Company LOGO 材料物理性能授课人：付鹏 QQ:54085222 E-mail: fupenglcu.edu.cn聊城大学精品课程材料科学与工程的四个基本要素材料性能材料性能2使用性能使用性能4材料成分与组织结构材料成分与组织结构3 1材料合成与加工（工艺）材料合成与加工（工艺）3 3两个重要内容分析与建模分析与建模2仪器与设备仪器与设备3 1材料性能定义v 定义：在某种环境或条件作用下，为描述材料的行为或结果，按照特定的规范所获得的表征参量。在描述某件东西好坏时，你怎么描述呢？是不是单纯的说那些东西好或者不好呢？总会说些为什么好或者不好的原因？本课程的特点本课程的特点v重视物理基本概念的描述；v重视介绍表征材料物理性能的主要参数；v描述这些物性与材料的成分、组织结构、 工艺过程的关系及变化规律；v以介绍材料物理性能为主线，把性能、材 料和主要测试方法有机地结合起来。本课程主线本课程主线性能指标的 工程意义物理 本质概念影响 因素指标的测试与 评价及应用教材与参考书本课程讲授内容讲授讲授 内容内容材料的老化及稳定性能材料的老化及稳定性能（2 2学时）学时）力学性能（力学性能（1616学时）学时）压电性能与铁电性能压电性能与铁电性能（1010学时）学时）电学性能（电学性能（1010学时）学时）热学性能（热学性能（6 6学时）学时）磁学性能（磁学性能（6 6学时）学时）材料的耐腐蚀性能（自学）材料的耐腐蚀性能（自学）Company LOGO第一部分、材料力学性能第一章 材料单向静拉伸的力学性能v单向静拉伸试验是一种重要力学性能测 试手段。v拉伸试验可以揭示材料在静载作用下的 应力应变关系及常见的3种失效形式的特 点和规律。过量弹性变形塑性变形断裂Company LOGO图中建筑用什么材料所建造？网 壳 结 构桥梁结构拱结构网架结构第一节 力-伸长曲线和应力-应变曲线1.1 力伸长曲线标点l0标距 d0一、试样 1材料类型低碳钢：灰铸铁：2标准试样：塑性材料的典型代表 脆性材料的典型代表标距：等截面测试部分长度尺寸符合国标（ GB6397-86）的试样1.1.1 1.1.1 拉拉 伸伸 试试 验验拉 伸 试 验1)试样l0=10d0l0= 5d02) 截面1.1.2 低碳钢拉伸曲线OFDlFe FpFsFb线弹性阶段屈服阶段强化阶段颈缩阶段屈服点：抗拉强度：伸长率：断面 收缩率：弹性阶段C低碳钢拉伸试验现象：屈服：颈缩：断裂：不均匀集中塑性 变形阶段均匀塑性 变形阶段屈服变形阶段弹性变形阶段1.1.3 拉伸过程的四个阶段1.1.4 灰铸铁拉伸曲线OFDl抗拉强度：FbLF01.1.5 脆性材料与低碳钢试样拉伸曲线的对比脆性材料在断裂前没有明显的屈服现象。1.1.6 几种典型材料的力-伸长曲线 1为高碳钢 2为低合金结构钢 3为黄铜 4为陶瓷、玻璃类材料 5为橡胶类材料 6为工程塑料TITANIC需要注意的一点在材料科学研究及工程化应用中，材料人员应具备这样一种能力：能针对不同的使用环境，提取出关键的材料性质并选择优良性能的材料。本课程的主要目的之一1.2 应力应变曲线 p为比例极限 e为弹性极限 s为屈服点 b为抗拉强度保证材料的 弹性变形按 正比关系变 化的最大应 力材料由弹 性变形过 渡到弹-塑 性变形时 的应力1.2.1 真应变与工程应变的关系LL+dLde=dL/L应变的微分增量瞬时真应力总的应变量真应变和工程应变 的关系真应力和工程应力 的关系S=(1+)假定材料的拉 伸变形是等体 积变化过程真应变得出：e1.2.2 真应力真应变曲线工程设计和材料选用中一般以工程应力、工程应变为依据.在材料科学研究中，真应力与真应变将具有重要意义.Company LOGO