材料力学性能

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第1章 材料在静载下的力学行为
1.1材料在静拉伸时的力学行为概述
1.2金属材料的弹性变形
1.3金属材料的塑性变形
1.4金属材料的断裂
1.5材料在扭转时的力学性能
1.6材料的弯曲试验
1.7金属的硬度
1.8聚合物的静强度
1.9陶瓷材料的静强度
第2章 缺口、低温和应变速率对材料性能的影响
2.1缺口对材料性能的影响
2.2温度材料的力学性能影响
2.3应变速率对材料力学性能的影响
2.4材料在静载下的缺口强度试验
2.5缺口冲击韧性试验
2.6材料脆断的理论解释
2.7抗脆断设计及其试验
第3章 断裂力学与断裂韧性
3.1概述
3.2格里菲斯(Griffith)断裂理论
3.3裂纹扩展的能量判据
3.4裂纹尖端的应力场
3.5断犁韧性和断裂判据
3.6几种常见裂纹的应力强度因子
3.7裂纹尖端的塑性区
3.8塑性区及应力强度因子的修正
3.9Gl和K1的关系
3.10影响断裂韧性的因素
3.11金属材料断裂韧性Kl的测定
3.12J积分
3.13裂纹张开位移法(COD法)
3.14陶瓷材料的断裂韧性与陶瓷增韧途径
3.15陶瓷的热冲击
第4章 材料在交变载荷下的力学行为
4.1金属疲劳破坏的特点
4.2S-N曲线和疲劳缺口敏感度
4.3疲劳裂纹扩展速率
4.4用断裂力学计算疲劳寿命
4.5低周疲劳，e-N曲线
4.6缺口零件疲劳寿命的估计
4.7疲劳裂纹的萌生与发展
4.8冲击疲劳和热疲劳
4.9提高疲劳强度的途径
4.10疲劳短裂纹
4.11裂纹的闭合效应
4.12聚合物的疲劳
4.13陶瓷材料的疲劳
第5章 材料在环境介质作用下的力学行为
5.1应力腐蚀
5.2氢脆
5.3腐蚀疲劳
第6章 材料的磨损
6.1摩擦和磨损的基本概念
6.2粘着磨损
6.3磨粒磨损
6.4接触疲劳
6.5微动磨损
第7章 材料在高温下的力学性能
7.1材料在高温下力学性能的特点
7.2蠕变的宏观规律及蠕变机制
7.3金属高温力学性能指标
7.4提高蠕变抗力的途径
7.5金属蠕变与疲劳的交互作用
7.6聚合物的粘弹性与蠕变
材料力学性能第一章第一节第1章 材料在静载下的力学行为 1.1 材料在静拉伸时的力学行为概述    静拉伸是材料力学性能试验中最基本的试验方法。用静拉伸试验得到的应力－应变曲线，可以求出许多重要性能指标。如弹性模量E，主要用于零件的刚度设计中；材料的屈服强度σs和抗拉强度σb则主要用于零件的强度设计中，特别是抗拉强度和弯曲疲劳强度有一定的比例关系，这就进一步为零件在交变载荷下使用提供参考；而材料的塑性，断裂前的应变量，主要是为材料在冷热变形时的工艺性能作参考。

图1－1 几种典型材料在温室下的应力－应变曲线

    图1-1表示不同类型材料的几种典型的拉伸应力－应变曲线。可见，它们的差别是很大的。对退火的低碳钢，在拉伸的应力-应变曲线上，出现平台，即在应力不增加的情况下材料可继续变形，这一平台称为屈服平台，平台的延伸长度随钢的含碳量增加而减少，当含碳量增至0.6%以上，平台消失，这种类型见图1-1a；对多数塑性金属材料，其拉伸应力-应变曲线如图1-1b所示，该图所绘的虽是一铝镁合金，但铜合金，中碳合金结构钢(经淬火及中高温回火处理)也是如此，与图1-1a不同的是，材料由弹性变形连续过渡到塑性变形，塑性变形时没有锯齿形平台，而变形时总伴随着加工硬化；对高分子材料，象聚氯乙烯，在拉伸开始时应力和应变不成直线关系，见图1-1c，即不服从虎克定律，而且变形表现为粘弹性。图1-1d为苏打石灰玻璃的应力-应变曲线，只显示弹性变形，没有塑性变形立即断裂，这是完全脆断的情形。工程结构陶瓷材料象Al2O3，SiC等均属这种情况，淬火态的高碳钢、普通灰铸铁也属这种情况。