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材料力學(xué)性能綜合實(shí)驗(yàn)-測試原理
材料的使用性能包括
物理、化學(xué)、力學(xué)等性能。對于用于工程中作為構(gòu)件和零件的結(jié)構(gòu)材料，人們zui關(guān)心的是它的力學(xué)性能。力學(xué)性能也稱為機(jī)械性能。任何材料受力后都要產(chǎn)生變形，變形到一定程度即發(fā)生斷裂。這種在外載作用下材料所表現(xiàn)的變形與斷裂的行為叫力學(xué)行為，它是由材料內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定的，是材料固有的屬性。同時(shí)環(huán)境如溫度、介質(zhì)和加載速率對于材料的力學(xué)行為有很大的影響。因此材料的力學(xué)行為是外加載荷與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。
材料
力學(xué)性能是材料抵抗外加載荷引起的變形和斷裂的能力。
材料的力學(xué)性能通過材料的強(qiáng)度、剛度、硬度、塑性、韌性等方面來反映。
定量描述這些性能的是力學(xué)性能指標(biāo)。力學(xué)性能指標(biāo)包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、
延伸率、截面收縮率、沖擊韌性、疲勞極限、斷裂韌性等。這些力學(xué)性能指標(biāo)是
通過一系列試驗(yàn)測定的。實(shí)驗(yàn)包括靜載荷試驗(yàn)、循環(huán)載荷試驗(yàn)、沖擊載荷試驗(yàn)以
及裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。其中靜載荷拉伸試驗(yàn)是測定大部分材料常用力學(xué)性能指標(biāo)的通用辦法。
力學(xué)指標(biāo)的測定要依據(jù)統(tǒng)一的規(guī)定和方法進(jìn)行，這就是國家標(biāo)準(zhǔn)。比如國家標(biāo)準(zhǔn)GB228－87是金屬材料拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可以測定金屬的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率、截面收縮率等力學(xué)性能指標(biāo)。其它材料如高分子材料、陶瓷材料及復(fù)合材料力學(xué)性能也應(yīng)采用各自的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。拉伸試驗(yàn)的條件是常溫、靜荷、軸向加載，即拉伸實(shí)驗(yàn)是在室溫下以均勻緩慢的速度對被測試樣施加軸向載荷的試驗(yàn)。試驗(yàn)一般在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。
拉伸
試樣應(yīng)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)制作。進(jìn)行單拉試驗(yàn)時(shí)，外力必須通過試樣軸線以確保材料
處于單向拉應(yīng)力狀態(tài)。試驗(yàn)機(jī)的夾具、萬向聯(lián)軸節(jié)和按標(biāo)準(zhǔn)加工的試樣以及準(zhǔn)確
地對試樣的夾持保證了試樣測量部分各點(diǎn)受力相等且為單向受拉狀態(tài)。
試樣所受到的載荷通過載荷傳感器檢測出來，試樣由于受外力作用產(chǎn)生的變形可以借助橫
梁位移反映出來，也可以通過在試樣上安裝引伸計(jì)準(zhǔn)確的檢測出來。
如果沒有更多的測試要求，一般試驗(yàn)均利用橫梁位移代表試樣的伸長，在試驗(yàn)過程中自動(dòng)記
錄被測試件的拉伸曲線。
