断裂伸长率和断裂应变的关系
金属材料六种伸长率的对比与分析
⾦属材料六种伸长率的对⽐与分析⾦属材料六种伸长率的分析摘要⾦属材料伸长率分为6种：断后伸长率、断裂总延伸率、最⼤⼒总延伸率、最⼤⼒⾮⽐例延伸率、残余伸长率和屈服点延伸率。
本⽂介绍国标中各伸长率的测定⽅法，揭⽰各种伸长率的含义、⽤途、区别、影响因素以及换算关系。
关键词伸长率；延伸率；1 前⾔伸长率是衡量⾦属材料塑形的⼀项参数，其种类、定义及换算执⾏国标GB/T228的规定。
国标GB/T228.1-2010《⾦属材料拉伸试验第1部分：室温实验⽅法》参照国际标准ISO6892-1:2009进⾏了修订，整体结构、层次划分等均与ISO6892-1:2009基本⼀致，代替了原国标GB/T228-2002《⾦属材料室温实验⽅法》。
GB/T228.1-2010《⾦属材料拉伸试验第1部分：室温实验⽅法》将伸长率分为6种：断后伸长率（A）、残余伸长率（A r）、断裂总延伸率（A t）、最⼤⼒总延伸率（A gt）、最⼤⼒⾮⽐例延伸率（A g）和屈服点延伸率（A e）。
其中4项延伸率均为在应⼒状态下测定的指标，2项伸长率为卸载应⼒后测定的指标。
（在原国标GB/T228-2002《⾦属材料室温实验⽅法》中，残余伸长率在应⼒下测定）。
2 伸长率种类、定义和⽤途GB/T228.1-2010《⾦属材料拉伸试验第1部分：室温实验⽅法》定义伸长时采⽤了两个近义术语：伸长和延伸。
拉伸试验期间任⼀时刻，试样原始标距（L0）的增量称为“伸长”；延伸可以理解为拉伸试验期间任⼀给定时刻，引伸计上标距（L e）的增量。
试验中⽤测量延伸的⽅法测定伸长，两者并⽆本质区别。
2.1断后伸长率国标中定义断后伸长率：断后标距的残余伸长（L u?L o）与原始标距（L0）之⽐的百分率。
断后伸长率是在拉断后的试样上测取得，国标规定：为了测定断后伸长率，应将试样断裂的部分仔细地配接在⼀起使其轴线处于同⼀直线上，并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距。
eva胶膜杨氏模量标准
EVA胶膜杨氏模量标准
一、拉伸强度
EVA胶膜的拉伸强度是其在拉伸过程中所能承受的最大拉力，通常以MPa为单位表示。
在室温下，EVA胶膜的拉伸强度范围为8-30MPa，视具体配方和厚度而异。
在温度升高时，EVA胶膜的拉伸强度会降低。
二、断裂伸长率
断裂伸长率是指EVA胶膜在拉断时的伸长量与其原始长度的比值，通常以百分比表示。
在室温下，EVA胶膜的断裂伸长率范围为200-600%，视具体配方和厚度而异。
在温度升高时，EVA胶膜的断裂伸长率会降低。
三、杨氏模量与温度的关系
杨氏模量是指EVA胶膜在弹性范围内，单位面积上所承受的应力与应变之比。
杨氏模量与温度密切相关，随着温度的升高，杨氏模量会降低。
因此，EVA胶膜的杨氏模量在室温下较高，而在高温下则较低。
四、杨氏模量与应力的关系
杨氏模量与应力之间的关系呈线性关系。
在一定温度下，EVA胶膜的杨氏模量与所承受的应力成正比。
当应力增大时，杨氏模量也会增大。
这种关系可用于评估EVA胶膜在不同应力条件下的性能表现。
五、杨氏模量的测量方法
杨氏模量的测量通常采用动态力学分析（DMA）或准静态法（QSM）等方法进行。
其中，DMA法可通过测量材料的复数弹性模量来计算杨氏模量。
QSM法则通过施加准静态应力或应变来测量材料的杨氏模量。
这些方法均需要在特定温度和湿度条件下进行，以确保测量结果的准确性。
总之，EVA胶膜的杨氏模量标准取决于多个因素，包括温度、应力、厚度以及配方等。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的EVA胶膜，并严格控制使用条件以确保其性能表现。
材料断裂伸长率
材料断裂伸长率
材料在应力下发生变形，而当应力加大到一定程度时，材料会发生断裂现象。
断裂是
材料力学性能中最重要的一个因素，通常被用来评价材料的破坏韧性和延展性。
破坏韧
性和延展性可以用材料断裂伸长率来描述。
所谓材料断裂伸长率（Elongation at Break），是指材料在断裂前能够发生的最大振仗伸长量与原始长度之比。
也就是说，当材料在拉伸的过程中，达到极限拉伸强度后，从
开始拉伸到断裂时，材料的最大伸长量与其原长度的比率就是断裂伸长率。
材料断裂伸长
率是反映材料延展性的重要指标之一，它通常是材料强度的副指标之一。
材料的断裂伸长率被广泛应用于各种工程结构中，比如说汽车、飞机、桥梁和建筑等。
材料的断裂伸长率也是材料设计和材料制造过程中的一个重要参数，这个参数对于材料强度、延展性和韧性有很大的影响。
材料断裂伸长率主要受以下因素影响:
1、纯度：材料的纯度对其断裂伸长率有着很大的影响。
如果材料中含有杂质或其他
元素，它们会形成微观缺陷，导致材料的断裂伸长率下降。
因此，加强材料的纯度可以增
加其断裂伸长率。
2、晶粒度：材料的晶粒度是确定其断裂伸长率的重要因素之一。
晶粒越大，材料的
断裂伸长率就越低。
这是因为大晶粒不利于塑性变形，导致断裂伸长率下降。
因此，要控
制材料的晶粒度可以提高其断裂伸长率。
4、温度：温度对材料的断裂伸长率也有很大的影响。
当温度升高时，材料的断裂伸
长率就会降低。
因此，在材料的选型和处理过程中要考虑到它们的使用环境和工作温度。
纺织物理 第三章 纤维的力学性质
亚麻 苎麻 棉 涤纶 锦纶 锦纶 蚕丝 腈纶 粘胶 醋酯 羊毛 应变 醋酯
以纤维的断裂强力和断裂伸长率的对比关系来分，拉伸曲线可分为三类： 1. 强力高、伸长率很小的拉伸曲线，如棉、麻等天然纤维。 2. 强力不高、伸长率很大的拉伸曲线，如羊毛、醋酯等。 3. 强力与伸长率介于一、二类之间的拉伸曲线，如蚕丝、锦纶、涤纶等。
• 断裂功指标 a． 断裂功W：是指拉伸纤维至断裂时外力所作的功，即负荷-伸长曲线下 的面积，表示材料抵抗外力破坏所具有的能量 。 b．断裂比功：是指拉断单位体积纤维或单位重量纤维所需作的功。实际应 用中，断裂比功用拉断单位线密度，1cm长纤维所需的功（N· cm）表示， 即断裂比功=断裂功/(线密度×夹持长度)，其中断裂比功单位： N/tex； 断裂功单位： N· cm；线密度单位：tex；夹持长度单位：cm
聚乙烯(Polyethylene,PE)结晶度和性能的关系
结晶度% 密度kg· -3 软化点k 断伸率% m 65 75 85 95 0.92 0.94 0.96 0.97 373 383 393 403 500 300 100 20 冲击强度J· -1 抗张强度MPa m 854 427 214 160 137 157 245 392
五、纤维的结构不匀对拉伸性能的影响
• 纺织纤维存在不均匀性，如纤维与纤维之间，以及在同一纤维的 长度方向上，其大分子链排列的聚集态结构和横截面面积的变异 很大，纤维内部的结晶和无定形区的尺寸大小，结晶的完整程度 千差万别。 • 单纤维的断裂强力是由这根纤维的最弱截面处的强力决定的，试 样长度越长，最弱截面（弱环）出现的概率越大，纤维的强力也 越低。 • 1926年皮尔斯提出“弱环定律”：试样长度与断裂强力的理论关 系。
(3)分子链堆砌的紧密程度、结晶度
纤维和纱线的力学性质
四、纤维和纱线的变形和弹性
（一）变形分类
1. 急弹性变形：在外力除去后迅速恢复的一部分变形。 2. 缓弹性变形：在外力除去后，需经较长时间后才能逐渐恢
复的变形。 3. 塑性变形：在外力除去后，经长时间放置不可恢复的变形
称为塑性变形。
弹性指标
弹性回复率：指急弹性变形和一定时间内的缓弹性 变形占总变形的百分率。
应力松弛：
• 定义：在一定变形条 件下，纤维内力随时 间增加而逐渐衰减的 现象
纤维和纱线的疲劳破坏：
静态疲劳或蠕变疲劳
蠕变过程中，外力对材料不断作功，直至材料被破 坏。
多次拉伸(或动态)疲劳
纤维材料经受多次加负荷、减负荷的反复循环作用 ，因塑性变形的逐渐积累，纤维内部的局部损伤 ，形成裂痕，最后被破坏的现象
基本指标
• 1、断裂强力（breaking strength ）Pb • 纤维能承受的最大拉伸外力，或单根纤维受外力拉伸 到断裂时所需要的力，单位：N，cN
• 2、断裂强度（ breaking tenacity） ➢ 简称比强度 或比应力，指单位线密度纤维所能承受的 拉伸力，单位为N/tex，常用cN/dtex（或cN/d）
• 在反复循环负荷过程中，如果：
• 加荷的值较小或循环伸长率较小； • 加负荷停顿时间较短； • 卸负荷后停顿时间较长；
• 纤维材料都不易产生不可回复的塑性变形，累积的功耗小，→纤 维材料的耐久度↑。
➢ 3、断裂应力s b ➢ 指单位纤维横截面上纤维所那承受的最大拉力，标准单 位为N/m2(即帕)，常用MPa (N/mm2)
➢ 4、断裂伸长 ➢ 纤维或纱线在拉伸外力作用下，拉伸到断裂时的伸长， 称断裂伸长。
• 5、断裂伸长率
表示纤维承受最大负荷时的伸长变形能力
屈服伸长率和断裂伸长率
一、任务名称：屈服伸长率和断裂伸长率一、引言二、屈服伸长率 1. 定义 2. 计算方法 3. 影响因素 4. 应用领域三、断裂伸长率 1. 定义 2. 计算方法 3. 影响因素 4. 应用领域四、屈服伸长率与断裂伸长率的比较 1. 相关性 2. 差异性 3. 使用场景五、结论一、引言屈服伸长率和断裂伸长率是衡量材料延展性能的两个重要参数。
在材料工程领域，了解和分析这两个参数对于优化材料性能、设计合适的制造工艺以及预测材料在实际工作条件下的性能具有重要意义。
本文将深入探讨屈服伸长率和断裂伸长率的概念、计算方法、影响因素、应用领域以及两者之间的比较。
二、屈服伸长率1. 定义屈服伸长率（Elongation at Yield）是指材料在屈服点之前能够发生塑性变形的能力。
通常以断裂伸长率（Elongation at Break）进行衡量。
屈服伸长率是衡量材料的延展性能的重要指标之一，是指在材料拉伸或压缩过程中，当材料的应力达到屈服点时，材料的塑性变形能力。
屈服伸长率的计算方法通常是以材料试样在拉伸过程中的断面变化来衡量的。
2. 计算方法屈服伸长率的计算方法是通过测量材料拉伸断口前后的标距（Gauge Length），即拉伸前后标距的变化来计算的。
标距是拉伸试样上初始的两个标记点之间的距离。
标距的测量应该在标准试样长度的5倍范围内，通过测量断口前后标距的变化，就可以计算出屈服伸长率。
3. 影响因素屈服伸长率受到多种因素的影响，包括材料的组成、处理工艺、温度等。
不同材料的化学成分和晶体结构将直接影响屈服伸长率。
此外，热处理和加工工艺也会对屈服伸长率产生影响。
温度也是影响屈服伸长率的重要因素，通常情况下，随着温度的升高，屈服伸长率会有所增加。
4. 应用领域屈服伸长率的大小对材料的工程应用以及产品的安全性和可靠性有重要的影响。
比如在汽车制造领域，需要选用具有较高屈服伸长率的材料来制造安全部件，以应对可能发生的意外碰撞。
材料力学性能概念
本文详细介绍金属材料试验时几个常用的概念，以供参考学习。
一、抗拉强度抗拉强度，表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有（或很小）均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。
符号为Rm，单位为MPa。
抗拉强度（tensile strength）试样拉断前承受的最大标称拉应力。
抗拉强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。
对于塑性材料，它表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。
符号为Rm，单位为MPa。
试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/mm2（MPa）。
它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
计算公式为：σ=Fb/So式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm²。
抗拉强度（ Rm）指材料在拉断前承受最大应力值。
万能材料试验机当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。
此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。
钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。
单位:N/mm2(单位面积承受的公斤力)抗拉强度：Tensile strength.抗拉强度=Eh，其中E为杨氏模量，h为材料厚度目前国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定!二、屈服强度屈服强度：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。
拉伸强度和断裂伸长率的关系
拉伸强度和断裂伸长率的关系一、引言拉伸强度和断裂伸长率是材料力学性能中的两个重要指标，它们分别反映了材料在受拉力作用下的抗拉强度和延展性。
本文将从理论基础、实验方法、影响因素等方面探讨拉伸强度和断裂伸长率之间的关系。
二、理论基础材料在受到外界作用力时，原子之间发生相互作用，从而导致内部结构发生变化。
当外界力达到一定程度时，材料开始产生塑性变形。
此时，原子之间的相互作用被打破，晶粒发生滑移或扭转等变形行为。
随着外界力的进一步增大，材料最终达到破坏点，即断裂。
三、实验方法测定材料的拉伸强度和断裂伸长率需要进行拉伸试验。
通常采用万能试验机进行试验。
首先将试样夹紧在夹具中，在试样上施加一个静态载荷，并逐渐增加载荷大小直至试样破坏为止。
根据试验过程中记录下来的载荷-位移曲线可以计算出材料的拉伸强度和断裂伸长率。
四、影响因素1.材料的组成和结构：不同材料的组成和结构不同，其力学性能也会有所不同。
例如，金属材料中晶粒尺寸越小，其延展性越好。
2.试样准备方式：试样的几何形状、尺寸等参数都会影响试验结果。
如果试样几何形状不合理或者尺寸过大或过小，都会对试验结果产生影响。
3.试验速度：试验速度越快，应变速率就越大，材料的应力-应变曲线就会发生明显变化。
因此，在进行拉伸试验时应选择合适的试验速度。
4.温度：温度对材料力学性能也有很大影响。
一般来说，温度越高，材料的塑性变形能力就越强。
五、拉伸强度和断裂伸长率之间的关系拉伸强度是指在拉伸过程中达到最大载荷时所受到的应力值。
断裂伸长率则是指在破坏前所发生的最大塑性变形量与原始长度之比。
两者之间存在一定的关系。
在材料的应力-应变曲线上，拉伸强度对应的点是曲线的最高点，而断裂伸长率对应的点则是曲线下降到一定程度时所对应的点。
这说明，在材料受到外界作用力时，其抗拉强度和延展性并不是完全独立的两个指标。
在一定程度上，二者之间存在着某种牵制关系。
具体来说，当材料的断裂伸长率较高时，其拉伸强度往往比较低。
断裂伸长率 符号
断裂伸长率符号（实用版）目录1.断裂伸长率的定义和意义2.断裂伸长率的符号表示3.断裂伸长率在材料科学中的应用正文一、断裂伸长率的定义和意义断裂伸长率，又称为断裂延伸率，是指材料在断裂前能承受的最大应变。
它是衡量材料在受到外力拉伸时，能延伸到多大程度而不断裂的性能指标。
断裂伸长率是反映材料塑性变形能力的重要参数，能够帮助我们了解材料的强度、韧性以及延展性等性能。
二、断裂伸长率的符号表示断裂伸长率的符号为δ，其表示方式为拉伸断裂时的长度变化与原长度的比值，即δ = (L1 - L0) / L0，其中 L1 为拉伸断裂时的长度，L0 为原长度。
断裂伸长率的单位通常为百分比，表示拉伸断裂时材料长度的增加程度。
三、断裂伸长率在材料科学中的应用断裂伸长率在材料科学中有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1.材料性能评价：断裂伸长率是衡量材料塑性变形能力的重要指标，能够反映材料的强度、韧性以及延展性等性能。
不同类型的材料，其断裂伸长率差别较大，因此，断裂伸长率可用于材料的性能评价和优选。
2.材料失效分析：断裂伸长率可用于分析材料在拉伸过程中的失效机制。
当材料断裂伸长率较小时，说明材料在受到拉伸应力时容易发生断裂，可能存在脆性断裂的风险；而当材料断裂伸长率较大时，说明材料具有较好的延展性，能够吸收较大的应力能量，降低脆性断裂的风险。
3.材料加工工艺：断裂伸长率对材料加工工艺具有重要指导意义。
在拉伸成型、焊接等加工过程中，需要根据材料的断裂伸长率来选择合适的加工参数，以保证材料在加工过程中具有良好的塑性变形能力，避免过度变形或断裂。
总之，断裂伸长率作为材料科学的重要参数之一，对材料的性能评价、失效分析及加工工艺等方面具有重要意义。
拉伸试验曲线
拉伸试验曲线一、引言拉伸试验是材料力学中的基础试验之一，它可以用来研究材料的力学性能。
其中，拉伸试验曲线是评价材料力学性能的重要指标之一。
本文将详细介绍拉伸试验曲线的含义、特点和分析方法。
二、拉伸试验曲线的含义拉伸试验曲线是指在拉伸过程中，荷载与变形之间的关系图像。
在实际测试中，通常以荷载为横坐标，以变形或应变为纵坐标绘制曲线。
根据材料力学理论，拉伸试验曲线可以分为弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和断裂阶段。
三、拉伸试验曲线特点1. 弹性阶段：荷载与应变成正比例关系，即呈现出直线段。
2. 屈服阶段：荷载不再随着应变增加而增加，出现了明显的非线性行为。
此时材料开始发生塑性变形。
3. 塑性阶段：荷载逐渐增大，在应力达到最大值后开始下降。
此时材料已经进入了塑性状态，并且在变形过程中不再回弹。
4. 断裂阶段：材料的应力达到极限值后，开始出现断裂现象。
此时荷载与应变呈现出急剧下降的趋势。
四、拉伸试验曲线分析方法1. 弹性模量的计算在弹性阶段，材料的应力与应变呈线性关系。
根据胡克定律，可以计算出材料的弹性模量。
公式为：E = σ/ε其中，E为弹性模量，σ为应力，ε为应变。
2. 屈服点和屈服强度的确定屈服点是指材料从弹性状态进入塑性状态时的临界点。
通常用0.2%偏差法来确定屈服点。
即从弹性阶段起，在荷载-应变曲线上取一条平行于斜率为初始斜率1/1000（即0.1%）直线，该直线与曲线相交处即为屈服点。
屈服强度是指在材料发生塑性变形时所承受的最大应力值。
通常用屈服点处的荷载值除以试样横截面积来计算。
3. 最大荷载和断裂伸长率的计算最大荷载是指材料在拉伸试验中所承受的最大荷载值。
通常在拉伸试验曲线上读取即可。
断裂伸长率是指材料在断裂前所发生的最大塑性变形程度。
通常用试样断裂后的长度与原始长度之差除以原始长度来计算。
五、结论拉伸试验曲线是评价材料力学性能的重要指标之一，通过对拉伸试验曲线的分析，可以计算出弹性模量、屈服点、屈服强度、最大荷载和断裂伸长率等参数，为研究材料力学性能提供了重要参考。
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断裂伸长率和断裂应变的关系
断裂伸长率和断裂应变是材料力学中两个重要的概念，它们描述了材料在受力过程中的变形性能。
断裂伸长率指的是材料在拉伸过程中断裂前的延长程度，而断裂应变则是指材料在拉伸过程中最终断裂时所受到的应变量。
断裂伸长率和断裂应变之间存在着密切的关系。
一般来说，断裂伸长率越大，材料的断裂应变也就越大。
这是因为断裂伸长率的大小反映了材料的韧性强度，即在受力过程中材料能够承受的最大应力和断裂前的变形程度。
而断裂应变则是材料在受到最大应力时所发生的应变量，因此也与材料的韧性强度密切相关。
在实际应用中，断裂伸长率和断裂应变经常被用来评估材料的性能。
例如，在制造汽车零部件时，需要选择韧性强度高的材料，以保证在发生车祸时零部件不会立即断裂。
而在制造航空发动机等高强度材料时，则需要关注断裂伸长率和断裂应变的同时，确保材料的强度和刚度达到要求，以保证发动机的安全性和稳定性。
总之，断裂伸长率和断裂应变是材料力学中非常重要的指标，它们不仅反映了材料的变形性能和韧性强度，还可以用来评估材料在实际应用中的性能。
因此，在材料设计和制造中，需要充分考虑这两个指标的影响，以确保材料的质量和性能符合要求。
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