力学性能09答题.pptVIP

材料力学性能;8.为何常用金属材料拉伸试验中弹性变形与塑性变形之间分界点难以确定？涉及哪些性能指标？工程上如何解决此问题？;（1）多晶体塑性变形特点 a.不同时性和不均匀性;应变六面体单元：;（2）多晶体塑性变形过程;4.陶瓷材料塑性变形特点;离子键合的陶瓷，也具有明显的方向性，同号离子相遇，斥力极大，只有个别滑移系能满足位错运动的几何条件和静电作用条件。所以只有极少数具有简单晶体结构的单晶体，如MgO、KCl(均为NaCl型结构)在室温下具有塑性，而一般晶体结构复杂的材料在室温下不能进行塑性变形。;陶瓷晶体的滑移系;陶瓷材料一般呈多晶状态，而且还存在气孔、微裂纹、玻璃相等。位错更加不易向周围晶体传播，更易在晶界处塞积而产生应力集中，形成裂纹引起断裂。所以陶瓷材料很难进行塑性变形。;玻璃材料与一般陶瓷材料的塑性变形机理不同;金??玻璃性能特点：高强度、高弹性极限和耐腐蚀等优异的性能。;Al86Ni7Y4.5Co1La1.5块体金属玻璃的压缩行为 ;金属玻璃拉伸纳米尺寸效应 ;5.高分子材料塑性变形特点; 无取向的晶态聚合物在塑件变形过程中。首先是晶球的破坏，使与应力垂直的薄晶与无定型相分离，然后薄晶沿应力方向排列。晶体破碎成小晶块时，分子链仍然保持折叠结构。; 当薄晶转变为微纤维束的晶块时，分子链沿拉应力方向伸展开。 由于许多串联排列的晶体块是从同一薄晶中撕出来的，所以晶体块之间有许多伸开的分子链将它们彼此连接在一起。; 微纤维的定向排列以及伸展开的分子链的定向排列，使高分子材料强度大幅度提高。 由于微纤维间的联结，分子链进一步伸展，微纤维结构的继续变形非常困难，从而造成形变硬化。; 非晶态(玻璃态)高分子材料的塑性变形机理主要是形成银纹。银纹是高分子材料在变形过程中产生的一种缺陷，由于它的密度低，对光线的反射能力很高，看起来呈银色，因而得名。 银纹产生于高分子材料的弱结构或缺陷部位。在拉应力作用下，材料弱结构或缺陷部位往往先被拉开，形成亚微观裂纹或空洞，这些空洞继续发展便形成肉眼可见的银纹。;银纹产生和发展的过程;银纹材料体密度约比无银纹材料小50％。 在继续变形过程中，银纹的长度在与拉应力垂直的方向上生长，其厚度变化不大。 随着塑性交形量的增大，银纹的数量不断增多，高密度的银纹可产生超过100％的应变。;由于银纹中的纤维取向排列使强度增高，因而随着变形量的增大，材料将不断产生应变硬化。 银纹的尖端可以造成应力集中，将对进一步的变形和断裂产生直接影响。;S2-4 材料的塑性变形;(1)最大剪应力（第三强度）理论;即;1856年 Maxwell提出(其书信出版后才知道);(单向拉伸);*;《备注》; S2-5 物理屈服现象及其本质;Luders带的形成;Luders带的传播;Luders应变;Luders带传播速度;2.物理屈服的本质 ;(2)材料特性(内部因素);切应力作用下位错运动状态;②位错运动机制;3.应变时效 ;应变时效行为;预应变量对应变时效行为的影响;位错与溶质原子相互作用的结果。; (1)在薄钢板冷冲压成形时，往往因局部变形不均匀，板面吕德斯带导致表面折皱，影响表面质量。;应变时效强化同时发生脆化，一般应予以避免；;第三章 材料变形抗力与强化机制;S3-1 单晶体的屈服强度;S3-1 单晶体的屈服强度;位错交割结果：在位错线上可形成曲折(割阶或扭折)。 割阶：位错线上垂直于其滑移面的曲折部分。 割阶阻碍位错的运动。 扭折：位错线上位于其滑移面上的曲折部分。 扭折对位错运动影响不大。;典型的位错交割： ①不同滑移面上两条相垂直刃位错交割，使两条位错线上各形成大小、方向等于另一条位错线b 矢量的螺型扭折。 ;③不同滑移面上的两条相垂直刃位错与螺位错交割，使刃位错上形成大小、方向等于螺位错b矢量的刃型扭折，螺位错上形成大小、方向等于刃位错b矢量的刃型割阶。 ;S3-1 单晶体的屈服强度;对于一般材料：; S3-2 材料基本强化机制