通俗对比解释 塑性、强度、韧性、硬度

罗技g3002023-05-08  44

塑性是一种在某种给定载荷下,材料产生永久变形的材料特性。通俗说材料在外力影响下永久性变形状,这个特性称为材料塑性。

强度:材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。通俗说材料抵抗变形的能力称材料强度。

韧性:材料的断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力。通俗说材料具有吸收外力对它变形的能力称为韧性。

硬度:材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。通俗说材料表面抵抗外力侵入的能力称为硬度

这里讲的“塑性”是材料的基本特性,材料在受到外力(挤压、拉伸等)并达到一定强度时就会产生变形(缩短、伸长等),刚开始时,材料的变形是可恢复的,称为“弹性”变形,其变形超过材料本身的弹性极限后,在脱离外力后其变形将无法恢复到原来样了,这一部分的变形称为“塑性”变形。人们可以利用材料的基本特性,制成需要的东西。比如利用材料的“弹性”变形制成弹簧,利用材料的“塑性”变形可改变物体的形状。经处理后当材料的“塑性”降底时可能出现的情况是:一是“弹性”增加,二是“脆性”增加,这两者与“塑性”的降底成正比。塑性的降低也可理解为硬度的提高,如钢材的热处理。

材料受外力(应力)过大,变形量超过本身的“塑性”极限时,就是材料的破坏。材料的变形量用百分比表示。

本构模型不同。弹性材料的硬力应变曲线通常呈线性状态,塑性材料的硬力应变曲线通常呈非线性状态。对于同一种材料可能在小硬力状态下表现出弹性,随着硬力的增大,其硬力应变曲线出现非线性塑性,我们把这种材料称为弹塑性材料,在自然界中,物体呈弹塑性状态的比较多,但为了计算简便,或者便于理解,我们会把某种材料的本构模型看作是弹性模型。

弹性:

在物理学和机械学上,弹性理论是描述一个物体在外力的作用下如何运动或发生形变。在物理学上,弹性是指物体在外力作用下发生形变,当外力撤消后能恢复原来大小和形状的性质。在固体力学中弹性是指: 当应力被移除后,材料恢复到变形前的状态。线性弹性材料的形变与外加的载荷成正比,此关系可以用线性弹性方程,例如胡克定律,表示出来。

塑性:

是指在外力作用下,材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。对大多数的工程材料,当其应力低于比例极限(弹性极限)时,应力一应变关系是线性的,表现为弹性行为,也就是说,当移走载荷时,其应变也完全消失。而应力超过弹性极限后,发生的变形包括弹性变形和塑性变形两部分,塑性变形不可逆。

塑性材料的力学性能主要用且切应力来描述,塑性材料的破坏形式是材料中的切应力操过了极限值,它的判断准则主要是最大切应力准则和畸变能密度准则。

塑性材料是指在常温、静载荷下具有塑性的材料。可进行模锻、冲压、挤压等加工或成型。具有较强的抗冲击、抗振动能力,例如低碳钢、铜,铝、塑料,橡胶等。

扩展资料:

塑性材料和脆性材料的比较如下:

1、塑性材料一般为拉压等强度材料,且其抗拉强度通常比脆性材料的抗拉强度高,故塑性材料一般用来制成受拉杆件;脆性材料的抗压强度比抗拉强度高,故一般用来制成受压构件,而且成本较低。

2、塑性材料能产生较大的塑性变形,而脆性材料的变形较小。要使塑性材料破坏需消耗较大的能量,因此这种材料承受冲击的能力较好;因为材料抵抗冲击能力的大小决定于它能吸收多大的动能。此外,在结构安装时,常常要校正构件的不正确尺寸,塑性材料可以产生较大的变形而不破坏;脆性材料则往往会由此引起断裂。

3、当构件中存在应力集中时,塑性材料对应力集中的敏感性较小。

1.延性的定义  延性(ductility)是指结构毁坏之前,在其承裁能力无显著降低的条件下经受非弹性变形的能力。结构的延性也就是结构在外荷载(或基础下降)作用下,苏变形超过屈服,结构进入塑性阶段后,在外荷载继续作用下,变形继续增长,而结构不致破坏的性能。延性反映了结构在地震作用下耐变形的能力和消耗地震能量的能力。

所谓结构或构件的延性好,就是在外荷载作用下有较大的塑性交形能力,从而消耗更大的能量。如果结构或构件破坏的话,其破坏处有预告而非穴发性的。

2脆性的定义   与延性相反的概念是脆性。脆性结构没有塑性变形能力,其破坏是在结构成构件超过弹性极限时突然发生。

3弹塑性的定义:  弹塑性弯曲是既有弹性变彤又有塑性变形的弯曲。当弯曲变形达到屈服极限之前,各条纵向纤维的变形可以看作简单的拉(压)变形,并遵守虎克定律,应力与应变之间有线性关系。

4塑性(范性)(plasticity)   金属的塑性是金属在外力作用下能够发生塑性交形而其完继性又不破坏的一种性质或能力。

金属的塑性一般用塑性指数来量度和表示。塑性指数是用金属破坏时的最大变形程度表示的。如拉伸金属断裂时的延伸率,断面收缩率等部属于塑性指数。金属的塑性表征着金属的变形能力和限度。

5韧性:    金属的韧性是指金属受到外力发生变形到破坏(断裂)时单位体积吸收的变形功。静拉伸曲线下的面积代表静力作用下的总变形能u,  表示单位体积吸收购变形功,即是静力韧性(韧度)。

韧性实质上仍是塑性,不过是特指,使用变形功来表示塑性。变形功越大,金属的塑性、韧性愈好。韧性是强度和塑性的综合表现,是材料塑性变形到断裂整个工程耗散的功,只有强度和塑性都高的材料才具有最好的韧性。

6脆性(再次):脆性是和塑性、韧性相反的概念。它表示金属只发生少量变形后即断裂的性能。延伸率、断面收缩率和冲击值这些塑性指数愈小,金属的脆性愈大。

7塑性:承受静力荷载时,材料吸收变形能的能力。塑性好,会使结构一般情况下不会由于偶然超载而突然断裂,给人以安全保证。

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