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1、进入网络实验室第一章资料的拉伸性能进入网络实验室1.1 前言1、拉伸性能: 经过拉伸实验可测资料的弹性、强度、延性、应变硬化和韧度等重要的力学性能目的，它是资料的根本力学性能。2、拉伸性能的作用、用途：a.在工程运用中，拉伸性能是构造静强度设计的主要根据之一。b.提供预测资料的其它力学性能的参量，如抗疲劳、断裂性能。 研讨新资料，或合理运用现有资料和改善其力学性能时，都要测定资料的拉伸性能进入网络实验室3、本章内容实验条件： 光滑试件室温大气介质 单向单调拉伸载荷研讨内容： 测定不同变形和硬化特性的资料的应力-应变曲线和拉伸性能参数。了解不同资料的性质进入网络实验室1.2 1.2 拉伸实验拉伸
2、实验1. 拉伸 试件的外形和尺寸常用的拉伸试件:为了比较不同尺寸试样所测得的延性,要求试样的几何类似，l0A01/2要为一常数其中A0为试件的初始横截面积。光滑圆柱试件:试件的标距长度l0比直径d0要大得多；通常，l0=5d0或l0=10d0板状试件:试件的标距长度l0应满足以下关系式：l0=5.65A01/2或11.3A0 1/2 ； 详细规范：GB 639786进入网络实验室进入网络实验室2.拉伸实验中留意的问题a. 拉伸加载速率较低,俗称静拉伸实验。严厉按照国家规范进展拉伸实验，其结果方为有效，由不同的实验室和任务人员测定的拉伸性能数据才可以相互比较。b. 拉伸实验机带有自动记录或绘图安
3、装，记录或绘制试件所受的载荷P和伸长量l之间的关系曲线;进入网络实验室图图1-2 1-2 低碳钢的拉伸图低碳钢的拉伸图进入网络实验室图图1-2 1-2 低碳钢的工程应力一工程应变曲线低碳钢的工程应力一工程应变曲线进入网络实验室拉伸图拉伸图 拉伸曲线拉伸曲线拉伸图-加载后标距间的长度变化量l 载荷P关系曲线拉伸曲线-应力应变曲线工程应力载荷除以试件的原始截面积即得工程应力，=PA0工程应变伸长量除以原始标距长度即得工程应变，=ll0进入网络实验室13 典型的拉伸曲线 1、资料分类： 按资料在拉伸断裂前能否发生塑性变形，将资料分为脆性资料和塑性资料两大类。脆性资料在拉伸断裂前不产生塑性变形, 只发
4、生弹性变形；塑性资料在拉伸断裂前会发生不可逆塑性变形。 高塑性资料在拉伸断裂前不仅产生均匀的伸长，而且发生颈缩景象，且塑性变形量大。低塑性资料在拉伸断裂前只发生均匀伸长，不发生颈缩，且塑性变形量较小。 进入网络实验室2、典型的拉伸曲线 s= 0.2sbeeeeee进入网络实验室14 拉伸性能 弹性模量E: 单纯弹性变形过程中应力与应变的比值。进入网络实验室屈服强度s： 对于拉伸曲线上有明显的屈服平台的资料，塑性变形硬化不延续，屈服平台所对应的应力即为屈服强度，记为ss = Ps / A0 对对于拉伸曲于拉伸曲线线上没有屈服平台的上没有屈服平台的资资料，塑料，塑性性变变形硬化形硬化过过程是延程是
5、延续续的，此的，此时时将屈服将屈服强强度定度定义为产义为产生生0.2% 0.2% 剩余伸剩余伸长时长时的的应应力，力，记为记为0.2 0.2 s = 0.2 = P0.2 / A0s = 0.2 = P0.2 / A0进入网络实验室 抗拉抗拉强度度 b： 定定义为试件断裂前所能接受的最大工程件断裂前所能接受的最大工程应力，以前称力，以前称为强度极限。取拉伸度极限。取拉伸图上的最大上的最大载荷，荷，即即对应于于b点的点的载荷除以荷除以试件的原始截面件的原始截面积，即，即得抗拉得抗拉强度之度之值，记为bb = PmaxA0 延伸率： 资料的塑性常用延伸率表示。测定方法如下：拉伸实验前测定试件的标距
6、L0，拉伸断裂后测得标距为Lk，然而按下式算出延伸率进入网络实验室断面收缩率： 断面收缩率是评定资料塑性的主要目的。进入网络实验室15 脆性资料的拉伸力学行为 脆性资料在拉伸载荷下的力学行为可用虎克定律来描画。在弹性变形阶段，应力与应变成正比，即 =Ee 无机玻璃、陶瓷以及一些处于低温下的脆性金属资料，在拉伸断裂前只发生弹性变形，而不发生塑性变形，其拉伸曲线如图1-3(a)所示。进入网络实验室 在拉伸时，试件发生轴向伸长，也同时发生横向收缩。将纵向应变el 与横(径)向应变er之负比值表示为，即 =-er/el， 称 为 波 桑 比(Poissons ratio), 它也是资料的弹性常数。 脆
7、性资料在拉伸载荷下的力学性能可用两个力学参数表征：即弹性模量和脆性断裂强度。 进入网络实验室16 塑性资料的拉伸力学行为 当塑性资料所受的应力低于弹性极限，其力学行为可近似地用虎克定律加以表述。当资料所受的应力高于弹性极限，虎克定律不再适用。此时，资料的变形既有弹性变形又有塑性变形，进入弹塑性变形阶段，其力学行为需求用弹-塑性变形阶段的数学表达式，或称本构方程加以表述。进入网络实验室真应力真应变的定义：设L0=100，L=110，那么真应力：真应变：进入网络实验室假设设L0=100，L0101，L0102， L10=110，那么e1=1%, e2=0.99%, e3=0.98%, e10=0.
8、917%e1+ e2+ e3 e10 10%进入网络实验室在弹-塑性变形阶段，只需真应力-真应变曲线才干描画资料的力学形为。绝大多数金属资料在室温下屈服后，要使塑性变形继续进展，必需不断增大应力，所以在真应力-真应变曲线上表现为流变应力不断上升。这种景象称为形变强化。 进入网络实验室进入网络实验室Hollomon方程： 金属资料的真应力-真应变曲线可用不同的方程表示，但常用的是以下方程S = Kpn 上式也称为Hollomon方程。式中p为真应变的塑性分量，n为应变硬化指数，K为强度系数，即p=1时的其应力值。 进入网络实验室断裂强度： 拉伸断裂时的真应力称为断裂强度，记为f 。实验时测出断裂点的截荷Pf，试件的最小截面积Af，那么断裂时的平均真应力，即平均断裂强度值，f表示如下f = Pf / Af 通常在拉伸实验中，不测定断裂强度。在这种情况下，可以根据以下阅历公式估算断裂强度f =b1+k 进入网络实验室断裂延性：拉伸断裂时的真应变称为断裂延性(Fracture Ductility)，记为 f ，或称断裂真应变。 断裂延性之值不能由实验直接测定，但可下式求得f = ln(1 ) 进入网络实验室本章完
