工程材料力学复习.doc

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1、四、弹性比功（弹性比能）弹性比功——材料吸收弹性变形功的能力。一般可用材料开始報性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。材料拉伸时的弹性比功可用图示应力一应变曲线的下影线面积表示。由上式知：金属材料的弹性比功决定于其弹性模量和弹性极限。而且弹性极限对弹性比功的作用更显著。1、弹性模量的理论定义弹性变形阶段，大多数金属的应力与应变Z间符合虎克定律：拉伸时：O=E-eE——拉伸杨氏模量剪切时：i=GrG——切变模量故弹性模量是当应变为一个单位时的弹性应力，即产生100%弹性变形所需的应力弹性模量的影响因素1）键合

2、方式和原子结构2）晶体结构单晶体.弹性备向异性;多晶体■弹性伪备向同性;非晶态一备向同性。3）化学成分材料化学成分变化将引起原子问距和键合方式的变化，因此也将影响材料的弹性模数。但对一般的固溶体合金，在溶解度较小的情况下一般影响不大。如对于常用钢铁材料，合金元索对弹性模量影响不大。4）微观纽•织对于金属材料，在合金成分不变的情况下，微观组织对弹性模数的影响较小，晶粒大小对E值无影响。故热处理对弹性模量的影响不大。5）温度温度升高，E值降低。但在室温附近，E值变化不大6）冷槊•性变形■使E值稍有降低7）加载条件和

3、负荷持续时间■对E值影响不大四、弹性比功（弹性比能）弹性比功—材料吸收弹性变形功的能力。一般可用材料开始蛾性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。材料拉伸时的弹性比功可用图示应力一M变曲线的下影线面积表示。由上式知：金属材料的弹性比功决定于其弹性模量和弹性极限。而且弹性极限对弹性比功的作用更显著。1、滞弹性定义：在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象。2、滞弹性应变anelasticstrain在快速加载或卸载示，随时间延长而产生的附加弹性应变叫滞弹性应变。3、滞弹性的影响因素（1）材

4、料的成分、组织材料组织越不均匀，滞弹性越明显。（2）试验条件：a）温度Tf-滞弹性速率和滞弹性应变tb）切应力愈大，滞弹性越明显。4、消除办法采用长期冋火I川火的作用是使间隙原子到位错空位和晶界去，白身变得比较稳定。（二）、包申格（Bauschinger）效应2、包申格应变指在给定应力下，拉伸卸载后第二次再拉伸与拉伸卸载后第二次压缩两Illi线Z间的应变差。它是度量包申格效应的基本定量指标，£b=be3.产生原因:包申格效应与金属材料屮位错运动所受的阻力变化有关。在金属预先受载产生少量册性变形时，位错沿某滑移面

5、运动，遇林位错而弯曲。结果，在位错前方，林位错密度增加，形成位错缠结或胞状组织。这种位错结构在力学上是相当稳定的，因此，如果此时卸载并随示同向加载,位错不能作显著运动，宏观上表现为规定残余伸长应力增加。但如果卸载后施加反向力，位错被迫作反向运动，因为在反向路径上，像林位错这类障碍数量较少，而且也不一定恰好位于滑移位错运动的前方，故位错可以在较低应力下移动较大距离，即第二次反向加载，规定残余伸长应力降低。4.消除方法（1）预先经受较大的幫性变形（2）在第二次反向受力前使金属材料于回复或再结晶温度下退火第三节槊•性

6、变形1、梨性变形的特点%1瓠性变形是不可逆变形，变形度大，一般金属的報性远大于弹性。%1金属的槊-性变形主要由切应力引起，只有切应力才能使晶体产生滑移或弯性变形。%1金属塑性变形阶段除了犁性变形木身外还伴随有弹性变形和形变强化，其应力一应变关系不再是简单的肓线关系。%1高温下，金属塑性变形除了决定于应力外，还和温度及时间冇关。即高温时间效应。高温蠕变、高温应力松弛%1表征金属犁性变形的力学性能指标都是很敏感的性能指标。%1金属犁性变形时还会引起应变硬化、内应力及一些物理性能的变化。2、塑性变形的方式（1）滑移（

7、2）李生3、多晶体金属的槊•性变形特点（1）多晶体变形的不同时性晶粒取向不同，取向有利的晶粒先滑移变形。组织愈不均匀，不同时性愈明显。（2）多晶体变形的不均匀性不均匀性存在于各晶粒Z间，基体金屈晶粒与笫二相晶粒Z间，即使用一晶粒内部，备处的变形亦不均匀，结果宋观变形询不大时，微观局部可能变形很大，在内应力作用下形成微裂纹。（3）多晶体变形的相互协调性多晶体作为一个報体，需要各晶粒变形能相互协调，否则将造成晶界开裂。故多晶体金属衆性变形需要进行多系滑移，或在滑移同时进行挛生变形。要求：每个晶粒至少必须有5个独立的

8、滑移系开动。二、金属屈服现象1、屈服现象是金属材料开始产生宏观槊性变形时的标志。•屈服点。s：材料的在拉伸过程屮试验力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力。。s=Fs/AO•上屈服点OSU：试样发生屈服而试验力首次下降前的报大应力。osu=Fsu/AO•下屈服点osi：当不计初始瞬时效应（指在屈服过程屮试验力第一次发生下降）时的屈服阶段的最小应力。osl=FsL/A04、屈服现象的有