塑料的行为
- 材料可以发生两种变形:
- 弹性变形
- 当负载被移除时,对象将回到它原来的形状
- 这在图的弹性区域显示出来
- 塑性变形
- 这种材料会永久变形
- 当负载被移除时,对象将不回到原来的形状或长度
- 这超出了弹性极限,并显示在图形的塑性区域
- 这些区域可以从力延伸图中确定:
在弹性极限以下,材料表现出弹性行为。在弹性极限以上,材料表现出塑性性能
- 的弹性区域是延伸与施加在材料上的力成正比的区域(直线)
- 的塑料区域是延伸不再与施加在材料上的力成正比的区域(图开始到曲线)
- 这些区域由弹性极限划分
- 塑性区域开始于弹性极限,结束于断裂点(材料断裂)。
脆性和延展性材料
- 脆材料几乎没有塑性区域,如玻璃、混凝土
- 材料断裂时弹性小,塑性变形不明显
- 韧性材料有较大的塑料区域,如橡胶,铜
- 这种材料在断裂前拉伸成新的形状
脆性和延展性材料的应力-应变图。这些在力延伸图上也是一样的
- 对这些材料进行应力应变鉴定或力延伸图直到它们的断点:
- 脆性材料用一条穿过原点的直线表示,没有或可忽略的弯曲区域
- 延性材料表示为一条穿过原点的直线,然后向x轴弯曲
工作的例子
金属丝试样受到的力随着一系列质量的增加而增加。测量扩展,并绘制数据的力扩展图如下所示。当电线已经延伸到Y(i)描述金属之间的行为X而且Y(ii)在图上画出去除肿块后的结果,并解释为什么图形会有这样的形状。
(我)
- 由于图形是一条直线,金属几乎断裂,点后X一定是它的弹性极限
- 在此之后,图形开始弯曲,并将断裂超过点Y
- 这条曲线X而且Y表示塑性行为
- 因此,金属表现出塑性行为,但不弹性行为
(2)
- 发生塑性变形,导致永久延伸
- 随着载荷的减小,金属中的键被重新排列,因此y轴截距现在不通过原点
- 梯度保持不变,因为分子间的力(键间的力)与以前相同
考试技巧
避免将塑性变形描述为“不服从胡克定律”。虽然这在很大程度上是正确的,但它应该被描述为物质存在永久变形