力学性能与测试

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1、材料力学性能及测试孙继兵2010年6月20日拉伸、压缩、扭转实验是材料力学性能测试中最基本的实验。实验中的弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段真实地反映了材料抵抗外力作用的全过程。它具有简单易行、试样便于制备等特点。通过这些实验可以得到描述材料基本力学性能的各项指标。塑性材料和脆性材料力学性能比较:塑性材料断裂前有很大塑性变形抗压能力与抗拉能力相近延伸率δ>5%可承受冲击载荷，适合于锻压和冷加工脆性材料断裂前变形很小抗压能力远大于抗拉能力延伸率δ<5%适合于做基础构件或外壳金属材料的室温拉伸国标G/T228-2002要反映同试件几何尺寸无关的特性要标准化——形状尺寸试件的加

2、工精度试验条件基本定义1、标距（gaugelength）：测量伸长用的试样圆柱或棱柱部分的长度。原始标距(L0)：施力前的试样标距。断后标距(Lu)：试样断裂后的标距2、平行长度(Lc)（parallellength）试样两头部或两夹持部分(不带头试样)之间平行部分的长度3、伸长（elongation）试验期间任一时刻原始标距(L0)的增量。4、伸长率（percentageelongation）原始标距的伸长与原始标距(L0)之比的百分率。断后伸长率(A)：断后标距的残余伸长(Lu-L0)与原始标距(L0)之比的百分率。断裂总伸长率(At)：断裂时刻原始标距的总伸长

3、(弹性伸长加塑性伸长)与原始标距(L0)之比的百分率。最大力伸长率：最大力时原始标距的伸长与原始标距(L0)之比的百分率。应区分最大力总伸长率(Agt)和最大力非比例伸长率(Ag)。5、引伸计标距(L,)（extensometergaugelength）用引伸计测量试样延伸时所使用试样平行长度部分的长度。测定屈服强度和规定强度性能时推荐人)7o/20测定屈服点延伸率和最大力时或在最大力之后的性能，推荐L，等于La或近似等于么，6、延伸（extension）试验期间任一给定时刻引伸计标距(L,)的增量。残余延伸率：试样施加并卸除应力后引伸计标距的延伸与引伸计标距(L,)之

4、比的a分率。非比例延伸率：试验中任一给定时刻引伸计标距的非比例延伸与引伸计标距(I,)之比的百分率总延伸率：试验中任一时刻引伸计标距的总延伸(弹性延伸加塑性延伸)与引伸计标距(I,)之比的百分率。屈服点延伸率(A,)：呈现明显屈服(不连续屈服)现象的金属材料，屈服开始至均匀加工硬化开始之间引伸计标距的延伸与引伸计标距(L)之比的百分率。7、断面收缩率(Z)（percentagereductionofarea）断裂后试样横截面积的最大缩减量(S-S.)与原始横截面积(So)之比的百分率8、最大力(Fm)（maximumforce）试样在屈服阶段之后所能抵抗的最大力。对于

5、无明显屈服(连续屈服)的金属材料，为试验期间的最大力。9、应力（stress）试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积(Se)之商。抗拉强度(Rm)：相应最大力(Fm)的应力。屈服强度：当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点，应区分上屈服强度和下屈服强度。上屈服强度(R,H)：试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。下屈服强度(R,,_)：在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。规定非比例延伸强度(Rp):非比例延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力。使用的符号应附以下脚注说明所规定的百分率，例如Rp0.2，表示规定非比例延伸率为0.2

6、%时的应力。规定总延伸强度(Rt):总延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力。使用的符号应附以下脚注说明所规定的百分率，例如Rt0.5，表示规定总延伸率为0.5%时的应力。规定残余延伸强度(Rr):卸除应力后残余延伸率等于规定的引伸计标距(Le)百分率时对应的应力。使用的符号应附以下脚注说明所规定的百分率。例如Rr0.2，表示规定残余延伸率为0.2%时的应力。拉伸试样1)圆形截面2)矩形截面l0=10d0l0=5d0l0tb或原始标距(L0)的标记应用小标记、细划线或细墨线标记原始标距，但不得用引起过早断裂的缺口作标记。对于比例试样，应将原始标距的计算值修约至最接近5

7、mm的倍数，中间数值向较大一方修约。原始标距的标记应准确到土1%。如平行长度比原始标距长许多，例如不经机加工的试样，可以标记一系列套叠的原始标距。有时，可以在试样表面划一条平行于试样纵轴的线，并在此线上标记原始标距。试验速率上屈服强度：在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定并在规定的应力速率的范围内。下屈服强度：若仅测定下屈服强度，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s--0.0025/s之间。平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定如不能直接调节这一应变速率，应通过调节屈服即将开始前的应力速率来调整