号称“不沉之城”。
载有2224名乘客和船 员，首航沉没于冰海， 除了登上救生艇的711 人幸存外，共有1513 人葬身冰海。
绪论
2. 材料力学性能研究对象；
力学性能研究主要包括：
1）建立适当的模型和给出定量的处 理方法；
2）借助微观分析，探讨材料力学性 能的实质，以便能动地改造和提高材料 的力学性能。
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材料力学性能
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材料力学性能
1)力学性能是工程结构 或部件设计中最重要的 数据来源。
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Service Conditions of Turbine Blades and Vanes in a Jet Engine
Turbofan GP7000 for Airbus 380
材料力学性能
课程简介
• 专业基础核心课之一 • 与《材料力学》的区别 • 学时：54学时，学分：3学分 • 参考书：郑修麟，《材料的力学性能》
束德林，《金属力学性能》 《金属力学性能》，黄明志，石德珂，金
志浩
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材料力学性能
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绪论
1. 材料的力学性能在材料科学与工程中的 地位；
2. 材料力学性能研究对象； 3. 材料力学性能的分类； 4. 力学性能与材料科学的发展。
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பைடு நூலகம் 弹性－均匀塑性
金属及合金、 部分陶瓷及非晶 态高聚物。
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弹性－不均匀塑性
低温和高应变速 率下的面心立方金 属（孪生）。某些 含碳原子的体心立 方铁合金以及铝合 金低溶质固溶体。
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b s e
1.弹性( elasticity ):金属材料受外力作 用时产生变形,当外力去掉后能恢复 到原来形状及尺寸的性能。
2.弹性变形( elastic deformation ): 随载荷撤除而消失的变形。
3.弹性极限( elastic limit ):
Fe 弹性极限载荷( N )
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绪论
2. 材料力学性能研究对象； 力学性能涉及的内容： 1）材料在各种服役条件下的失效机理； 2）各种力学性能指标的物理概念、实用 意义以及它们之间可能的相互联系； 3）影响材料力学性能的因素以及提高力 学性能的方向和途径； 4）各种力学性能测试方法。
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σe =
( M pa )
S0 试样原始横截面积( mm2)
4.强度(strength): 材料在载荷作用下抵抗 变形和破坏的能力。
(1)种类: 抗拉强度、 抗压强度、 抗弯强 度 、 抗剪强度 、 抗扭强度等。
(2)屈服强度( yield strength): 屈服点 S
Fs σs =
S0
试样屈服时的载荷( N )
( M pa ) 试样原始横截面积( mm2)
(3)条件屈服强度( 塑性应变量为0.2%)
F0.2 σ0.2 =
S0
试样产生0.2%残余塑性变 ( M pa ) 形时的载荷(N) 试样原始横截面( mm2)
(4)抗拉强度( tensile strength ): 试样在断裂前所能承受的最大应力。
Fb σb =
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2)力学性能通常是新 材料能否由研制状态 进入工程应用的基本 考核指标。
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3）失效分析中应用
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What Really Sank The Titanic ?
1912年4月15日， 20世纪初最大最豪华的 远洋客轮“泰坦尼克” 号，4．6万吨载重量， 长269米，16个密封舱， 双重钢壳，牢固无比，
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绪论
4）材料在不同的应力状态下有不同 的响应。
受载物体的任何一点的应力分 为切应力τ和正应力σ。
α= τ max / σmax
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绪论
4. 力学性能与材料科学的发展。
低碳钢－高强钢及高耐热材料。
随着航空航天海洋工程技术发展，要 求材料具有高强度、高刚度、高韧度和 低密度等更好的综合性能，而且还要经 受各种极端环境的考验——>两种或两种 以上材料的复合——>各向异性。
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材料力学性能
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绪论
1. 材料的力学性能在材料科学与工程中的
地位； 用途
Mechanical Properties of
Materials
工艺过程
组织 结构
性能 Mechanical Behavior of Materials
Mechanical Performance
成分
of Materials
S0 - S k
ψ=
× 100%
S0
(2)伸长率(延伸率) specific elongation: 是指试样拉断后的标距L k的伸长量与
原始标距L 0之比。
Lk– L0
δ=
× 100%
L0
δ < 2 ~ 5% 属脆性材科 δ ≈ 5 ~ 10% 属韧性材料 δ > 10% 属塑性材料
纯弹性型
玻璃、陶瓷、岩 石、横向交联很好 的聚合物及一些低 温下的金属
S0
试样断裂前的最大载荷(N)
( M pa )
试样原始横截面积( mm2)
5.塑性(plasticity):是指材料在载荷作用下 产生塑性变形而不被破坏的能力。
(1)断面收缩率(percentage reduction in area): 是指试样拉断处横截面积S k 的收缩量与原始横截面积S0之比。
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绪论
2. 材料力学性能研究对象；
力学性能主要指材料的弹性、塑性和 强度、断裂韧性等。
弹性－－材料在外力作用下保持固有 形状和尺寸的能力。
塑性－－材料在外力作用下发生不可 逆的永久变形的能力。
强度－－对塑性变形和断裂的抗力。
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绪论
3. 材料力学性能的分类； 1）按服役温度分－－低、室、高温； 2）按加载速度分－－静、动载； 3）按有无腐蚀环境分； 4）材料在不同的应力状态下有不同 的响应。
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第一章 静拉伸下的力学性能
第一节 拉伸曲线和应力－应变曲线
1、拉伸试样 2、拉伸曲线和应力-应变曲线 3、真应力-真应变曲线
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圆形试样
板状试样
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拉伸试样
拉伸试验机
拉 伸 试 样 的 颈 缩 现 象