材料力學性能

材料力學性能是指材料在常温、靜載作用下的宏觀力學性能。是確定各種工程設計參數的主要依據。這些力學性能均需用標準試樣在材料試驗機上按照規定的試驗方法和程序測定，並可同時測定材料的應力-應變曲線。

對於韌性材料，有彈性和塑性兩個階段。彈性階段的力學性能有：

①比例極限。應力與應變保持成正比關係的應力最高限。當應力小於或等於比例極限時，應力與應變滿足胡克定律，即應力與應變成正比。

②彈性極限。彈性階段的應力最高限。在彈性階段內，載荷除去後，變形全部消失。這一階段內的變形稱為彈性變形。絕大多數工程材料的比例極限與彈性極限極為接近，因而可近似認為在全部彈性階段內應力和應變均滿足胡克定律。

③彈性模量。彈性階段內，法應力與線應變的比例常數（E）。

④剪切彈性模量。彈性階段內，剪應力與剪應變的比例常數（G）。

⑤泊松比。垂直於加載方向的線應變與沿加載方向線應變之比（ν）。

上述3種彈性常數之間滿足G=E/2（1+v）。塑性階段的力學性能有：

①屈服強度。材料發生屈服時的應力值。又稱屈服極限。屈服時應力不增加但應變會繼續增加。

②條件屈服強度。某些無明顯屈服階段的材料，規定產生一定塑性應變量（例如0.2%）時的應力值，作為條件屈服強度。應力超過屈服強度後再卸載，彈性變形將全部消失，但仍殘留部分不可消失的變形，稱為永久變形或塑性變形。

③強化與強度極限。應力超過屈服強度後，材料由於塑性變形而產生應變強化，即增加應變需繼續增加應力。這一階段稱為應變強化階段。強化階段的應力最高限，即為強度極限。應力達到強度極限後，試樣會產生局部收縮變形，稱為頸縮。

④延伸率（δ）與截面收縮率（ψ）。試樣拉斷後長度與橫截面積的改變量與加載前比值的百分數，即δ=（lb－l0）/l0×100%，ψ=（A0－Ab）/A0×100%。式中l0、A0分別為試樣的標距和標距內的面積；lb、Ab分別為拉斷後的標距長度和斷口處的最小橫截面積。

對於脆性材料（δ≤5%），沒有明顯的屈服與塑性變形階段，試樣在變形很小時即被拉斷，這時的應力值稱為強度極限。某些脆性材料的應力-應變曲線上也無明顯的直線階段，這時，胡克定律是近似的。彈性模量由應力-應變曲線的割線的斜率確定。

壓縮時，大多數工程韌性材料具有與拉伸時相同的屈服強度與彈性模量，但不存在強度極限。大多數脆性材料，壓縮時的力學性能與拉伸時有較大差異。

例如鑄鐵壓縮時會表現出明顯的韌性，試樣破壞時有明顯的塑性變形，斷口沿約45°斜面剪斷，而不是沿橫截面斷裂；強度極限比拉伸時高4～5倍。

書 名: 材料力學性能

作　者：劉春廷

出版社： 化學工業出版社

出版時間： 2009年08月

ISBN: 9787122064622

開本： 16開

定價: 29元

《材料力學性能》是根據教育部最新頒佈的課程教學基本要求和課程改革的精神編寫的，以英文為表達形式，在內容和形式上有較大的更新，為材料性能學課程開展雙語教學提供適用教材。全書共十章，以工程材料的強度—硬度—塑性—韌性力學性能為主線，前七章詳細闡述金屬材料的力學性能，後三章分別闡述高分子材料、陶瓷材料和複合材料的力學性能，重點闡述工程材料在靜載荷、衝擊載荷和交變載荷及在環境介質（高温和腐蝕條件）作用下的力學性能，並從斷裂力學的角度出發，重點闡述工程材料的抗斷裂性能等。《材料力學性能》以闡述宏觀規律為主，將宏觀規律與微觀機理相結合，同時強調理論與實際相聯繫。

《材料力學性能》作為機械類和材料類學生的專業基礎課程材料性能學的教學用書，適用於48～64學時教學，主要面向機械類和材料類專本科學生，也可供近機類和近材料類專業選用，還可供有關工程技術人員學習參考。

作　者： （美）希伯勒 著，汪越勝 等譯

出 版 社： 電子工業出版社

出版時間： 2006-8-1

字　數： 1120000

頁　數： 687

I S B N ： 9787121029059

包　裝： 平裝

定價：65.00

本書是美國最受歡迎的工程力學系列教材之一，書中提供的簡化分析方法和結果可直接用於工程結構的設計，已成為許多設計規範的內容，因而具有很強的實用性。全書主要講述與材料相關的力學性質的研究，涉及應力、應變、材料的力學性能、軸向拉伸和壓縮、扭轉變形、變曲、橫向剪切、組合受力、應力變換、應變變換、梁和軸的設計、受彎構件的變形、壓桿變曲等內容，最後一章還介紹了能量法的應用。

本書編排巧妙、實例豐富、緊密聯繫工程實踐，適合作為力學、土木、水利、機械、電力、航空航天等專業的基礎教材，也可供工程技術人員參考。

第1章 應力

第2章 應變

第3章 材料的力學性能

第4章 軸向拉伸和壓縮

第5章 扭轉變形

第6章 彎曲

第7章 橫向剪切

第8章 組合受力

第9章 應力變換

第10章 應變變換

第11章 梁和軸的設計

第12章 受彎構件的變形

第13章 壓桿屈曲

第14章 能量法

附錄A 截面幾何性質

附錄B 型鋼幾何性質

附錄C 梁的轉角和位移

附錄D 工程基礎考試複習

附錄E 材料力學基本公式

參考答案

書名：材料力學性能

作者：時海芳 任鑫

出版社：北京大學出版社

ISBN：978-7-301-17660-3

開本：16開

定價：32.00

《材料力學性能》是根據教育部最新頒佈的課程教學基本要求和國家提出的創新型人才培養要求精神編寫的。主要介紹材料在外載荷作用下或載荷與環境因素(温度、介質、加載速度)聯合作用下所表現的行為及其物理本質的評定方法，體現了加強基礎、拓寬專業面、注重創新能力與素質培養的目標和原則。

內容包括材料力學性能概論，材料的靜載拉伸力學性能，其他載荷下的力學性能（扭轉、彎曲、壓縮、剪切、硬度、缺口效應、衝擊、低温脆性），斷裂韌性，變動載荷下的力學性能，環境條件下的力學性能，磨擦與磨損性能，高温條件下的力學性能等。本書以闡述宏觀規律為主，將宏觀規律與微觀機理相結合，同時強調理論與實際相聯繫。

本書可作為全國材料科學與工程專業和材料成型及控制工程專業大學本科生教材，也可供近材料類和近機類專業選用，還可作為有關科研人員和工程技術人員參考用書。

第0章 緒論

第1章 材料在單向靜拉伸載荷下的力學性能

第2章 材料在其他靜載荷下的力學性能

第3章 材料在衝擊載荷下的力學性能

第4章 材料的斷裂韌性

第5章 材料在變動載荷下的力學性能

第6章 材料在環境條件下的力學性能

第7章 材料在高温條件下的力學性能

第8章 材料的摩擦與磨損性能

參考文獻

作者:王吉會

出版社:天津大學出版社

出版年:2006-9

頁數:362

定價:35.00

裝幀:平裝

ISBN:9787561823415

本書主要介紹材料在外加載荷或載荷和環境因素(温度、介質和加載速率等)聯合作用下表現的變形與斷裂的行為規律及其物理本質和評定方法，體現了加強基礎、拓寬專業面、注重能力與素質培養的目標和原則。內容包括材料力學性能概論，材料的靜載拉伸力學性能，其他載荷下的力學性能(扭轉、彎曲、壓縮、剪切、硬度、缺口效應、衝擊、低温脆性)，斷裂韌性，變動載荷下的力學性能，環境條件下的力學性能，高温條件下的力學性能，摩擦與磨損性能，納米材料的力學性能等。每章後附有複習思考題，以便課後的複習、鞏固與提高。 本書可作為高等理工科院校材料科學與工程專業本科生學科基礎課程的教材，同時也可供材料科學與工程專業的研究生及從事材料研究、生產和應用的專業技術人員參考。 ^[2]