材料力学基础ppt课件.ppt

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1、第二节材料的性能材料力学基础第四军医大学口腔医学院材料学教研室唐立辉.材料的机械性能主要是指材料在外力作用下表现出来的变形和破坏方面的特性。口腔材料应具有良好的机械性能，才能保证修复体在咀嚼应力的作用下保持正常的功能。.一、力物体受力后将使其运动状态或者它的形状和体积发生变化。力的单位：1kgf=9.8N1MPa=10.02Kg/cm21MPa=0.1002Kg/mm2力不仅有大小，而且有方向。作用方式不同，有各种不同的力：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。.二、材料力学的任务保证构件安全工作的基本要求：1.应有足够的强度。强度是指构件在载荷作用下抵抗破坏的能力。2.应有足够的刚度。刚度

2、是指构件在外力作用下抵抗变形的能力。3.应有足够的稳定性。即维持其原有平衡形式的能力，以保证在规定的使用条件下不产生失稳现象。.材料力学的主要任务是：研究构件在外力作用下的变形、受力和破坏的规律，为合理设计构件提供有关强度、刚度和稳定性分析的理论和计算方法。.三、应力与应变应力是描述物体内部各点个方向的力学状态；单位面积所受的内力即为应力。应力的种类1.轴向拉伸与压缩应力2.剪切应力3.弯曲应力（复合应力）..固定桥模型的应力分布.杆件变形的基本形式1.拉伸与压缩变形2.剪切变形3.扭转变形4.弯曲变形.应变应变是描述材料在外力作用下形状变化的量。是指单位长度的变形。.四、应力-应变曲线研究材

3、料机械性能常用的方法是测定应力-应变曲线。它是以应力为纵坐标，应变为横坐标绘制的曲线。对材料施加拉力、压力、剪切力或弯曲力均可得到应力-应变曲线图。.低碳钢拉伸时的应力-应变曲线图oεσ.弹性变形阶段从O点到E点特点：卸载后变形可以完全恢复。从O点到P点，任意一点的应力与应变之比为一常数（E，弹性模量）。参数：比例极限、弹性极限、弹性模量.aE=tgaO1O2f1(f)低碳钢拉伸应力应变曲线D(ss下)(se)BC(ss上)A(sp)E(sb)gaEy=tgas(MPa)200400e0.10.2O低碳钢压缩应力应变曲线.seOsbL灰铸铁的拉伸曲线sby灰铸铁的压缩曲线aa=45o~55o剪

4、应力引起断裂.一些牙科材料的弹性模量材料弹性模量(GPa*)材料弹性模量(GPa*)钴一铬部分义齿合金218.0磷酸锌水门汀22.4金合金(Ⅳ型)99.3银汞合金27.6牙釉质84.1牙本质18.3磷酸锌水门汀13.7丙烯酸基托树脂2.63长石质烤瓷69.0复合树脂16.6硅橡胶(颌面赝复用)0.002.塑性变形阶段(包括屈服与强化)当应力超过E点后，材料开始发生塑性变形。屈服强度：一般取下屈服极限作为材料的屈服强度。屈服变形阶段、屈服点.强化变形阶段超过屈服阶段后，材料又恢复了对变形的抵抗能力，需增加外力才能使其继续变形，这种现象称为材料的强化。极限强度：材料破坏前所承受的最大应力，称为极限

5、强度。断裂强度：材料断裂时的应力。.材料拉伸强度（MPa）压缩强度（5.3～14.2MPa）弯曲强度（MPa）牙本质43～100232～305釉质10～40.3261～40080～110银汞合金27.3～60300～520120～140贵金属合金414～828复合树脂39～69270～44870～160无填料丙烯酸树脂2876～9770～100长石质烤瓷24.8149～17565～120磷酸锌水门汀4.3～7.562.1～1715～6高强度人造石5.7～7.750～110916陶瓷24.8～37.4700～1400900～1100玻璃离子水门汀5.3～14.220～1839～20牙体组织及一些

6、口腔材料的部分极限强度.延伸率：试件拉断后，弹性变形消失而塑性变形保留。塑性是材料在静载荷作用下，产生塑性变形而不破坏的能力。延伸率是材料延展性的标志。表示材料塑性变形的能力。延性是表示材料能够塑性伸长的，拉丝的能力。展性为被加工塑成薄片的能力。一般低延伸率于5%为脆性材料；高于5%为塑性材料，或延展性材料。金合金为19%。.塑性材料和脆性材料力学性能比较塑性材料脆性材料断裂前有很大塑性变形断裂前变形很小抗压能力与抗拉能力相近抗压能力远大于抗拉能力延伸率δ>5%延伸率δ<5%可承受冲击载荷，适合于锻压和冷加工适合于做基础构件或外壳材料的塑性和脆性会因为制造方法工艺条件的改变而改变.回弹性与韧性

7、材料在弹性阶段，单位体积所吸收的能量叫回弹，或回弹模量。回弹性是材料抵抗永久变形的能力。韧性是材料抵抗开裂的能力。.常用机械性能指标与试验拉伸强度（抗拉）压缩强度剪切强度---剪切粘接强度弯曲强度（挠曲强度）注意：采用标准试件、标准试验方法、检定合格的仪器..万能材料试验机液压式电子式.径向拉伸强度(DTS)ADANo27----充填材料是将压缩性载荷于短圆柱试样的直径上.产生拉应力.DTS=2