无机材料物理性能力学.ppt

无机材料物理性能 济南大学材料学院 Where everything is bad, it must be good to know the worst. F.H. Bradley 无机材料物理性能 课程简介 本课程是无机非金属材料专业的专业基础课 它以普通物理、无机材料物理化学等课程为基础 主要介绍无机非金属材料的力学性能（受力形变、断裂与强度）、热学、光学、电学以及磁学性能 阐述重要性能的原理和微观机制、材料的结构与性能间的关系 无机材料物理性能 References 参考书 关振铎 张中太 焦金生 无机材料物理性能 清华大学出版社 1992年3月 熊兆贤 材料物理导论 科学出版社 2002年2月 R.W.卡恩 P.哈森 E.J.可雷默 材料科学与技术丛书– 陶瓷的结构与性能（澳大利亚 M.V.Swain 主编) 科学出版社 1998年 田莳 材料物理性能 北京航空航天大学出版社2001年8月 Norman E.Dowling Mechanical Behavior of Materials Prentice Hall 1993 王零森 特种陶瓷 中南工业大学出版社200年5月 龚江宏 陶瓷材料力学性能导论 清华大学出版社 2003年11月 无机材料物理性能 前言 无机材料物理性能 Part 1 Mechanics of Materials材料力学 Chapter 1 材料的形变 Deformation of Materials 材料在外力作用下发生形状和尺寸的变化，称之为形变。 材料承受外力作用、抵抗形变的能力及其破坏的规律，称为材料的力学性能或机械性能（mechanical properties)。 无机材料物理性能 1.1应力 Stress Stress : load per unit Area单位面积的载荷 无机材料物理性能 1.2 应变 Strain - Ratio of elongation of a material to the original length 材料的伸长量与原始长度的比率 - unit deformation 无机材料物理性能 Elongation 无机材料物理性能 1.3 Stress-Strain Diagram 应力应变图 ※ The diagram gives us the behavior of the material and material properties. ※ Each material produces a different stress-strain diagram. Stress – Strain Behavior (I) 无机材料物理性能 无机材料物理性能 无机材料物理性能 1.4无机材料的弹性形变 Elastic Deformation Hooke’s Law Elastic deformation is not permanent; it means that when the load is removed, the part returns to its original shape and dimensions. For most metals and most advanced ceramics, the elastic region is linear. For some materials, including metals such as cast iron, polymers, and concrete, the elastic region is non-linear. 无机材料物理性能 If the behavior is linear elastic, or nearly linear-elastic, Hooke’s Law may be applied: Where E is the modulus of elasticity (MPa),S is the stress (MPa), e is the strain 无机材料物理性能 1.5粘性形变 Viscous Deformation 粘性物体在剪切应力作用下发生不可逆的流动形变，该形变随时间的增加而增大。理想的粘性形变行为遵循牛顿粘性定律： ? ? ? d?/dt ? ? dv/dx 其中?为粘性系数，简称黏度，单位为Pa? s 泊 无机材料物理性能 1.6 无机材料中的塑性形变 Plastic Deformation 材