ASME标准讲解(材料的力学性能和试验)

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：0)(;11b2、强度准则：0)(;11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：0)(;11b2、强度准则：3、适用范围：适用于破坏形式为脆断的构件。EEb32111b321321（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：smax3、适用范围：适用于破坏形式为屈服的构件。ss2231maxs312、强度准则：31（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：xsxuumax2、强度准则3、适用范围：适用于破坏形式为屈服的构件。21323222161Euxs2132322212121323222121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。max5、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ＣＤ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(strength):材料在力的作用下抵抗变形和破坏的能力。(1)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%L0δ2~5%属脆性材科δ≈5~10%属韧性材料δ10%属塑性材料长试样：δ10简写为δ短试样：δ5•同一种材料的δ5δ10