材料的机械性能也称力学性能,是材料受外力作用时所表现出的变形和破断方面的特性。
(一)应力,当材料受到外力作用时,从材料内部诱发一种,与之抗衡、大小相等、方向相反的内力,单位面积所受的内力即为应力(stress)。
其计算方法:应力(MPa)=外力F(N)/受力面积S(mm2)
2. 当外力为拉力时产生的是拉应力(tensile stress);当外力为压力时,产生的是压应力(compressive stress);当外力为剪切力时,产生的是剪切应力(shear stress)。
(二)应变(strain)是材料在外力作用下,单位长度的形状变化量医`学教育网搜集整理。
(三)比例极限,材料受外力作用,当应力不超过某一极限时,应力与应变成正比例关系,即遵从虎克定律,符合虎克定律的应力极限值,称为比例极限(proportional limit)。它是材料不偏离正比例应力-应变关系所能承受的最大应力。
(四)弹性极限
当应力超过比例极限时,应力与应变呈非线性变化,但去除应力后,应变可完全恢复,此阶段为弹性阶段(plastic limit)。材料在外力作用下不发生永久形变所能承受的最大应力极限值,称为弹性极限。去除应力后,材料的形变可完全恢复。
(五)弹性模量,在弹性极限内,应力与应变的比值,称为弹性模量(modulus of elasticity),是度量材料刚性的量,也称杨氏模量(Young's modulus)。弹性模量越大,材料的刚性越大。
(六)屈服强度,当应力超过弹性极限时,使材料发生永久变形,但不断裂,材料的这种能力称为塑性。材料发生塑性变形所承受的应力称为屈服应力或屈服强度(yield strength)。
(七)极限强度,在材料出现断裂过程中产生的最大应力值称为极限强度(ultimate strength),是材料在破坏前所能承受的最大应力。
(八)断裂强度,材料发生断裂时的应力称为断裂应力或断裂强度(fracture strength)。
(九)延伸率表示材料能够塑性伸长的能力称为延性,即在拉力下抽丝的能力;表示材料被锤塑成薄片的能力称为展性。
(十)硬度(hardness)是固体材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力,或抵抗其中两种或三种情况同时发生时的能力。人们通常认为硬度是材料抵抗永久压痕的能力。
(十一)挠曲强度(flexure strength)或称弯曲强度(bending strength)是描述材料承受这样复杂应力下的性能,反映材料在持续受力后直至断裂时的强度。挠度(deflection)是物体 承受其比例极限内的应力所发生的弯曲形变,可反映出材料在长期处于反复的咀嚼应力作用下所产生的弯曲形变。