材料的力學(xué)性能

1　材料在靜載荷下的力學(xué)性能
　1.1　材料的拉伸性能
　　1.1.1　拉伸曲線和應(yīng)力.應(yīng)變曲線
　　1.1.2　脆性材料的拉伸性能
　　1.1.3　塑性材料的拉伸性能
　　1.1.4　高分子材料的拉伸性能
　　1.1.5　復(fù)合材料的拉伸性能
　1.2　材料在其他靜載荷下的力學(xué)性能
　　1.2.1　加載方式與應(yīng)力狀態(tài)圖
　　1.2.2　扭轉(zhuǎn)
　　1.2.3　彎曲
　　1.2.4　壓縮
　1.3　硬度
　　1.3.1　硬度試驗的特點
　　1.3.2　布氏硬度
　　1.3.3　洛氏硬度
　　1.3.4　維氏硬度
　　1.3.5　顯微硬度
　　1.3.6　肖氏硬度
　參考文獻
2　材料的變形
　2.1　材料的彈性變形
　　2.1.1　彈性變形的基本特點
　　2.1.2　彈性變形的物理本質(zhì)
　　2.1.3　胡克定律
　2.2　彈性模量及其影響因素
　　2.2.1　彈性模量的意義
　　2.2.2　彈性模量的影響因素
　　2.2.3　彈性比功
　2.3　彈性變形的不完整性
　　2.3.1　包辛格(Bauschinger)效應(yīng)
　　2.3.2　彈性后效
　　2.3.3　彈性滯后環(huán)
　2.4　材料的塑性變形
　　2.4.1　塑性變形的一般特點
　　2.4.2　塑性變形的物理過程
　　2.4.3　單晶體與多晶體材料塑性變形的特點
　　2.4.4　形變織構(gòu)和各向異性
　2.5　屈服
　　2.5.1　屈服現(xiàn)象及其解釋
　　2.5.2　屈服強度
　　2.5.3　屈服判據(jù)
　2.6　形變強化
　　2.6.1　形變強化曲線
　　2.6.2　材料的頸縮現(xiàn)象
　　2.6.3　形變強化的意義
　　參考文獻
3　材料的強化與韌化
　3.1　金屬及合金的強化與韌化
　　3.1.1　均勻強化
　　3.1.2　非均勻強化
　　3.1.3　細晶強化
　　3.1.4　第二相強化
　　3.1.5　其他強化方法
　3.2　陶瓷材料的強化與韌化
　　3.2.1　陶瓷材料的強度特點
　　3.2.2　陶瓷材料的強化
　　3.2.3　陶瓷材料的韌化
　　3.2.4　影響陶瓷材料強度的主要因素
　　3.2.5　影響陶瓷材料韌性的主要因素
　3.3　高分子材料的強化與韌化
　　3.3.1　高分子材料的強度特點
　　3.3.2　高分子材料的強化方法
　　3.3.3　高分子材料的韌化方法
　3.4　復(fù)合材料的強化與韌化
　　3.4.1　復(fù)合強化原理
　　3.4.2　復(fù)合韌化原理與工藝
　　3.4.3　三大材料的強韌化比較
　3.5　材料強韌化過程的力學(xué)計算
　　3.5.1　宏、細觀平均化計算
　　3.5.2　層狀結(jié)構(gòu)的細觀模擬計算
　　3.5.3　強度的統(tǒng)計計算
　　3.5.4　宏、細、微觀三層嵌套模型
　參考文獻
4　材料的斷裂
　4.1　斷裂分類與宏觀斷口特征
　　4.1.1　斷裂的分類
　　4.1.2　斷口的宏觀特征
　4.2　斷裂強度
　　4.2.1　晶體的理論斷裂強度
　　4.2.2　材料的實際斷裂強度
　4.3　脆性斷裂
　　4.3.1　脆性斷裂機理
　　4.3.2　脆性斷裂的微觀特征
　4.4　韌性斷裂
　　4.4.1　韌性斷裂機理
　　4.4.2　韌性斷裂的微觀特征
　4.5　復(fù)合材料的斷裂
　　4.5.1　復(fù)合材料的斷裂模式
　　4.5.2　復(fù)合材料斷裂的微觀形式
　　4.5.3　復(fù)合材料開裂方向的預(yù)測
　4.6　缺口效應(yīng)
　　4.6.1　缺口對應(yīng)力分布的影響
　　4.6.2　缺口敏感性及其表示方法
　　4.6.3　缺口試樣沖擊彎曲及沖擊韌性
　4.7　材料的低溫脆性
　　4.7.1　材料的低溫脆性現(xiàn)象
　　4.7.2　材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度
　　4.7.3　影響韌脆轉(zhuǎn)變溫度的因素
　參考文獻
5　材料的斷裂韌性
　5.1　斷裂韌性的基本概念
　　5.1.1　斷裂強度與裂紋長度
　　5.1.2　裂紋體的三種位移方式
　　5.1.3　平面應(yīng)力和平面應(yīng)變
　　5.1.4　斷裂韌性和應(yīng)力場強度因子
　5.2　裂紋尖端附近的應(yīng)力場
　5.3　裂紋尖端塑性區(qū)的大小及其修正
　　5.3.1　裂紋前端屈服區(qū)的大小
　　5.3.2　應(yīng)力松弛對塑性區(qū)的影響
　5.4　裂紋擴展的能量釋放率G
　5.5　斷裂韌性的影響因素
　　5.5.1　雜質(zhì)對KIc的影響
　　5.5.2　晶粒尺寸對KIc的影響
　　5.5.3　組織結(jié)構(gòu)對KIc的影響
　　5.5.4　特殊熱處理對KIc的影響
　5.6　平面應(yīng)變斷裂韌性KIc測試方法
　　5.6.1　試樣的制備
　　5.6.2　測試方法
　5.7　彈塑性狀態(tài)的斷裂韌性
　　5.7.1　裂紋尖端的張開位移COD
　　5.7.2　J積分
　參考文獻
6　材料的疲勞
　6.1　疲勞現(xiàn)象
　　6.1.1　變動載荷
　　6.1.2　疲勞斷裂特點
　　6.1.3　疲勞宏觀斷口
　6.2　疲勞斷裂過程及其機理
　　6.2.1　疲勞裂紋的萌生
　　6.2.2　疲勞裂紋的擴展
　　6.2.3　疲勞裂紋擴展機制與疲勞斷口微觀特征
　6.3　疲勞裂紋擴展速率與門檻值
　　6.3.1　疲勞裂紋擴展速率
　　6.3.2　疲勞裂紋擴展速率的數(shù)學(xué)表達式
　6.4　疲勞強度指標
　　6.4.1　S-N曲線與疲勞極限
　　6.4.2　過載持久值與過載損傷界
　　6.4.3　疲勞缺口敏感度
　6.5　影響疲勞性能的因素
　　6.5.1　載荷因素
　　6.5.2　表面狀態(tài)與尺寸因素
　　6.5.3　組織因素
　6.6　低周疲勞
　　6.6.1　低周疲勞的特點
　　6.6.2　低周疲勞的Ae-N曲線
　　6.6.3　循環(huán)硬化與循環(huán)軟化
　6.7　復(fù)合材料與陶瓷材料的疲勞
　　6.7.1　復(fù)合材料的疲勞
　　6.7.2　陶瓷材料的疲勞
　參考文獻
7　高溫及環(huán)境下的材料力學(xué)性能
　7.1　材料的蠕變
　　7.1.1　材料的蠕變現(xiàn)象和蠕變曲線
　　7.1.2　蠕變過程中組織結(jié)構(gòu)的變化
　7.2　蠕變變形及斷裂機制
　　7.2.1　蠕變變形機制
　　7.2.2　蠕變損傷和斷裂機制
　7.3　蠕變、持久強度極限及其外推法
　　7.3.1　蠕變極限和持久強度極限
　　7.3.2　蠕變持久強度數(shù)據(jù)的外推法
　7.4　疲勞與蠕變的交互作用
　7.5　高分子材料的黏彈性
　7.6　陶瓷材料的抗熱震性
　　7.6.1　抗熱震斷裂
　　7.6.2　抗熱震損傷
　7.7　熱疲勞
　7.8　應(yīng)力松弛
　　7.8.1　金屬中的應(yīng)力松弛現(xiàn)象
　　7.8.2　松弛穩(wěn)定性指標
　7.9　影響材料高溫性能的因素
　　7.9.1　合金化學(xué)成分的影響
　　7.9.2　冶煉工藝及熱處理工藝的影響
　　7.9.3　晶粒度的影響
　7.10　環(huán)境介質(zhì)作用下的力學(xué)性能
　　7.10.1　應(yīng)力腐蝕
　　7.10.2　氫脆
　　7.10.3　腐蝕疲勞
　參考文獻
8　材料的磨損和接觸疲勞
　8.1　摩擦與磨損的基本概念
　　8.1.1　摩擦及類型
　　8.1.2　磨損及類型
　　8.1.3　耐磨性
　8.2　磨損機制及提高磨損抗力的因素
　　8.2.1　氧化磨損
　　8.2.2　咬合磨損(第一類黏著磨損)
　　8.2.3　熱磨損(第二類黏著磨損)
　　8.2.4　磨粒磨損
　　8.2.5　微動磨損
　8.3　材料磨損試驗方法
　　8.3.1　試驗方法分類
　　8.3.2　磨損試驗機
　　8.3.3　磨損量的測量方法
　8.4　接觸疲勞
　　8.4.1　接觸應(yīng)力
　　8.4.2　接觸疲勞的類型
　8.5　非金屬材料的磨損性能
　參考文獻