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怎么做好房屋建筑防水工程施工
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怎么做好房屋建筑防水工程施工
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怎么做好房屋建筑防水工程施工
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A：但是我们工程上有好多防水措施及施工方法。小区楼房防水主要是在外墙及房顶抹防水砂浆。再有就是在楼房顶铺防水油毡进行防水。做好房顶排水设施，不积水就不会渗水，对楼房防水措施有减轻压力的作用~
A：在屋面上铺上纤维布,纤维网之类的东西(有更好的材料当然更好),然后在上面刷防水涂料(市面上有很多，有的专业的防水公司防水涂料是自己配的）。这样，布就和屋面“粘”在一起了，这就在屋面上形成了一层膜。
A：在屋面上铺上纤维布,纤维网之类的东西(有更好的材料当然更好),然后在上面刷防水涂料(市面上有很多，有的专业的防水公司防水涂料是自己配的）。这样，布就和屋面“粘”在一起了，这就在屋面上形成了一层膜。
防水层施工
根据不同的材料，采用相应的施工工法和工艺施工、检验。
2）保温层施工
保温材料可以直接干铺或用专用粘结剂粘贴，聚*板不得选用溶剂型胶粘剂粘贴。
保温材料接缝处可以是平缝也可以是企口缝，接缝处可以灌入密封材料以连成整体。块状保温材料的施工应采用斜缝排列，以利于排水。
当采用现喷硬泡聚氨酯保温材料时，要在成型的保温层面进行分格处理，以减少收缩开裂。大风天气和雨天不得施工，同时注意喷施人员的劳动保护。
A：改性沥青卷材，市场上的价格从100多元/卷~6、700元/卷都有，通常一卷做9平米，搭接要10厘米，比较好的有自粘型的。价格较贵，屋面防水失败主要是施工质量的问题，质量占70%，材料问题占30%（仅供参考，主要想说施工质量的重要性）。千万别用火烤的那种，绝对坑爹的，别说没提醒您。
标准是做三布四涂，然后再做保护砂浆层。能用50年，不过现在的承建商大多数都做一遍，绝对的偷工减料。不过，通常甲方认可（他就花这些钱，能不认可么）。
建议选择耐候性好的防水涂料。ROOF
耐候性是目前最好的，永久弹性体，还具有凉*性。
以上价格来源于网络，仅供参考，具体价格以购买时为准。
A：装修防水工程做好了，可以为我们后期减少很多麻烦。卫生间是接触水源最多的地方，因此卫生间是防水工程的主要位置，下面我们就来看看卫生间如何防水吧！1、首先就是要做好基层，而我们通常所说的基层就是下地面是水泥砂浆面的那层。2、就是找平，也是卫生间装修中非常重要的一个步骤，如果地面不平整就很容易积水，长时间积水，如果在装修的时候选择材料不好，那么自然就会出现漏水的情况。3、局部地区应最不同处理。像排水口、阴阳角等易发生渗漏的部位，应做一些特殊的防水、堵漏处理。4、涂层细做：首先搅匀涂料，在上涂料的时候第一层涂膜应该是将防水涂料用塑料或橡胶刮板均匀涂刮在已涂好底胶的基层表面上，厚度为0.6mm，要均匀一致，刮涂量以0.6～0.8kg/m2为宜，*作时按照卫生间防水施工方案先墙面后地面，从内向外退着*作,涂覆时要尽量均匀，不能有局部沉积，不留气泡，粘结严实。5、一般上涂料的时候我们要上两层，第一次就是在4点钟我们提到的，那么在上第二层的时候，有个时间的把握，那就要靠触觉了，待到第一层涂膜固化到不粘手时，按第一遍材料施工方法，进行第二道涂膜防水施工。关于卫生间防水工程的做法就介绍到这了，希望可以帮助大家。后期装修防水有需要的话可以参考下哦！
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工程材料的基本力学性能日期：
第三章　工程材料的基本力学性能§3－1　工程材料在常温静载下的拉压力学性能一、常温静载拉压试验了解材料基本力学性能的主要手段是在常温静载下对细长杆进行轴向拉伸试验，或对短粗试样进行轴向压缩试验。常温即室温，静载则指加载速度极其平稳缓慢。试验所用的试样的制备和形状尺寸，试验方法和测试要求，各国都制定了相应的标准，我国的国家标准①中也作了详细规定。拉压试验得到的是拉伸（压缩）图，即轴向载荷F与伸长（压缩）量Δl的关（压缩）图还不能真实反映材料的力学性能。为了消除试样几何尺寸的影响，获得反映材料力学性能的曲线，将载荷F除以试样初始横截面面积A：（３－１）系曲线。但在相同载荷作用下几何尺寸不同的试样产生的变形量不同，故拉伸式中σ称为名义应力，即横截面上的平均正应力。同时，将伸长（压缩）量Δl除以试样的标距l（Δl即为l长度内的变形量）：（３－２）式中ε称为工程应变，即标距段内各点在轴向的平均线应变。这样，就得到反映材料力学性能的应力－应变曲线，即σ－ε曲线，其形状与拉伸（压缩）图相似。对于不同的材料，由实验得到的应力应变曲线差别很大。图３－１至图３－５给出了一些常用工程材料的拉伸应力应变曲线。二、低碳钢的拉伸应力－应变曲线分析１．四个变形阶段①枟金属拉伸试验方法枠（ＧＢ２２８—１９８７），枟金属压缩试验方法枠（ＧＢ７３１４—１９８７），枟金属拉伸试验试样枠（ＧＢ６３９７—１９８６），枟金属杨氏模量、弦线模量、切线模量和泊松比试验方法枠（ＧＢ８６５３—１９８８）（静态法）。62第一篇　变形固体力学引论图３－１图３－２图３－３图３－４含碳量低于０．３％的低碳钢是工程中应用最广泛的金属材料。在轴向拉伸试验中低碳钢所表现出来的应力应变关系也最复杂、最典型。下面以低碳钢的应力应变曲线为例，介绍反映材料力学性能的响应特征和特征物理量。如图点的应力σ阶段将载荷全部卸去，变形能够完全消失，应力为零时应变也为零。对应于a′荷（力）成正比，这就是１６７８年英国物理学家胡克（Ｒ．Ｈｏｏｋｅ）在大量实验的基础图３－５图３－６上归纳出来的拉压胡克定律：式中比例系数E称为（拉压）弹性模量或杨氏模量，与弹簧刚度相似，它代表材的变形与所加力的关系是“每加物一石，则张一尺”）。对应于a点的应力σ为比例极限。Ｑ２３５钢的σｐ≈２００ＭＰａ，E≈２００ＧＰａ。ｐｅ，故可以说在整个弹性变形阶段材料都服规律比胡克还早１５００年（东汉经学家郑玄在周礼枟考工记·弓人枠注中指出弓料对使它产生变形的载荷的抵抗能力———刚度，单位与应力单位相同，一般采用ε＝σ／E　或　Δl＝Fl／（EA）（３－３）从胡克定律，表现出线弹性性质。但σｐ和σｅ的物理意义是完全不同的。加，形成一段接近水平的锯齿形曲线。这表明材料似乎暂时失去了抵抗变形的能力，这种现象称为材料的屈服或流动。屈服阶段的最高应力和最低应力分别（２）这一阶段应力在很小范围内波动而应变却迅速增称为上、下屈服极限。上屈服极限对试验时的加载偏离轴线、加载速度和试样形状的不规则性等因素很敏感，其值不稳定，下屈服极限的大小则比较稳定，更能极限，记作σＱ２３５ｓｓｅｐ反映材料本身的性能。故工程上通常将下屈服极限值（曲线上b′点）称为屈服很接近，由于σｐ和σｅ涉及对线性毫无偏差和没有丝毫永久变形的极限情形，很示弹性阶段的结束。在屈服阶段产生的应变可达到最大弹性应变的１５到２０未按比例画，因为弹性应变很小，约２０００μ左右）。难用实验精确测定，而σｓ比较容易测定，故工程上常将三者统一用σｓ代替，表倍，这是低碳钢的一个十分突出的性能，有很重要的工程应用（图中曲线的横向（３）该段曲线又开始上升，料的强化，也称为应变强化。在d点载荷达到最大值，相应的名义应力σ明显增大，同时横向尺寸有明显的缩小，这是大变形的表现。σFｂ约为４００ＭＰａ）。强化阶段试样的纵向尺寸材料的屈服和强化都是材料微观组织发生变化，主要是晶体滑移产生的结果。由于这种滑移，经过抛光的试样表面在屈服阶段会出现许多与试样轴线约成４５°的条纹，称为滑移线（Ｌüｄｅｒ线），如图３－６所示。大批晶体滑移的结果改变了材料的微观组织，使产生进一步的晶体滑移更为困难，这就是强化现象。由于晶体滑移是不可逆的，所以在屈服和强化阶段由晶体滑移而产生的宏观变形即使在载荷完全卸去以后也不会消失，这种变形称为塑性变形。ｂ又恢复了抵抗变形的能力，必须增加载荷才能使它继续变形。这种现象称为材应力值。应力达到σｂ，使该段横截中发生在缩颈区，故称为局部变形阶段。在该阶段由于截面减小，试样承载能力面的尺寸急剧缩小，出现“缩颈”现象，如图３－６所示。这一阶段试样的变形集降低，F随之减小，相应的名义应力σ＝F／A也随之减小，σ－ε曲线急剧下降。最后试样在缩颈区中部断裂。低碳钢断裂时的应变可达最大弹性应变的３００倍左右。２．塑性指标和强度指标缩率ψ作为衡量材料产生永久变形的能力，即延性或塑性的指标。分别定义断口处的最小截面面积为Aｆ。试样断裂后，弹性变形消失，塑性变形保留。试样标距段的最终长度为lｆ，第三章　工程材料的基本力学性能为：65　　实验表明，δ值与试样的长细比有关。为此，须用下标标明试验条件。例断后伸长率。断后截面收缩率则不受此影响，而是与断裂时的真应变有关，因此是延性的更确切的度量。工程上按断后伸长率的大小把材料分为两大类：δ≥５％的材料称为塑性材料，如低碳钢、低合金钢和青铜等；δ＜５％的材料称为脆性材料，如铸铁、混凝土、石料等。低碳钢的δ约为２０％～３０％，ψ≈６０％，是良好的塑性材料。塑性指标的高低制约着材料承受冷加工成型（如冲压、冷轧、冷拔等）的能力。在屈服阶段以后，试样出现明显的变形，变形量较大，用试样的原始横截面和应变的大小，应该用瞬时截面面积Aｔ和标距瞬时长度lｔ来表示，这样得到的应力和应变称为真应力和真应变：矯＝lｔlｔψ＝（A－Aｆ）／A×１００％δ＝（lｆ－l）／l×１００％（３－４）（３－５）如，δ１０（δ）和δ５分别表示l＝１０d和l＝５d的圆棒试样（d为标距段直径）测得的面积A和标距长度l表示的名义应力σ和工程应变ε已经不能代表真实的应力σAｔＴ＝F／＝ｌｎ在直到断裂以前都是单调上升的。对塑性金属材料来说，试样断裂时的真应力几乎是强度极限的３倍。因此，强度极限σｂ并不反映材料的真正强度，断裂主要是由于试样横截面面积的减小而造成的。但是，设计人员主要关心的是构件整个截面能承担的最大载荷，即F矯曲线真应变矯通常称为自然应变或对数应变。用真应力和真应变表示的σＴ－l＝ｌｎ（１＋ε）（３－６）（３－７）个重要的强度指标，真应力的计算只有在研究金属压力加工时才有实际意义。另一方面，对大多数构件来说，变形过大或产生永久变形就无法正常工作，而屈服阶段就表示了较大的塑性变形的开始。因此，对于低碳钢这类塑性材料来说，料来说，弹性范围内的名义应力和工程应变与真应力和真应变的误差不超过３．卸载规律和冷作硬化屈服极限σｓ是衡量材料力学性能的另一个重要的强度指标。对大多数金属材０．１％。这是使用通常的应力－应变曲线的基本理由。部分为弹性变形，分别如两图中的O１O２和k１k２段。可见，到零，出现了残余变形（永久变形），如图３－６中OO１和图３－７中Ok１，消失的７中kk１。应力降到零时，应变并未完全降行的直线，如图３－６中сO１和图３－加载超过弹性极限后再卸载，则卸载曲线将是一条与线弹性段Oa几乎平塑性变形阶段，变形由可以完全消失的弹性变形和不能消失的塑性变形两部分第三章　工程材料的基本力学性能为：65　　实验表明，δ值与试样的长细比有关。为此，须用下标标明试验条件。例断后伸长率。断后截面收缩率则不受此影响，而是与断裂时的真应变有关，因此是延性的更确切的度量。工程上按断后伸长率的大小把材料分为两大类：δ≥５％的材料称为塑性材料，如低碳钢、低合金钢和青铜等；δ＜５％的材料称为脆性材料，如铸铁、混凝土、石料等。低碳钢的δ约为２０％～３０％，ψ≈６０％，是良好的塑性材料。塑性指标的高低制约着材料承受冷加工成型（如冲压、冷轧、冷拔等）的能力。在屈服阶段以后，试样出现明显的变形，变形量较大，用试样的原始横截面和应变的大小，应该用瞬时截面面积Aｔ和标距瞬时长度lｔ来表示，这样得到的应力和应变称为真应力和真应变：矯＝lｔlｔψ＝（A－Aｆ）／A×１００％δ＝（lｆ－l）／l×１００％（３－４）（３－５）如，δ１０（δ）和δ５分别表示l＝１０d和l＝５d的圆棒试样（d为标距段直径）测得的面积A和标距长度l表示的名义应力σ和工程应变ε已经不能代表真实的应力σAｔＴ＝F／＝ｌｎ在直到断裂以前都是单调上升的。对塑性金属材料来说，试样断裂时的真应力几乎是强度极限的３倍。因此，强度极限σｂ并不反映材料的真正强度，断裂主要是由于试样横截面面积的减小而造成的。但是，设计人员主要关心的是构件整个截面能承担的最大载荷，即F矯曲线真应变矯通常称为自然应变或对数应变。用真应力和真应变表示的σＴ－l＝ｌｎ（１＋ε）（３－６）（３－７）个重要的强度指标，真应力的计算只有在研究金属压力加工时才有实际意义。另一方面，对大多数构件来说，变形过大或产生永久变形就无法正常工作，而屈服阶段就表示了较大的塑性变形的开始。因此，对于低碳钢这类塑性材料来说，料来说，弹性范围内的名义应力和工程应变与真应力和真应变的误差不超过３．卸载规律和冷作硬化屈服极限σｓ是衡量材料力学性能的另一个重要的强度指标。对大多数金属材０．１％。这是使用通常的应力－应变曲线的基本理由。部分为弹性变形，分别如两图中的O１O２和k１k２段。可见，到零，出现了残余变形（永久变形），如图３－６中OO１和图３－７中Ok１，消失的７中kk１。应力降到零时，应变并未完全降行的直线，如图３－６中сO１和图３－加载超过弹性极限后再卸载，则卸载曲线将是一条与线弹性段Oa几乎平塑性变形阶段，变形由可以完全消失的弹性变形和不能消失的塑性变形两部分66第一篇　变形固体力学引论组成。变形能否完全消失是弹性和塑性的根本区别。在冷加工成型工艺中，为了得到产品的最终形状，加载必须超过弹性极限，而最大变形必须大于永久变形，即把回弹（弹性变形）量考虑在内。性降低。这种现象称为“冷作硬化”或“加工图３－７硬化”。工程中有时利用其有利的一面，提高构件在弹性范围的承载能力，如建筑用钢筋和起重钢缆一般要作预拉处理。有时则要消除其不利的一面，如冷轧钢板或冷拔钢丝时，由于加工硬化，材料变硬变脆，使继续加工困难，且易产生裂纹，可用退火热处理工艺部分或全部消除材料的冷作硬化效应。从上述讨论还可以看到，由于在弹塑性变形阶段加载和卸载由不同的规律控制，如图３－７中kk１和kd段，弹塑性变形阶段力与变形关系远比弹性变形阶段复杂，而且将产生应力应变不一一对应的现象（多值函数关系）。因此，属于弹塑性变形的问题研究起来更困难，这属于固体力学的分支塑性力学的研究范围。三、其他工程材料的拉伸力学性能１．其他塑性材料和脆性材料中碳钢和１６Ｍｎ钢（一种广泛使用的低合金结构钢，是根据我国富含锰而缺图３－８加载时产生非比例伸长应变达０．２％时所对应的应力，记为σ作为强度极限。的强度指标。对于在强化阶段没有明显缩颈现象的材料，把试样拉断时的应力与上述塑性材料相反，灰铸铁和玻璃钢等材料直到拉断时试样的变形都很小，而且几乎没有塑性变形，延伸率小于５％。灰铸铁的δ≈０．４５％，是典型的脆性材料。因此，强度极限σ就成为脆性材料唯一的强度指标。这一应力可以看作是试样拉断时的真应力，因为试样断裂时，横截面面积几乎没有缩小。拉伸σ－ε曲线如图３－３所示。２．高分子材料橡胶是工程中广泛使用的典型的弹性材料。除各种车辆和飞机的轮胎外，还广泛用于制造高弹性轴承，缓冲件（如抗震建筑结构的基础），密封元件及在５００％～６００％，却没有线弹性阶段，是典型的非线性弹性材料，其特有的应力应变曲线如图３－４所示。橡胶是一种天然的高分子聚合材料，有很强的非线性粘生物医学工程中用于制造假肢等。尽管橡胶的弹性变形可以很大，δ可以高达弹性行为（参看§３－５）。工业用橡胶通常加填料以提高其强度、刚度和耐磨性，其变形性能一般不受影响。橡胶还可制成海绵状的泡沫材料，以满足非常大的弹性变形要求。与橡胶类似，各种人造高分子材料也是由各类单体分子通过聚合反应形成的聚合物，包括塑料、化纤、粘结剂等。聚合物具有自重轻、价廉、便于加工成形、耐化学腐蚀和电绝缘性能好等优点，在工农业生产和日常生活中应用广泛。聚３－５给出高分子材料的几种典型的拉伸应力应变曲线。强度极限从几兆帕到上百兆帕。有些属于脆性材料（如有机玻璃和聚苯乙烯），见图３－５ａ；有些属于塑性材料（如尼龙、聚碳酸酯和聚四氟乙烯），见图３－５ａ；有些是高弹性材料（如合成橡胶），与橡胶类似。图３－５ｂ则是用途日益广泛的塑料（聚氯乙烯ＰＶＣ硬片与共混型工程塑料ＡＢＳ）在常温下的拉伸应力应变曲线。可见它们在屈服前的弹性都相当好，塑性也不错，只是弹性模量比较低。同橡胶一样，聚合物也有很强的粘弹性行为。聚合物的主要缺点是不耐高温，一般只能在１００℃下长期使用。聚合物的另一个缺点是在光、热和氧的作用下易老化变质。为了满足各种使用要求，在聚合物中常加有各种添加剂以改良性能。３．复合材料复合材料是由两种或两种以上不同性能的材料组成的多相固体材料。古代合物的力学性能主要由其结构决定。不同的聚合物的力学性能差别很大。图人盖土房时在粘土中加麦草，近代的钢筋混凝土，都是复合材料。现代复合材料（增强材料）充分分散于另一种材料（基体材料）中制成的。纤维主要有玻璃纤主要是指工程上广泛使用的纤维增强复合材料，是由一种制成极细纤维的材料维、碳纤维、硼纤维和芳纶纤维等，基体有塑料（各种树脂）、橡胶、金属、陶瓷等。纤维增强复合材料最大的优点是密度小，比强度和比刚度（强度和刚度除以密度）高。例如，碳纤维增强环氧树脂的比强度是高强度钢和铝合金的５～６倍，比刚度为２～４倍。因此，使用复合材料可以减轻构件的重量、提高效率和节约能源，这对运动构件、运输工具，特别是航空航天设备非常理想。复合材料的另一个显著优点是具有可设计性。其力学性能除取决于纤维和基体本身的性能外，在很大程度上还取决于纤维的含量和铺设方式。这样就可以根据构件的实际受力情况进行优化设计，使其满足结构中不同部位不同方向上的强度和刚度要求，做到材尽其用。此外，复合材料还具有耐腐蚀，抗疲劳性能好（参看§１１－３）等优点。陶瓷基复合材料还能耐高温（１２００～１４００℃）。纤维增强复合材料的力学性能与纤维的铺设方向有关，是各向异性材料。图３－９所示为碳纤维单向增强环氧树脂材料沿纵向和横向的拉伸应力应变曲线。由图可见该材料基本上是线弹性的，强度高、塑性差，纵向强度极限和弹性模量远大于横向。图３－９４．胡克定律的适用性从各种工程材料的拉伸应力－应变曲线可以归纳出一个重要结果：对于所有真实的材料，在应力不太大时，代表应力和应变的实验点基本上在一条直线上。对于玻璃钢，直到失效前，这一点完全正确。对于高质量的合金钢，直到失效前基本正确。对于低碳钢等，在屈服前正确。对于铸铁，退火铜和混凝土，以及橡胶，虽然不存在起始的直线段，但到某一不大的应力点，作一条割线可近似代替起始段的曲线，其斜率称为割线模量。上述重要结果就是胡克定律的基础，也是理想弹性体这一力学模型能得到广泛应用的基础。同时，应该注意到，胡克定律，即力与变形的线弹性规律在很多情况下只代表材料在低应力范围（通常为工程上常见的小变形情形）的表现。四、材料在压缩时的力学性能如图３－１０ａ所示，低碳钢试样受轴向压缩时，在屈服以前其σ－ε曲线与拉伸曲线重合，故弹性模量E和屈服极限σｓ与受轴向拉伸时相同（但压缩时屈服现象不易检测）。屈服以后，短圆柱试样出现显著的塑性变形，高度缩短，截面增大，承载能力提高。因为名义应力是按原始横截面面积A计算的，所以曲线迅速上升，最后试样压扁，但并不破裂，故无法测出其抗压强度极限。因此，压缩试验没有提供新的材料力学性能信息。许多塑性材料也存在类似情况，故不必再作压缩试验，拉伸试验即可提供材料力学性能的基本信息。但某些塑性材料如铬钼硅合金钢，拉伸和压缩的屈服极限不同，需作压缩试验测定其压缩屈服极限。图３－１０３－与塑性材料相反，脆性材料压缩时的力学性能与拉伸时有很大区别。图压强度极限远高于拉伸强度极限，约为２～５倍。并且，压缩时产生较大的塑性变形，短圆柱试样可压成鼓形，然后沿斜截面突然断裂。断面与轴线约成４５°～５５°夹角。由于灰铸铁的抗压性能远优于其抗拉性能，且价格低廉，故在工程上广泛用来制造机床床身，机器底座、轴承座、内燃机气缸体等（另外的重要原因是其铸造时流动性好，易于制造形状复杂的部件，而且有良好的吸震性等）。其他脆性材料，如玻璃、有机玻璃、混凝土和石料等，与铸铁类似，其抗压性能远比抗拉性能优越，故适宜作受压构件，如建筑物的基础、立柱等。图３－１１ａ所示为混凝土立方体试样压缩时的应力－应变曲线。混凝土是一种多相材料，70第一篇　变形固体力学引论图３－１１内部细小裂纹多，随着受力增大，裂纹经历稳定阶段，稳定扩展阶段和裂纹贯通非稳定扩展阶段，加载曲线呈现出明显的非线性。混凝土的另一特点是应力不义其弹性模量。随强度等级的不同，混凝土的E约为１５～３６ＧＰａ。混凝土的抗压强度是以标准的立方体试样在标准养护条件下经过２８天养护后测定的。混凝土的标号就是根据其抗压强度标定的。混凝土的抗拉强度很小，故用作抗弯构件（梁）时，其受拉部分一般用钢筋来加强（钢筋混凝土），计算时不考虑混凝土的抗拉强度。天然石料的力学性能与混凝土相似，但石料具有一定的各向异性，即沿岩层方向和垂直于岩层方向的力学性能不同。混凝土与石料的抗压强度约为其抗拉强度的１０～２０倍，故适宜作受压构件。泡沫材料压缩时的力学性能与拉伸时有很大不同，如图３－１２所示。由图可见，泡沫橡胶压缩时可以在不高的应力水平下达到很大的变形。由于其多孔性，泡沫橡胶可以产生很大的体积缩小（而橡胶在变形时体积几乎不变）。这是泡沫橡胶广泛用作缓冲包装材料的原因。其他泡沫材料，如海绵、泡沫塑料等的力学性能与泡沫橡胶类似。值得注意的是，在小应变情形（ε＜５％），泡沫橡胶在拉压时均表现出线弹性性质，即满足胡克定律。大时即有塑性变形（图３－１１ｂ）。工程中常用割线Oa（σ０．４σa＝ｂ）的斜率来定图３－１２第三章　工程材料的基本力学性能71对于脆性材料和泡沫材料，压缩试验与拉伸试验一起，都是获取材料基本力学性能的重要手段。常用工程材料在常温和静载下的力学性能见表３－１和表３－２所示。表3－1　常用金属材料的主要力学性能材　　料普通碳素钢优质碳素结构钢低碳钢中碳钢高碳钢牌　　号２０４５８５１６Ｍｎ４０Ｃｒ（调质）５５Ｓｉ２Ｍｎ０Ｃｒ１７ＨＴ１５０ＫＴＺ３５０－１０ＱＴ４００－１８５－５－５２６－４－３－３ＬＹ１１２４５σ４１１２５６２０～２２９６（δ１０（δ１８１３１８３５２９８０５９７１１２７１６５５４０３０—４５低合金结构钢合金结构钢弹簧钢不锈钢灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁锡青铜铝黄铜硬铝棒材２７４～３４３７８４１１７６σ２００≥２５０９０３００σ４７０～５０９９８０３５≥４００２００６００１２７４１４５（拉）６５０（压）注：资料来源于相应的国家标准。五、横向变形与泊松比应的变化，即出现横向变形。如果变形前横向尺寸为b，变形后为b义（平均）横向应变为：　　泊松（Ｓ．－Ｄ．Ｐｏｉｓｓｏｎ）１８２８年在实验结果的基础上总结出律：在弹性范围内，ε′＝－νε（３－９）ε′＝Δb／b＝（b１－b）／b（３－８）在轴向拉压试验中可观察到，试样在发生轴向变形的同时，横截面也发生相式中ν为材料常数，称为泊松比。以后可以证明，０＜ν＜０．５。对大多数材料来０．１６～０．１８，软木近似为零，橡胶为０．４７～０．４９。与轴向应变正负号相反：拉伸时截面变细，压缩时截面变粗。值得注意的是，由非变形受到阻碍。说，０．２５≤ν≤０．３５，例如，钢约为０．３，铜、铝约为１／３。特殊材料，如混凝土为泊松效应所产生的横向应变与轴向应变不同，它并不在横向产生相应的应力，除72第一篇　变形固体力学引论表3－2　常用非金属材料的主要力学性能材　　料σ１．６４０９８７７～９７≥７．８４３７．９～５５．２８１．３６５．５～７９．２５４～６３２４～２６≥１２．５８．６１４．２２００３３３６～４１—１２１７６．８～８２．７３３．８１１４～１６５１３０≥５５０６０～１５０６０４．４８１．２—————≥３５０混凝土Ｃ２０玄武岩石灰石红松木（顺纹）杉木（顺纹）普通橡胶板新鲜股骨硬聚氯乙烯（ＰＶＣ）尼龙６６环氧树脂有机玻璃（ＰＭＭＡ）农膜、低密度聚乙烯高密度聚乙烯注：资料来源于相关国家标准；维·苏珊著，枟塑料测试技术手册枠，徐定宇、王豪忠译，中国石油化学工业出版社，１９９１；托鲁基安等著，枟岩石与矿物的物理性质枠，单家增、李继亮等译，石油工业出版社，１９９０。§3－2　薄壁圆筒扭转试验和剪切胡克定律一、薄壁圆筒扭转时的应力和变形先介绍薄壁圆筒纯扭转试验，中径为D０＝２R０、壁厚为δ的薄壁圆筒在两端受轴薄壁圆筒扭转试验也是获取材料力学性能有关信息的基本实验之一。这里度φ与外力偶M０的关系，即扭矩－扭角关系（T－φ曲线）。但是，扭角φ显然影响，得到材料的力学性能，必须对薄壁圆筒的内力和变形作进一步分析。可观察到如下两个现象，如图３－１３ｂ所示：向外力偶M０作用而发生扭转变形。在实验中可以测得两个端面相对转动的角与圆筒的几何尺寸（长度l、中径D０和壁厚δ）有关。为了消除试样几何尺寸的在圆筒表面画出圆周线和轴向平行线，如图３－１３ａ所示。当变形不大时，（１）圆周线的形状和大小不变，相邻两圆周线之间的距离不变；相邻圆周线发生了相对转动。由相邻的轴向平行线和圆周线组成的小矩形变成（２）轴向平行线仍然平行，但向转动方向倾斜了一个相同的角度γ，可见两第三章　工程材料的基本力学性能73图３－１３了平行四边形。３－１３ｃ，ｄ所示，则可见该分离体的左右两个侧面发生了相对错动，这种变形可以用直角的改变量γ来表示，即切应变。由于上述两个实验现象，分可以从图３－１３ｂ看出：离体三个方向的长度并无变化，即不存在线应变ε。切应变γ与扭角φ的关系γl＝φR０如果沿圆筒横截面和直径截面将其中的一个微小矩形分离出来，如图　　由于上述变形特点，在圆筒横截面上必然存在切向分布的内力。由于沿圆γ＝φR０／l（３－１０）周各点处切应变γ均相同，故沿周边各点的切向内力分布相同。由于筒壁很薄，图３－１３ｃ所示。切向内力的集度τ即为切应力。由截面法可知，受扭圆筒横截又可近似认为切向内力沿壁厚也是均布的。故横截面内切向内力是均布的，如面上的非零内力分量只有扭矩T，且T＝M０－１３ｃ可得到扭矩与切应力之T＝R０τｄA＝A间的关系：即：∫τδRｄθ＝２πRδτ∫２π０２０２０２（πD０δ）τ＝２M０／（３－１１）二、剪切胡克定律利用已经得到的扭角－切应变关系和扭矩－切应力关系，可将薄壁圆筒纯74第一篇　变形固体力学引论扭转试验所得到的扭矩－扭角曲线重新绘成切应力－切应变曲线，即τ－γ曲上式称为剪切胡克定律，式中的常数G称为切变模图３－１４量或刚度模量，是材料的又一个弹性常数，代表材料抵抗剪切变形的能力，单位与应力单位相同，一般采用ＧＰａ，可由扭转试验确定。剪切胡克定律和拉压胡克定律是反映线弹性材料力与变形关系的两个基本实验定律。我们已经介绍了材料的三个弹性常数，即弹性模量E，泊松比ν和切变模量G。对于各向同性材料，以后可以证明，三个弹性常数之间存在下述关系：E＝２G（１＋ν）单（见第六章）。常用工程材料的弹性常数见表３－３所示。表3－3　弹性模量和泊松比的约值材　　料钢灰铸铁球墨铸铁铜及其合金铝及硬铝合金钛合金铅混凝土玄武岩石灰石玻　璃松木（顺纹）E／ＧＰａ１９０～２１０８０～１６０１６０７４～１３０７１１０６～１１４１７１４．０～３６６０４２５０～８０１７ν０．２４～０．３００．２３～０．２７０．２５～０．２９０．３１～０．４２０．３３０．３４０．４２０．１６～０．１８０．１８～０．２１—０．２１～０．２７０．４５G／ＧＰａ７６～８５３３～６２６２～６４２８～４５２６．５４０～４２．５—７～１４——２１～３２—（３－１３）上式表明，各向同性材料只有两个独立的弹性常数，这使其本构关系变得十分简第三章　工程材料的基本力学性能续表材　　料橡　胶有机玻璃环氧树脂（硬）玻璃钢（单向增强）硬聚氯乙烯聚乙烯尼龙６６新鲜股骨平滑肌E／ＧＰａ０．００７８～０．０４１２．４～３．５３．１４２２．４～２．７０．１４～０．３８３．３２１７．０．００００１４～０．００１ν０．４６～０．４９０．３５０．４——０．４５０．４G／ＧＰａ75０．００３５～０．０１４０１．—————§3－3　材料失效与强度设计准则一、材料失效与失效判据从常温静载下的轴向拉压试验和薄壁圆筒扭转试验结果可以看到，材料的强度失效有两种基本形式：屈服和断裂。低碳钢是塑性材料，试件拉伸时先屈服后拉断，扭转时先屈服后剪断。这种断裂发生前均已产生明显的塑性变形，称为韧性断裂。铸铁是脆性材料，试件压缩时沿斜截面剪断，此时也已发生明显的塑性变形，也是韧性断裂。铸铁试件拉伸时沿横截面拉断，扭转时在沿轴线成４５°的螺旋面处拉断，如粉笔扭断时那样。这种断裂在发生前几乎不产生塑性变形，称为脆性断裂。构件发生断裂显然丧失了工作能力，而屈服后产生的过大的塑应力不能超过某一极限应力σ。失效判据为：性变形也往往使构件不能正常工作。因此，屈服和断裂都不允许发生，这就要求对于脆性材料，单向拉压下的失效形式为断裂，可取强度极限为极限应力，σ＝σｂ（３－１４）（３－１５）　　失效判据为：σ＝σｓ76第一篇　变形固体力学引论弹性状态。因此，失效前大多数材料均处于线弹性状态。这就是我们采用理据。　　想弹性体这一力学模型来进行构件强度、刚度和稳定性的分析计算的基本依需要指出的是，上面所讨论的脆性材料发生断裂，塑性材料发生屈服都是常温静载下的单向拉压试验的结果。材料采取哪种失效形式，不仅与材料本身的韧脆性能有关，还与材料所处的受力状态有关。在三向压缩状态下，脆性材料也会出现屈服现象，如钢珠可在铸铁表面压出一个凹坑（塑性大变形）。反之，在三向受拉状态下，塑性材料也会发生脆断，如螺纹根部处于三向受拉，可产生脆断。此外，在高温或低温，在冲击加载或循环加载等动载作用下，材料还会发生其他形式的失效，将在后面作介绍。二、构件的强度失效与设计准则１．构件的强度失效构件的失效与材料失效不同，在常温静载作用下构件有三种基本失效形式：强度失效、刚度失效和失去稳定性。断裂和屈服产生的塑性变形就是构件强度失效的两种基本形式。但构件的强度失效与轴向拉压试样的失效又有区别。在下一章我们可以看到，轴向拉压试样横截面上的内力分布是均匀的，即各点的应力相同。当一点处应力达到极限应力时，整个截面上的点的应力均达到极限应力，从而导致整个截面屈服或断裂。但构件横截面上的内力分布一般不均匀，当最大应力点达到极限应力时，其余各点并未失效。如果构件为脆性材料制成，则局部断裂会很快扩展至整个截面，导致构件断裂。如果构件为塑性材料制成，则一点处屈服并不会很快导致整个截面屈服，构件往往还能正常工作。这就是塑性设计思想的出发点。但是，目前大多数工程部门在常规设计中仍采用弹性设计思想，即“一点处失效”的设计概念，认为一点失效导致整体失效。２．强度设计准则在进行构件强度设计时，为了确保安全，留有余地，必须使构件横截面上的］（３－１６）（３－１７）最大工作应力小于极限应力。设计准则为：式中σ为最大工作应力，［σ］称为许用应力，由下式规定：ｕ式中n＞１称为安全因数。正确选择安全因数是一项十分重要的工程任务，通常由各工业部门以至于政府加以规定。对安全因数应从两方面进行理解：第三章　工程材料的基本力学性能77的，实际使用的材料与样品有差异。构件的实际形状尺寸与设计图纸有差异。设计载荷与构件实际承受的载荷有差异。实际结构与设计计算时采用的理想模型（通常作了许多简化）有差异。以上这些差异往往很难估计，成为不安全的因素，故在强度设计准则中以安全因数的形式加以弥补。（２）。为了预防意外事故或其他超出正常工作范围的不利（１）。材料的力学性能是抽样进行试验确定因素，以及结构或机械在长期使用过程中产生的损伤，如腐蚀或磨损，必须在设计时留有余地，保持适当的强度储备。安全因数的大小与许多因素有关。主要的有：失效形式、载荷形式、构件的重要性、破坏后果的严重性、分析方法的精确性、工作环境等。脆性断裂由于没有先兆，危险性更大，且对应力集中（见§４－１）更敏感，故安全因数应取大些。时安全因数要取得更大些。重要构件的安全因数比一般构件大。永久结构的安全因数比临时结构大。分析方法越精确，安全因数就可取得越小。工作环境越恶劣（高温、低温、腐蚀介质、恶劣自然条件等），安全因数越大。安全因数的确定是一件复杂的工作，它受构件工作条件的影响很大，还要兼顾经济性。企图对一种材料规定统一的安全因数并用于设计不同的构件是不科学的。工程中根据构件的材料和具体工作条件，结合过去同类构件的使用经验和实际的技术水平，规定各种构件的安全因数范围。各行业和各部门均有自己的标准。例如，对常用的Ｑ２３５钢，土建金属结构一般受静载，取n＝１．５；起重机全因数要取大些，如碳钢螺栓d０＝６～１６ｍｍ时取n＝４～５，d０＝１６～３０ｍｍ时n＝５～６，但用于载人电梯时取n＝９。安全因数反映了人们对结构和构件实际和制造工艺的不断进步，安全因数的取值也将日趋合理。金属结构受动载，取n＝１．７。作为连接件的螺栓，小螺栓拧紧时更容易超载，安例如塑性材料静载时nｓ＝１．２～２．５，脆性材料nｂ＝２～３．５甚至nｂ＝３～９。动载取n＝２．５～４，d０＝３０～６０ｍｍ时取n＝１．７～２．５。起重机用的钢丝绳，一般取情况的认识水平。随着人们对客观事物认识的深化，材料质量的提高，设计方法§3－4　温度和加载速度对材料力学性能的影响一、温度对材料力学性能的影响前几节所讨论的是材料在常温静载下的力学性能。现在简要介绍温度和加载速度对材料力学性能的影响。为确定高温对材料力学性能的影响，可进行短期高温静载拉伸试验，即在不78第一篇　变形固体力学引论同温度下，按标准加载速度进行拉伸试验。图３－１５表示在短期高温静载拉伸试形。从图中曲线可以看到，E和σｓ随温度验中低碳钢的弹性模量E，强度指标σｓ和σｂ，延性指标δ和ψ随温度变化的情升高而降低，而σｂ，δ和ψ的变化分两个阶段：２５０～３００℃以前，随着温度升高σｂ升２５０～３００℃之间存在强度的极大值和延性的极小值，即材料变脆。由于此时试样表面出现烤蓝现象，故称为“蓝脆性”。但这一现象为低碳钢所特有。因此，低碳钢锻件应避免在蓝脆区锻压，以防开裂。对于大多数碳钢、合金钢和有色金属，随着温度升高，强度单调降低，延性单调增加。金属热加工就是利用材料的这一性能。与此相反，低温使碳钢的强度提高，延性降低。高温对长期受载的材料的力学性能还有另一种重要的影响。试验结果表明，温度高于某一值时，静载作用下的材料的力图３－１５高，δ，ψ降低，此后则呈现相反趋势，即在学性能与时间有密切关系，即表现出粘性；低于这一值，材料的力学性能便是稳定的，与时间无关。这一温度值称为临界温度。不同材料的临界温度不同，低碳钢约为３００～３５０℃，软金属如铅，则在常温下其力学性能也与时间有关。在临界温度以上使温度保持不变，如果试样内的应力达到一定水平，则尽管应力保持不变，变形也将随时间增长而缓慢增大，这种现象称为蠕变。例如沥青块在自重作用下会缓慢地变形。图３－１６ａ所示的曲线是金属材料在不变温度和应力作用下典型的蠕变变形随时间t增长的曲线。曲线AB段蠕变速度不断减小，是不稳定的蠕变阶段；BC段蠕变速度最小，且几乎保持不变，是稳定蠕变阶段；CD段是蠕变加速阶段，过D点后蠕变速度急剧增大以致使试样断裂。金属材料在其熔点温度的一半左右时，蠕变现象就变得明显。在相同温度下，应力越高，蠕变变形增加越快；应力低于某一水平，稳定阶段的蠕变速度将减少至零，可以不考虑蠕变影响。在相同应力水平下，温度越高蠕变变形增加越快。甚至没有匀速阶段，短时间内就发生断裂。　　蠕变产生的变形是不可恢复的塑性变形。例如汽轮机叶片可能因蠕变产生过大的塑性变形（伸长）而与轮壳相碰被打碎。高温高压管道因蠕变而管壁逐渐变薄最终爆裂。在密封和连接件中，如蒸气管道的法兰紧固螺栓和内燃机缸体和缸盖间的连接螺栓，通常施加一定的预紧力以保证密封性能和连接牢固，这第三章　工程材料的基本力学性能79图３－１６将在螺栓内产生一定量的弹性变形。如果长期在高温下工作，虽然变形总量保持不变，但蠕变产生的塑性变形将逐步替代弹性变形，使预紧力不断降低以致消失。这种现象称为应力松弛，如图３－１６ｂ所示。它可以使密封失效而发生泄漏，或使紧固件发生松脱。因此，对于长期在高温下工作的紧固件，必须定期再紧固或更换。综上所述，蠕变是长期处于高温下工作的构件破坏的重要原因。另一个与时间有关的现象是某些材料在卸载后变形并未立即恢复。通过折一张纸然后放开就可观察到这种现象：先有一个直接的弹性回跳，然后是相当缓慢地展开。这种现象称为弹性后效或弹性滞后。蠕变、应力松弛和弹性后效现象统称为材料的粘弹性，这是介于弹性固体和粘性流体之间的性质，表现为应力应变和时间的相关性。沥青、混凝土、高分子聚合物、生物软组织、火箭发动机中的固体燃料和低熔点金属（铅及其合金等）在常温下就有强烈的粘弹性。大部分金属则在高温下才表现出粘弹性。在各种弦乐器中，所有的自由振动最终都要消失，这说明存在着一种能量耗散机理。弦线材料的粘性（内摩擦的表现）是能量耗散的主要原因。关于粘弹性的详细研究可参看粘弹性理论的有关著作。塑料不耐热，其力学性能受温度影响很大。对于非晶态聚合物，存在一个玻的强度和刚度，呈现线弹性性质。高于T力学性能接近橡３～４个数量级）。璃化转变温度T时，塑料处于玻璃态，力学性能接近于玻璃，具有一定胶，有很高的非线性弹性变形能力，但强度和刚度将大幅降低（弹性模量可下降二、加载速度对材料力学性能的影响１．应变率效应80第一篇　变形固体力学引论与静载相比，动载指随时间变化较大的载荷，可分为冲击加载和循环加载（交变载荷）两类。冲击加载指载荷在极短时间内达到其最大值而且作用时间很短。循环加载指载荷随时间作某种周期性的变化，且作用时间很长。材料在冲击加载时表现出来的力学性能可以与静载时有很大的不同。例如把一小团硅酮油灰放在桌上，它会在自重作用下流动。但把它扔到地上时它就会像橡皮球一样弹跳。利用高速拉压试验机进行轴向拉伸和压缩试验可以测定冲击加载时材料的力学性能。图３－１７①给出了低碳钢（软钢）在不同的加载速度（用应变率ｄε／ｄt表示）下的动态单向拉伸σ－ε曲线。试验结果表明，屈服极限随应变率的增加而增加，强度极限也随之增加，但增幅较小，而断裂时的应变减小，弹性模量则保质点产生很大的加速度，外力的功除引起变形外，还转化为动能；同时，在很短的加载时间内塑性变形速度跟不上应力增长的速度。塑性变形无法在整个试样内充分发展，局部变形提前发生而导致缩颈断裂。但是，加载速度的影响对于不同的材料有很大的差异。有些材料的应变率强化效应特别明显，称为应变率敏感材料。如低碳钢，应变率达到１０／ｓ时屈服极限可提高到静载屈服极限的２～３３持不变。也就是说，冲击载荷作用下材料的强度提高，延性降低，这种现象称为软钢在不同的平均塑性应变率下的动态单向拉伸试验痹痹＝０．００１ｓ－１。纵坐标单位为６．８９５ＭＰａD：ε＝０．２２ｓ－１；E：ε痹痹痹A：ε＝１０６ｓ－１；B：ε＝５５ｓ－１；C：ε＝２ｓ－１；图３－１７①引自Ｎ．Ｊｏｎｅｓ著，枟结构冲击枠，蒋平译，成都，四川教育出版社，１９９４。第三章　工程材料的基本力学性能81倍。另一类材料的力学性能受加载速度影响很小，称为对应变率不敏感的材料，如硬铝。２．冲击韧性工程中许多设备，如钻井、采掘、锻压、打桩等机械都承受加载速度很快的冲击载荷。即使是正常工作时载荷比较稳定的机械，在起动、刹车和超载情形下，也会受冲击载荷作用。由于冲击载荷下材料的脆性增加，即使是静载下延性较好的材料如低碳钢，在冲击载荷作用下再加上低温的影响，发生脆性断裂破坏的危险性也很大，如泰坦尼克号遇冰山撞击断成两截而沉没就是一个著名的例子。因此，必须研究材料在冲击载荷下抵抗破坏的能力。在工程上广泛采用冲击韧性a１８缺口的标准试样在摆锤式冲击试验机上进行一次性冲断试验而测定，如图３－图３－１８式中P为摆锤重量，h和h分别为摆锤冲击前和冲击后摆锤的高度。而冲击韧性式中A为试样缺口处冲击前的最小横截面面积，a的单位常用ＭＪ／ｍ可见，２Wｋ＝P（h１－h２）（３－１８）aｋ＝Wｋ／A（３－１９）载荷值，而且要看在冲击载荷延续时间内所产生的变形量。一般说来，塑性材料的抗冲击能力远高于脆性材料。需要指出的是，冲击功并未完全被试样所吸收，有一部分转化为其他形式的耗散功（如声能）。此外，被试样吸收的能量也主要消耗于缺口附近材料的塑性变形。所以aｋ并没有明确的物理意义，只是评定材料抗冲击能力的一个实用指ｋ82第一篇　变形固体力学引论标。它的大小不仅取决于材料的性能，还随试样的形状、尺寸、缺口形式等在很无法直接换算到实际构件上去。故冲击韧性只能作为工程上比较不同材料抗冲陷都很敏感，冲击试验简单方便，故广泛用于检验材料品质和控制冶炼、轧制、热处理等加工过程的工艺质量。击能力的相对指标。此外，aｋ值对材料的品质、微观组织、工艺质量等方面的缺大范围内变化，用不同试样所测得的冲击韧性值无法相互换算，试样的aｋ值也同温度下进行试验来测定。试样断面由晶粒状图３－１９脆性断口和纤维状韧性断口两部分组成，脆性断口面积占断面总面积的百分比随温度降低而升高，如图３－１９中虚线所示。一般规定晶粒状断口面积达５０％时的温度为延脆转变温度，记为FATT。铝、铜和某些高强度合金钢没有明显的冷脆现象。另外，加载速度增高一般将使材料的延脆转变温度升高。在其他条件相同的情况下，FATT越低，表明材料抵抗低温冲击的性能越好。本章小结力－应变曲线，即力与变形的规律。在弹性范围内，有拉压胡克定律和剪切胡克１．本章介绍工程材料的基本力学性能。主要介绍常温静载下材料的应定律确定的线弹性规律。复杂情形下的力与变形关系在第九章中进一步讨论。介绍了弹性和塑性、材料的三个弹性常数、强度指标和塑性指标等概念，以及冷作硬化现象。学中的重要基本概念。在第五章中将进一步深化这些概念和讨论其分析方法。２．引进了线应变ε、正应力σ、切应变γ和切应力τ的概念。这是变形体力构件强度设计的准则。介绍了许用应力和安全因数的概念。这仅是在简单加载情形下讨论的。复杂加载情形及一般的失效判据将在第六章中进一步讨论。３．讨论了材料强度失效的两种形式：断裂和屈服，以及失效判据。提出了应变与时间有关，这就是粘性。在本章中简单介绍了温度和加载速度对材料力４．材料的力学性能和失效形式受温度和加载速度的影响，其特点是应力、第三章　工程材料的基本力学性能学性能的影响，以及材料在高温和冲击加载下的失效。必须严格按照试验规范规定的条件进行试验和数据处理。83５．材料的力学性能是通过试验确定的。影响材料力学性能的因素很多，故思　考　题3．1　三根杆尺寸相同但材料不同，在拉伸试验时得到的σ－ε曲线如图所示。试问哪一种材料：（１）强度高；（２）刚度大；（３）塑性好。3．2　现有低碳钢及铸铁两种材料，图示结构中，杆１和杆２分别用哪种材料比较合理？为什么？　思考题３．１图思考题３．２图3．3　电线杆拉索上的低压绝缘子如图所示。试根据绝缘子的强度要求比较ａ，ｂ两种结构的合理性。3．4　指出下列概念的区别：（１）内力与应力；（２）位移、变形和应变；（３）弹性变形和塑（１）比例极限和弹性极限；（２）断后伸长率和线应变；（３）断性变形；（４）工作应力、极限应力和许用应力。3．5　指出下列概念的区别：后截面收缩率和横向线应变。3．6　关于灰铸铁和低碳钢的变形性能，一种意见认为前者是脆性材料，后者是塑性材料，所以前者变形小；另一种意见认为后者强度比前者高，所以变形小。你的意见如何？3．7　已知低碳钢的比例极限σ２００ＭＰａ，屈服极限σｐ＝ｓ＝思考题３．３图２４０ＭＰａ，弹性模量E＝２００ＧＰａ。在轴向拉伸试验时分别测得试样横截面上的名义应力？０．０００５和ε２＝０．００５。能否求出此时试样标距段的轴向应变ε１＝σｓ２，延伸率分别为δ５和δ１０，则有3．8　用标距５０ｍｍ和１００ｍｍ的两种拉伸试样，测得低碳钢的屈服极限分别为σｓ１和Ａ．σσδ１０σσδ１０ｓ１＜ｓ２，δ５＞ｓ１＜ｓ２，δ５＝84Ｃ．σσδ１０ｓ１＝ｓ２，δ５＞第一篇　变形固体力学引论Ｄ．σσδ１０ｓ１＝ｓ２，δ５＝3．9　冷作硬化现象是指材料Ｂ．由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比降低Ｃ．经过塑性变形，其弹性极限提高，塑性降低Ｄ．经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比降低Ａ．由于温度降低，塑性降低3．10　能不能说“弹性变形阶段的应力应变关系一定是线性的，弹塑性变形阶段的应力应变关系一定是非线性的”？为什么？3．11　在低碳钢的应力－应变曲线上，试样断裂时的应力反而比缩颈发生时的应力低，为什么会发生破坏？3．12　屈服极限σｓ和强度极限σｂ的计算都没有反映单轴拉伸试样横截面的减小，因而都不是真实的极限应力，为什么可以作为工程设计中的依据？3．13　由同一材料制成的不同构件，其许用应力是否相同？3．14　为什么一般情形下脆性材料的安全因数要比塑性材料取得大些？3．15　低碳钢锻件温度降到３００℃时，必须重新加热才能继续进行锻造加工，试解释其原因。3．16　长期高温下工作的构件会发生何种形式的失效？3．17　废钢铁块常用冲击锤打碎，试解释其作用原理。3．18　冲击韧性与材料的其他力学性能指标有何区别？在工程中有何应用？习　　题材料的弹性模量E、比例极限σｐ、屈服极限σｓ、强度极限σｂ与延伸率δ，并判断该材料属于何种类型（塑性或脆性材料）。3．2　某材料的应力－应变曲线如图所示。试根据该曲线确定：（２）当应力增加到σ＝３５０ＭＰａ时，材料的线应变ε，以及相应的弹性应变εｅ与塑性应（３）今有一圆截面试样直径d＝１０ｍｍ，标距l＝２００ｍｍ，承受轴向拉力F＝１２ｋＮ作用，（１）材料的弹性模量E、比例极限σｐ与屈服极限σｐ０．２；3．1　某材料的应力－应变曲线如图所示，图中还同时画出了低应变区的详图。试确定变εｐ。试计算拉力作用时与卸去后标距段的轴向变形。若轴向拉力F＝２０ｋＮ，则当拉力作用时与卸去后，轴向变形又分别为何值。２００ＭＰａ。当引伸仪读数为２５ｍｍ时，试件形。材料的弹性模量E＝２００ＧＰａ，比例极限σｐ＝3．4　图示硬铝试样，厚度t＝２ｍｍ，试验段板宽b＝２０ｍｍ，标距l＝７０ｍｍ。在轴向拉力F＝６ｋＮ的作用下，测得试验段伸长Δl＝０．１５ｍｍ，板宽缩短Δb＝０．０１４ｍｍ。试计算硬铝的弹性模量E与泊松比ν。3．3　低碳钢试件直径d＝１０ｍｍ，用标距l＝１００ｍｍ、放大倍数为５００的引伸仪测量变的应变、应力及所受载荷各为多少？本文由(www.wenku1.com)首发，转载请保留网址和出处！
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