材料力学性能-绪论

材料力学性能张友法东南大学材料学院[e-mail]21绪论1.1设计与材料选择1.2材料力学性能研究的重要性1.3材料力学行为研究的历史1.4材料力学行为的研究内容和特点1.5本课程学习的主要内容31.1设计与材料选择以减速器设计为例，回顾机械设计的一般过程：–了解任务–总体方案设计–电机选择–运动、动力参数计算–各部分强度计算–结构设计–装配图–零件图→完成设计1.1设计与材料选择机械设计材料的选择结构的设计设计选择设计结51.2材料力学性能研究的重要性在机械零部件的设计中，材料的力学性能是设计中最重要的数据和最终依据。新材料由研制状态进入工程应用的基本考核指标是材料的力学性能，尤其是综合性能（包括强度和塑性）。任何机械结构的失效，尽管形式多种多样，一般都归因于在服役中的载荷形式和环境条件下，材料的力学性能未能达到要求。因此，通常的失效分析在很大程度上是围绕着载荷和环境以及相关力学性能分析而进行的。61.2材料力学行为研究的历史旧石器时代新石器时代夏、商、周春秋战国现代材料生产研究的发展史人类社会的发展史天然石器经过加工的石器陶、瓷、铜铁、钢高分子材料复合材料有色金属发发活近现材料是人类社会发展的基础！世界是材料构成的！广泛应用于军事工业广泛应用于日常生活10工程固体材料的3大支柱金属陶瓷聚合物金属具有光泽和良好的塑性，导电、导热性能好，强度和刚度高，适合于作承载构件和骨架。陶瓷材料耐高温、耐腐蚀、耐磨损，具有高的硬度和强度，绝热、绝缘性能好。通常分为塑料、橡胶、合成纤维和胶粘剂，常由石油或农产品经聚合工艺提取。原料丰富，制造和加工方便，品种多，产量大，耐腐蚀，重量轻，成本低，但一般强度不高，刚性差，易老化，不耐高温。聚合物发展的总趋势是提高性能，发展功能，使聚合物可用作结构材料和具有特殊用途。11对金属材料物理性质的研究1920年以前，宏观性能的测试，相变和结晶过程20世纪30－50年代，材料的原子结构、组织和性能之间的关系20世纪40年代末期，尖端技术和大量新材料20世纪50年代，金属物理性质，塑性变形和断裂的物理基础近20年来，连续介质力学，本构理论和破坏理论121.4材料力学行为的研究内容和特点概括地讲，材料的力学行为主要研究固体材料的本构关系和破坏的物理基础，探讨化学成分和微观结构与宏观力学性能的关系，找出其内在规律，为预言和改进材料性能奠定科学基础。以物理、化学、晶体学、热力学和固体力学为基础，并结合冶金、化工等工程学科，是一门新兴的边缘学科。13材料力学性能研究的两个方面从宏观上进行力学分析，建立适当的模型，给出定量的处理方法。借助微观分析，探讨材料力学性能的本质，以便能动地改造和提高材料的力学性能。材料的力学性能决定于什么？1.材料的成分（内因）2.材料的组织（内因）3.材料的缺陷（内因）4.材料的制备工艺（外因）5.外部服役环境（外因）151.5本课程学习的主要内容金属形变理论基础金属的常规力学性能断裂和断裂韧性金属的疲劳材料在高温持久载荷和循环载荷下的力学性能金属的摩擦与磨损陶瓷材料、复合材料、高分子材料16材料力学行为研究涉及的主要知识原子结构的基本知识相图的基本知识材料的弹塑性性质和破坏过程常规力学性能材料的宏观性能指标断裂和疲劳的基础知识不同环境条件下的材料性能…………17材料学科学生应该掌握的基本内容材料在各种服役条件下的失效现象及微观机理。各种力学性能指标的物理概念、实用意义以及它们之间可能的相互联系。影响材料力学性能的因素以及提高力学性能的方向和途径。各种力学性能的测试方法。﹠﹠﹠﹠考核方式总评成绩＝作业成绩+期末考试成绩作业成绩占20％期末考试成绩占80％