ASME标准讲解2(材料的力学性能和试验

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1、强度理论4个涉及破坏的强度理论（一）最大拉应力（第一强度）理论：认为构件的断裂是由最大拉应力引起的。当最大拉应力达到单向拉伸时的强度极限时，构件就断了。1、破坏判据：2、强度准则：3、适用范围：适用于破坏形式为脆断的构件。（二）最大伸长线应变（第二强度）理论：认为构件的断裂是由最大拉应变引起的。当最大伸长线应变达到单向拉伸试验下的极限应变时，构件就断了。1、破坏判据：2、强度准则：3、适用范围：适用于破坏形式为脆断的构件。（三）最大剪应力（第三强度）理论：认为构件的屈服是由最大剪应力引起的。当最大剪应力达到单向拉伸试验的极限剪应力时，构件就破坏了。1、破坏判据：3、

2、适用范围：适用于破坏形式为屈服的构件。2、强度准则：（四）形状改变比能（第四强度）理论：认为构件的屈服是由形状改变比能引起的。当形状改变比能达到单向拉伸试验屈服时形状改变比能时，构件就破坏了。1、破坏判据：2、强度准则3、适用范围：适用于破坏形式为屈服的构件。强度理论的选用原则：依破坏形式而定。1、脆性材料：一般使用第一或第二强度理论；4、简单变形时：一律用与其对应的强度准则。如扭转，都用：2、塑性材料：一般使用第三或第四理论。5、破坏形式还与温度、变形速度等有关！3、特殊：三向受拉应力状态，用第一强度理论；三向受压应力状态，用第三或第四强度理论；三、材料的力学性能

3、和试验材料的力学性能（机械性能）ASMESA370-2001钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义（与ASTM标准A370-96完全等同）1.材料的强度取样方向各种类型锻件的取样部位抗拉强度拉伸试验ASTME8（１）屈服点：当试件拉力在ＯＢ范围内时，如卸去拉力，试件能恢复原状，应力与应变的比值为常数，因此，该阶段被称为弹性阶段。当对试件的拉伸进入塑性变形的屈服阶段ＢＣ时，称屈服下限Ｃ下所对应的应力为屈服强度或屈服点，记做σs。设计时一般以σs作为强度取值的依据。对屈服现象不明显的钢材，规定以0.2％残余变形时的应力σ0.2作为屈服强度。（２）抗拉强度：从图2－１中Ｃ

4、Ｄ曲线逐步上升可以看出：试件在屈服阶段以后，其抵抗塑性变形的能力又重新提高，称为强化阶段。对应于最高点Ｄ的应力称为抗拉强度，用σb表示。设计中抗拉强度虽然不能利用，但屈强比σs／σb有一定意义。屈强比愈小，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，因而结构的安全性愈高。但屈强比太小，则反映钢材不能有效地被利用。(3)伸长率：图2－１中当曲线到达Ｄ点后，试件薄弱处急剧缩小，塑性变形迅速增加，产生“颈缩现象”而断裂。量出拉断后标距部分的长度Ll，标距的伸长值与原始标距L0的百分率称为伸长率。即：（L1-LO）δ=—————×100%L0持久强度和蠕变强度拉伸试验拉伸试验

5、机液压式万能电子材料试验机*拉伸试样：长试样：L0=10d0短试样：L0=5d0ASME：L0=4d0d0L0力—伸长曲线FesbkLFsFbO屈服弹性变形缩颈断裂塑性变形塑性变形:外力去除后不能消失的变形弹性(elasticity):金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复到原来形状及尺寸的性能。弹性变形(elasticdeformation):随载荷撤除而消失的变形。弹性极限(elasticlimit):Fe弹性极限载荷(N)σe=(Mpa)S0试样原始横截面积(mm2)拉伸试样的颈缩现象力—伸长曲线FesbkLFsFbO屈服弹性变形缩颈断裂塑性变形强度

6、(strength):材料在力的作用下抵抗变形和破坏的能力。种类:抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。(2)屈服强度(yieldstrength):屈服点SFsσs=——(Mpa)S0试样屈服时的载荷(N)试样原始横截面积(mm2)规定残余伸长应力：r0.2=Fr0.2/S0slF0.20.2%l0o(3)抗拉强度(tensilestrength):试样在断裂前所能承受的最大应力。Fb试样断裂前的最大载荷(N)σb=(Mpa)S0试样原始横截面积(mm2)力学性能强度硬度韧性断裂韧度疲劳主要指标：塑性塑性(plasticity):是指材料在载荷作用

7、下产生塑性变形而不被破坏的能力。(1)断面收缩率(percentagereductioninarea):是指试样拉断处横截面积S1的收缩量与原始横截面积S0之比。S0-S1ψ=×100%S0(2)断后伸长率(延伸率)specificelongation:是指试样拉断后的标距伸长量L1与原始标距L0之比。L1–L0δ=×100%L0δ<2~5%属脆性材科δ≈5~10%属韧性材料δ>10%属塑性材料长试样：δ10简写为δ短试样：δ5同一种材料的δ5>δ10