材料物理性能 第一章材料的受力形变
第一章 材料的受力形变
主要内容 主要内容： 1.应力与应变 2弹性形变 3.塑性形变 4.应力松弛 5.蠕变 6.硬度
主要内容 主要内容： 1.应力与应变 2 弹性形变 3.塑性形变 4.应力松弛 5.蠕变 6.硬度
1.无机材料的受力形变 不同材料应力-应变曲线 30 一陶瓷材料 25 一金属材料 20 一有机材料 固 15 10 5 应变 0 0 20 40 60 应力-应变曲线 名义应变
1. 无机材料的受力形变 0 5 10 15 20 25 30 0 20 40 60 80 名义应力 名义应变 不同材料应力-应变曲线 陶瓷材料 金属材料 有机材料 应力-应变曲线
1.无机材料的受力形变 1.1应力与应变
1. 无机材料的受力形变 1.1 应力与应变
思考 1、一条质量分布均匀的绳子，两端固 定在相同高度的天花板上，中段自由 下垂，分析该绳子上的应力分布。 2、无重力宇宙空间内一个长10米截面 为1平方米正方形的质量分布均匀的杆 状物，一端收到10牛顿作用力后，试 分析其内部应力分布状态
1、一条质量分布均匀的绳子，两端固 定在相同高度的天花板上，中段自由 下垂，分析该绳子上的应力分布。 2、无重力宇宙空间内一个长10米截面 为1平方米正方形的质量分布均匀的杆 状物，一端收到10牛顿作用力后，试 分析其内部应力分布状态
1.1.1基本概念 应力σ：材料单位面积所受的内力。（辨析：力与应力） 物体由于外因（受力、温度场变化、湿度等）而变形时，在物 体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用， 并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置，在所考察的 截面某一点单位面积上的内力称为应力。 F A 单位为Pa,通常换算为MPa,1Mpa=l06MPa
1.1.1 基本概念 应力：材料单位面积所受的内力。 物体由于外因（受力、温度场变化、湿度等）而变形时，在物 体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用， 并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置，在所考察的 截面某一点单位面积上的内力称为应力。 单位为Pa，通常换算为MPa，1 Mpa=106 MPa
真实应力和名义应力 A。一受力前初始面积；A一受力后真实面积 F 真实应力σ 0= A 伸长 名义应力o: F 00A0 单位为Pa,通常换算为MPa
F L A o Ao 伸长 名义应力0： 真实应力 单位为Pa，通常换算为MPa。 L1 A0—受力前初始面积；A—受力后真实面积 真实应力和名义应力
思考题： 1、无机材料的真实应力和名义应力差别大吗？ 无机材料的形变总量通常很小，因此真实应力和名义应力在数值上一般相差不大。 2、在什么情况下真实应力和名义应力的差值较大？ 对于塑性较好的金属材料和高分子材料。 对于塑性较差的无机材料，只有在高温蠕变的情况下才有显著差别
思考题： 对于塑性较好的金属材料和高分子材料。 对于塑性较差的无机材料，只有在高温蠕变的情况下才有显著差别。 2、在什么情况下真实应力和名义应力的差值较大？ 1、无机材料的真实应力和名义应力差别大吗？ 无机材料的形变总量通常很小，因此真实应力和名义应力在数值上一般相差不大
应变ε：在应力作用下物体内部各质点之间的相对位移。 E= 1-0= △L (名义应变) 0 Lo -0 真实应变Gme: 伸长 cLi dL (真实应变) Lo F 应变是一个无量纲的物理量
F L A o L1 Ao 伸长 应变ε ：在应力作用下物体内部各质点之间的相对位移。 真实应变εtrue： （名义应变） 应变是一个无量纲的物理量。 （真实应变）
但工程应力和工程应变并非是真实或瞬时应力和应变 如，变形过程的总工程应变不等于各个阶段工程应变之和 ,将原长为50cm的试样拉长至90cm, 90-50 其工程应变为， ×100%=80% 50 若由50cm一80cm→90cm,则 80-50 90-80 8三 =600,62= =12.5%, 4 50 80 此时的总应变量：6，+62=(60+12.5)%=72.5% 与6=80%不相等