应力-应变曲线

                     

贡献者: ACertainUser

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1. 应力-应变曲线

图
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
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
陶瓷、玻璃
塑料 很高

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


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