材料的力学性能什么是力学性能？力学性能的用途力学性能的来源
什么是力学性能？力学性能的用途力学性能的来源
材料的力学性能在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。

按照有关标准规定的方法和程序，用相应的试验设备和仪器测定。

设计各种工程结构选用材料的主要依据。

材料的力学性能有哪些？
材料受载情况不同，常用不同的力学性能指标进行描述。

如强度、刚度等。

力学性能
强度
刚度
硬度
弹性
塑性
韧性
低温脆断
高温蠕变疲劳强度
1、材料的强度与塑性
一、强度（strength）
•概念：材料抵抗由外力载荷所引起的变形或断裂的能力称为强度。

•常用的强度指标主要是抗拉强度和屈服强度
金属材料的强度
强度的测定方法：
拉伸试验拉伸曲线
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金属材料的强度
OE ——弹性变形ES ——屈服阶段SB ——强化阶段BK ——缩颈阶段
低碳钢拉伸曲线
应力—应变曲线
不同的拉伸阶段，材料抵抗变形和破坏的能力不同，即对应不同的强度指标。

抗拉强度σb
•概念：材料在拉伸过
程中单位面积所能承
受的最大拉伸力。

•用σb表示：
σb = F b / A0
屈服点应力σs
屈服强度σs
•概念：材料在外力作用下发生屈
服现象时，单位面积所能承受的
最大拉伸力。

•用σs表示：
σs = F s / A0
高分子材料的强度
•高分子材料的性能不同于金属材料，它受温度的影响较大。

变形
温度
T g 玻璃态
高弹态
粘流态
T f •高分子在不同温度下存在三种状态：玻璃态、高弹态和粘流态。

高分子材料拉伸曲线
(高弹态)
(玻璃态)σb εy εb
εd σy
a
b c
e
d E
高分子材料的拉伸曲线
oa 段：普弹形变ab 段：高弹形变（b ：屈服点）bc 段：缩颈形变cd 段：应变软化de 段：应力硬化
抗拉强度：σb
屈服强度：σy
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材料的强度与塑性
二、塑性
•概念：材料在外力作用下，产生永久残余变形而不断裂的能力，称为塑性。

•工程上常用延伸率和断面收缩率作为材料的塑性指标。

延伸率δ
•试样在拉断后的相对伸长量称为延伸率，用符号δ表示，即
1)
延伸率δ断面收缩率ψ
•试样被拉断后横截面积的相对收缩量为断面收缩率，
用符号ψ表示，即
%1000
10⨯-=ψA A A
本讲小节
思考题
1.什么是材料的强度？什么是材料的塑性？
2.低碳钢在进行拉伸试验时，其变形要经历哪几个阶段？答：材料抵抗由外力载荷所引起的变形或断裂的能力称为强度。

材料在外力作用下，产生永久残余变形而不断裂的能力，称为塑性。

答：要经历：弹性变形、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段
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下讲预告
材料的硬度与韧性
1. 金属材料的硬度与韧性的概念
2. 金属材料的硬度与韧性的应用范围
3. 硬度与韧性的测量方法。