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workbench应力应变曲线_【材料】塑性材料名义(工程)应力-应变曲线图

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样件的材料特性: 塑性

样件承受的力: 拉力

下图为材料理论特性曲线图:
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Nominal Stress-Strain Curve Diagram

*注意,上图与国内版曲线图存在差异,下文讲。

  • 线弹性阶段 Linear Elastic Region

采用胡克定理

(** 小剧场: Leonard Oiler先提出了胡克定理。没有考究,暂且一提)

E -- 杨氏模量/弹性模量 Young's Modulus/ Modulus of Elasticity

  • 刚度 Stiffness :

材料刚度 Stiffness 越大
E 越大,即:线弹性区域内的斜率越大 (

**小剧场:刚度 -- 材料抵抗变形的能力。)
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Stiffness

通常意义上弹性好的材料,比如:橡皮筋;同等条件下与钢比较,应力值一定,其应变值变化大于钢,则E值的斜率不会很高。

  • 回弹性 Resiliency :

在弹性阶段( Elastic​ region),撤除外力后,材料恢复原始形状的能力。
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Resiliency

  • 韧性 Toughness :

韧性 -- 材料吸收能量多少的判断标准。

材料吸收能量的多少 = “应力-应变曲线”与“横坐标轴应变”形成的面积大小(截止到断裂)
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Toughness

面积越大
吸收的能量越多
韧性好

  • 延性 Ductility :

材料承受形变的能力,或者应变的能力。也就是,材料受拉,形状趋向线条或细丝状,而不断裂的能力。

材料延性越好
应力-应变曲线长度越长

** 展性( Malleability )是材料受压时表现的特性。

  • 屈服阶段真实曲线

我将屈服阶段绘制成了波浪线,是由于真实的塑性区服阶段,材料应力值会出现微小波动。而国内教材多采用的应力应变曲线图(百度搜索一大把),与下图并无本质区别。
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名义应力-应变曲线图在屈服阶段绘制为水平直线:

原因: 试验样件的横截面积为常数,还没有发生颈缩,在这个阶段试验装置没有加载


名义应力值(Nominal Stress)不变;
应变在急速增加
水平直线

  • 应力-应变曲线图的虚线部分

真实的应力/应变:材料发生颈缩阶段,实际的横截面积越来越小,真实应力值越来越大。详见另一篇短文。

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