无机材料物理性能1力学

ultimate tensile
strenUgTtSh
yield strength
y
σ Eε
Eσ 1
20ε04年8月
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necking
2 Plastic Region
Elastic Region
Strain Hardening
Fracture 5
Elastic region slope=Young’s(elastic) modulus yield strength Plastic region ultimate tensile strength strain hardening fracture
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1.1应力 Stress
Stress : load per unit Area单位面积的载荷
σ F A
A
F : load applied in N 载荷 牛
A : cross sectional area in m²截面 积 m²
: stress in Pa 应力 帕
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Stress – Strain Behavior (I) A: Brittle Polymer B: Plastic Polymer C: Elastomer
Curve C is totally elastic (rubberlike elasticity).
F
F
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1.2 应变 Strain
- Ratio of elongation of a material to the original
length 材料的伸长量与原始长度的比率
- unit deformation
ε e Lo
Lo
e
L
e : elongation (m)伸长量
主要介绍无机非金属材料的力学性能（受力 形变、断裂与强度）、热学、光学、电学以及 磁学性能
阐述重要性能的原理和微观机制、材料的结 构与性能间的关系
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References 参考书
关振铎 张中太 焦金生 无机材料物理性能 清华大学出 版社 1992年3月
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无机材料物理性能
1.3 Stress-Strain Diagram 应力应变图
※ The diagram gives us the behavior of the material and material properties.
※ Each material produces a different stress-strain diagram.
4
E σy
侯宪钦 济S南tr大a学i材n料(学院) (e/Lo)
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ε2 ε1
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1.4无机材料的弹性形变 Elastic Deformation Hooke’s Law
Elastic deformation is not permanent; it means that when the load is removed, the part returns to its original shape and dimensions.
400
金
属
300
的
应 力
200
应
变
100
图
CONTINUED
0 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010
Strain
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典型陶瓷的应力应变图
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Stress-Strain Diagram
Lo : unloaded(original) length of a material (m)
: strain (m/m)原始长度
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Elongation 伸长量
e L Lo L : loaded length of a material (m) 受力伸长后的长度
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Part 1 Mechanics of Materials材料力学 Chapter 1 材料的形变 Deformation of Materials
材料在外力作用下发生形状和尺寸的变化， 称之为形变。
材料承受外力作用、抵抗形变的能力及其破 坏的规律，称为材料的力学性能或机械性能 （mechanical properties)。
熊兆贤 材料物理导论 科学出版社 2002年2月
R.W.卡恩 P.哈森 E.J.可雷默 材料科学与技术丛书– 陶瓷 的结构与性能（澳大利亚 M.V.Swain 主编) 科学出版社 1998年
田莳 材料物理性能 北京航空航天大学出版社2001年8 月
Norman E.Dowling Mechanical Behavior of Materials Prentice Hall 1993
王零森 特种陶瓷 中南工业大学出版社200年5月
龚江宏 陶瓷材料力学性能导论 清华大学出版社 2003 年11月
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前言
Process
Materials Tetrahedron
Performance
Microstructure
Property
Stress-strain behavioБайду номын сангаас can be brittle (A), plastic (B), and highly elastic (C)
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Stress-Strain Diagram of Typical Metals
500
典
Stress (MPa)
型
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Where everything is bad, it must be good to know the worst.
F.H. Bradley
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课程简介
本课程是无机非金属材料专业的专业基础课
它以普通物理、无机材料物理化学等课程为 基础