力學性能

第十章　環境介質作用下金屬的力學性能

第十一章　金屬的磨損與接觸疲勞

第十二章　複合材料的力學性能

第十三章　高分子材料的力學性能

第十四章　陶瓷材料的力學性能

思考題與習題

參考文獻