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1、1.2 材料的力學性質 一、強度 定義 材料在外力作用下抵抗破壞的能力 種類 根據(jù)外力作用方式的不同,材料的強度有抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度(或抗折強度)及抗剪強度等 材料的理論強度是指材料在理想狀態(tài)下應具有的強度,取決于質點間的作用力。而實際材料中存在許多缺陷,故材料的理論強度遠遠大于其實際強度。,a.壓力 b.拉力c.彎曲 d.剪切,強度試驗,混凝土路面磚抗折強度試驗,混凝土路面磚抗壓強度試驗,強度的計算,材料的抗壓、抗拉、抗剪強度計算:,,式中 f 材料的抗壓、抗拉或抗剪強度,MPa;Fmax材料破壞時的最大荷載,N;A受力截面面積,mm2。,抗彎強度有兩種計算方式 (1)將抗彎試
2、件放在兩支點上,當外力為作用在試件中心的集中荷載,且試件截面為矩形時,抗彎強度可用下式計算:,,,式中 Fmax彎曲破壞時的最大荷載,N;b,h 試件橫截面的寬和高,mm。 L 兩支點間的距離,mm。,,,(2)若在此試件跨距的三分點上加兩個相等的集中荷載,抗彎強度按下式計算:,影響材料強度的因素,1.材料的組成、結構與構造 2.孔隙率與孔隙特征 3.試件的形狀和尺寸 4.加荷速度 5.試驗環(huán)境的溫度、濕度 溫度高、濕度大,體積膨脹,質點間的作用力減弱,測得的強度值偏低。 6.受力面狀態(tài):受力面的平整度,潤滑情況等,強度等級:材料常根據(jù)極限強度的大小,劃分為不同的強度等級。 如混凝土按抗
3、壓強度劃分為 C7.5C60 水泥按抗壓和抗折強度劃分為32.5 62.5 砂漿按抗壓強度劃分為M2.5M20六個等級 比強度:按單位質量計算的材料的強度,用于評價材料是否輕質高強的指標。 等于材料的強度對其表觀密度的比值(f/o),二、硬度:材料表面能抵抗其它較硬物體壓入或刻劃的能力。 莫氏硬度(10級)石材 1滑石 2石膏 3方解石 4 螢石 5磷灰石 6正長石 7 石英 8黃玉 9剛玉 10金剛石 肖氏硬度 石材 布氏硬度(HB)鋼材、木材、混凝土,滑石,莫氏硬度1,石膏,螢石飾品,石英,黃玉,材料在外力作用下產生變形,當外力去除后能完全恢復到原始形狀的性質稱為彈性,這種可恢復的變形稱彈性變形。 材料在外力作用下產生變形,當外力去除后,仍有一部分變形不能恢復,這種性質稱為材料的塑性,這種不可恢復的變形稱為塑性變形。,三、彈性和塑性,材料受外力作用,當外力達一定值時,材料發(fā)生突然破壞,且破壞時無明顯的塑性變形,這種性質稱為脆性。 材料在沖擊或振動荷載作用下,能吸收較大的能量,同時產生較大的變形而不破壞,這種性質稱為韌性。,四、脆性與韌性,