拉伸或压缩时材料的力学性能

 
 
 
一、概述
分析构件的强度时，除计算应力外，还应了解材料的力学性质（Mechanicaiproperty），材料的力学性质也称为机械性质，是指材料在外力作用下表现出的变形、破坏等方面的特性。它要由实验来测定。在室温下，以缓慢平稳的方式进行试验，称为常温静载试验，是测定材料力学性质的基本试验。为了便于比较不同材料的试验结果，对试件的形状、加工精度、加载速度、试验环境等，国家标准规定了相应变形形式下的试验规范。本章只研究材料的宏观力学性质，不涉及材料成分及组织结构对材料力学性质的影响，并且由于工程中常用的材料品种很多，主要以低碳钢和铸铁为代表，介绍材料拉伸、压缩以及纯剪切时的力学性质。



二、低碳钢拉伸时的力学性质
低碳钢是工程中使用最广泛的金属材料，同时它在常温静载条件下表现出来的力学性质也代表性。低碳钢的拉伸试验按《金属拉伸试验方法》（GB/T228-2002）国家标准在材料试验机上进行。标准试件（Standard specimen）有圆形和矩形两种类型，如图3-1所示。试件上标记A、B两点之间的距离称为标距，记作l0。圆形试件标距l0与直径d0有两种比例，即l0=10d0和l0=5d0。矩形试件也有两种标准，即。其中A0为矩形试件的截面面积。
 
三、拉伸试件
试件装在试验机上，对试件缓慢加拉力FP，对应着每一个拉力FP，试件标距l0有一个伸长量Δlo表示FP和Δl的关系曲线，称为拉伸图或FP-Δl曲线。如图3-2a，由于FP-Δl曲线与试件的尺寸有关，为了消除试件尺寸的影响，把拉力FP除以试件横截面的原始面积A0，得出正应力为纵坐标；把伸长量Δl除以标距的原始长度l0，得出应变为横坐标，做图表示σ与ε的关系（图3-2b）称为应力--应变图或σ-ε曲线（Stress-strain curve）。http://www.zhenghang88.cn