材料强度学基础

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料强度学基础　　&1金属材料的性能　　为了更好的选用金属材料，首先要了解它的性能。金属材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能等。对于一般常用金属来说，以上性能中以力学性能最为重要。因此，重点介绍力学性能。　　金属材料的机械性能　　零件或工具在使用过程中往往会受到不同性质的外力(或称载荷)的作用。如起重机上的钢丝绳，受到悬吊物件拉力的作用;千斤顶的顶杆，受到重物压力的作用;起重机大梁受到弯力的作用;连接两块钢板的铆钉，受到剪刀

2、的作用;卷扬机中的传动轴，受到扭力的作用;这种拉力、压力、弯力、剪力、扭力等分别使金属材料引起拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转等变形，如图1-1-1所示。　　图1-1-1几种外力的作用　　这些外力作用的结果，对金属材料有一定的破坏性。因此要求金属材料必须具有抵抗外力作用而不致发生变形或破坏的能力，这就是机械性能或称力学性能。　　机械性能主要包括强度、塑性、冲击韧性、硬度等。　　强度和塑性目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项

3、目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　起重机钢丝绳在悬吊物件时受到拉力作用。悬吊的物件越重，钢丝绳受到的拉力就越大。当悬吊物件超过一定重量时，钢丝绳就会逐渐变形——伸长，假使悬吊物太重，钢丝绳便吃不住这样大的拉力而断裂。金属材料的这种在外力作用下抵抗变形和断裂的能力叫作强度。　　根据外力性质的不同，强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。一般抗拉强度应用比较广泛(因抗拉强度都和其他强度有一定关系)。　　抗拉强度是通过拉伸试验测定的。它是一定形状与尺寸的试样(图1-1-2)装夹在拉力试验机上，然后

4、逐渐施加拉力，随着拉力的增大，试样逐渐变形伸长直至拉断。在拉伸过程中试验机自动记录了每一瞬间的拉力与变形的关系曲线，即拉伸曲线(图1-1-3)。　　当载荷不超过Pe时，拉伸曲线中OE是直线，即变形与外力成正比，此时只产生弹性变形，就是说，外力去除变形便立即消失，试样恢复原长。所以Pe称为弹性极限载荷。当载荷增加超过Pe时，拉伸曲线出现明显弯曲，此时发生塑性变形，就是说，外力去除后试样也不会恢复原来长度(即产生永目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战

5、略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　久变形)。当载荷增加到Ps时，虽然外力维持不变，但试样的变形(伸长)仍不断增加(拉伸曲线趋于水平)，这种现象叫作屈服，引起试样发生屈服的载荷Ps叫作屈服载荷，S点叫作屈服点。当载荷继续增加时，变形急剧增大(拉伸曲线又再上升)，在达到某一最大值Pb时，试样的局部截面产生缩颈，这时拉力减小，变形很快增大，直到试样被拉断。　　图1-1-2拉伸试样　　图1-1-3拉伸曲线　　当金属材料受外力作用时，在其内部也产生抵抗力。在试样横截面上，单位面积上的抵抗力称为应

6、力：　　ζ=P/F(1-1)　　式中ζ——应力(MPa);P——外力(N);F——横截面面积(mm2)。　　对应于弹性极限载荷Pe时的应力ζe＝Pe/F0，称为弹性极限(F0——试样原来的横截面面积)。对应于屈服载荷Ps时的应力ζs＝Ps/F0，称为屈服点。为了确定各种材料的屈服极限，工程上规定产生残余(塑性)变形等于一定值(通常为%)时的应力称为“条件屈服强度”，以ζ表示。　　对应于最大载荷Ps时的应力ζb＝Pb/F0，称为抗拉强度。　　上述的ζs和ζb是衡量金属材料力学性能的两个很重要指标，二者具有实际意义。因为在工作时不允许产生塑性变形的零件，

7、必须根据ζs来计算出其尺寸;而在工作时不允许断裂的零件，可以根据ζb来计算出其尺寸;同样利用这些特性可以来校核现有的零件尺寸是否安全。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　以上说明了通过拉伸试验可以确定金属材料的强度。下面介绍通过该试验还可以确定塑性。在生产实践中，我们很熟悉这种现象：低碳的铁丝使用时可以任意弯折而不易折断;而高碳且经热处理的锯条一折

8、弯就要断。可见这两种材料在变形方面的性能是不同的。金属材料的这种在外力作用下破坏前产生变形的能力称为塑性。