1. 常温静载荷下的力学性能时，除采用单向静拉伸试验方法外，有时还选用扭转等试验方法。

2.正应力和切应力在材料变形和断裂中所起的作用是不同的，切应力引起塑性变形和韧性断裂，正应力导致脆性断裂。

3.压缩特点

1) 单向压缩试验的应力状态系数?＝2，比拉伸、扭转、弯曲的应力状态都 软, 主要用于脆性材料等在塑性状态下的力学行为。

2) 拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩而不会断裂，因此塑性材料很少进行压缩试验。

3）脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断，塑性变形量几乎为零，而在压缩时除能产生一定的塑性变形外，常沿与轴线成45°方向产生断裂，具有切断特征。

4.

扭转试验主要用于评价材料的塑性，尤其是在拉伸试验时呈脆性的材料，扭转试验是评价其塑性的最佳方法。

5.扭转实验可以明确地区分材料的断裂方式是正断还是切断：

塑性材料（a图），断口与试样的轴线垂直，断口平整并有回旋状塑性变形痕迹，为切应力造成的切断。

脆性材料（b图），断口约与试件轴线成45°角，成螺旋状，是正应力作用下的正断。

6.

7. 应力集中系数Kt:表示缺口引起的应力集中程度。是一个大于 1 的系数。 试验表明，Kt的数值与材料性质无关，只决定于缺口几何形状和尺寸。截面尺寸改变愈剧烈，应力集中系数就愈大。因此，零件上应尽量避免带尖角的孔或槽，在阶梯杆截面的突变处要用圆弧过渡。

8.1.缺口试样在弹性状态下的应力分布 （1）缺口的第一个效应是引起应力集中，并改变了缺口前方的应力状态，使缺口试样或机件中所受的应力，由原来的单向应力状态改变为两向或三向应力状态 （2）缺口的第二个效应：缺口使塑性材料强度增高，塑性降低

9.带缺口的厚板在塑性状态下，最大应力不在缺口根部，而在弹塑性交界处

10.缺口试样静拉伸试验分为轴向拉伸和偏斜拉伸两种，试验的目的是为了比较各种材料

对缺口敏感的程度。缺口试样的静弯试验则用来评定或比较结构钢的缺口敏感度。

11.NSR越大，缺口敏感性越小。对于塑性材料一般NSR大于1。脆性材料，NSR一般小于

1，表明缺口处尚未发生明显塑性变形时就已经脆性断裂，对缺口很敏感。 缺口效应：由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓“缺口效应”，从而影响金属材料的力学性能。

 

第二篇：工程材料力学性能第4章总结

四

1.根据外加应力与裂纹扩展面的取向关系，裂纹扩展有三种基本形式：

1）张开型(Ⅰ型)裂纹扩展。拉应力垂直作用于裂纹扩展面，裂纹沿作用力方向张开，沿裂纹面扩展 2）滑开型(Ⅱ型)裂纹扩展。切应力平行作用于裂纹面，而且与裂纹线垂直，裂纹沿裂纹面平行滑开扩展 3）撕开型(Ⅲ型)裂纹扩展。切应力平行作用于裂纹面，而且与裂纹线平行，裂纹沿裂纹面撕开扩展

裂纹扩展形式中，以I型裂纹扩展最危险，容易引起脆性断裂

2. K?a? 式中 Y 为裂纹形状系数，是一个无量纲系数。 a 指裂纹半长。 KI 指应力场强度因子，单位为MPa·m1/2

3.定义：当σ或a增大时，KⅠ也逐渐增加，当KⅠ 达到某一临界值时，裂纹便失稳扩展而导致材料断裂。这个临界或失稳状态的KⅠ 值记作Kc或KIC，称为断裂韧度。

KIC为平面应变下的断裂韧度，表示在平面应变条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。 Kc为平面应力断裂韧度，表示在平面应力条件下材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。

4.裂纹失稳扩展脆断的断裂判据： K Ⅰ ? K Ⅰ c KI < KIC 有裂纹，但不会断裂 KI = KIC 临界状态 KI > KIC 裂纹失稳扩展，直至断裂 KⅠc?Y?cc

5.平面应变的塑性区宽度比平面应力的小得多，因此平面应变是一种最硬的应力状态，塑性区最小。

6. 扩大后的塑性区宽度，不论是平面应力状态还是平面应变状态,经计算R0=2 r0

7.修正的条件：当计算应力场强度因子时，一般σ/ σs≥0.7需进行塑性区修正

8.通常把裂纹扩展单位面积由系统释放势能的数值称为裂纹扩展能量释放率，简称能量释放率或能量率，用GI表示

GIC称为断裂韧度（平面应变断裂韧度），表示材料阻止裂纹失稳扩展时单位面积所消耗

的能量。 断裂G判据：GI≥GIC

9.试样尺寸： 因为KIC是在平面应变和小范围屈服条件下的KI的临界值，所以测定KIC时

所用试样尺寸，必须保证裂纹尖端处于平面应变和小范围屈服状态。 ?