应力-应变曲线

贡献者： ACertainUser

本文处于草稿阶段。

1. 应力-应变曲线

图 1：典型的应力-应变曲线示意图

表1：材料力学常用概念

名称	英文名	描述
刚度	Stiffness	材料抵抗弹性变形的能力，弹性区间内应力-应变曲线的斜率，即杨氏模量 $E$
屈服强度	Yield Strength	弹性区间内材料可承受的最大应力,$\sigma_y$
极限强度	Tensile Strength	材料可承受的最大应力，$\sigma_{TS}, \sigma_b$
硬度	Hardness	“材料抵抗局域塑性变形”的能力，一般正比于强度 $Hardness \propto \sigma_{TS}$
延展性	Ductility	材料断裂时的材料变形程度，可以百分比记。延展性较好的材料是“韧(Ductile)”的，反之是“脆(Brittle)”的。$\%EL = \frac{l-l_0}{l_0}\times 100\% $
韧性	Resilience, Toughness	断裂材料所需要的能量，即应力-应变曲线围成的面积。$U = \int_0^\varepsilon \sigma \,\mathrm{d}{\varepsilon} $

2. 材料的力学共性

　　材料的力学性能大致上如下表所示。当然，具体各种材料的 “个性” 不同，不一定完全符合下表规律。例如，金属汞 Hg 在室温下甚至是液体。

图 2：材料共性力学性能示意图，笔者在课程作业所绘

表2：材料的共性

类型	刚度	屈服强度	延展性	密度
金属、合金	高	高	高	高
陶瓷、玻璃	高	高	低	中
塑料	低	低	很高	低

1. ^ 本文参考了 Callister 的 Material Science and Engineering An Introdcution

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