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材料力學(xué)性質(zhì)對于性能的分析影響因素研究論文
在各領(lǐng)域中，大家最不陌生的就是論文了吧，借助論文可以有效訓練我們運用理論和技能解決實(shí)際問(wèn)題的的能力。一篇什么樣的論文才能稱(chēng)為優(yōu)秀論文呢？以下是小編為大家整理的材料力學(xué)性質(zhì)對于性能的分析影響因素研究論文，希望能夠幫助到大家。
摘要：隨著(zhù)當代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 產(chǎn)生了越來(lái)越多新材料， 而在實(shí)際的工程運用中， 分析材料的力學(xué)性質(zhì)變得十分重要而且非常復雜， 文章對材料力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析， 總結期影響因素， 以供實(shí)踐應用借鑒。
關(guān)鍵詞：材料力學(xué)性質(zhì)； 材料力學(xué)性能檢測； 影響因素；
材料的基本力學(xué)知識指的是材料的強度和強度， 材料的彈性和塑性， 以及材料的脆性和韌性， 為了判定一種材料的力學(xué)性質(zhì)， 我們需要對其進(jìn)行性能檢測， 在這個(gè)檢測過(guò)程中， 我們會(huì )發(fā)現， 在不一樣的條件下， 材料力學(xué)的性質(zhì)也會(huì )不同。除了受到檢測條件的影響外， 材料力學(xué)性質(zhì)還會(huì )受到材料的結構， 材料的組成等材料自身的一些性質(zhì)的影響。
1 影響材料強度和強度的因素
1、1 材料自身性質(zhì)的影響
�。�1） 材料的組成和材料的構造。材料的強度受材料組成的影響， 材料組成不同， 材料的構造方式也不同， 從而會(huì )影響材料的強度。而這里面的材料的組成不同， 指的是合成某種材料所用的原材料不同， 材料的構造不同就是指這些原材料在合成時(shí)所遵循的比例和復合方式的不同。
�。�2） 材料的孔隙率和孔隙特征�？紫堵手傅氖巧⒘畈牧隙逊e體積中， 顆粒之間的空隙體積占總體積的比例�？紫短卣鞣譃殚_(kāi)口和閉口兩種。對于同一品種的材料而言， 材料的強度和孔隙率成反比關(guān)系， 當空隙率越大， 強度越小， 反之孔隙率越小， 強度越大。同時(shí)導熱材料和吸音材料對孔隙的大小有著(zhù)相反的要求， 但這并不屬于材料的力學(xué)性質(zhì)， 我們在這里不再做深入的研究。
�。�3） 材料齡期的影響。齡期對材料強度的影響主要體現在對混凝土材料的影響。在一定的時(shí)期內， 通常為在一定的養護時(shí)間內， 混凝土材料的硬度都會(huì )隨著(zhù)保養時(shí)間的增加而增加， 但是在達到一定的時(shí)間后， 混凝土材料的硬度不再發(fā)生變化， 或者會(huì )隨著(zhù)保養時(shí)間的延長(cháng)發(fā)生緩慢的變化， 有些混凝土材料的硬度甚至會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)而變小[1—2]。
1、2 力學(xué)性能測驗中外界條件的影響
�。�1） 溫度和濕度的影響。在進(jìn)行材料力學(xué)性能檢測時(shí)， 要注意室溫的恒定和適宜。比如， 在測量金屬材料室溫拉伸試驗時(shí)， 要注意將室內溫度保持在10—35℃， 因為在這樣的溫度下， 對材料試驗機所造成的微小影響是可以忽略不計的， 但是對高精度的電子載荷傳感器， 或者某些對溫度變化很敏感的特殊材料， 比如熱敏陶瓷電阻， 熱電偶材料， 鉑熱電阻等， 會(huì )造成一定的影響， 因此， 在進(jìn)行力學(xué)性能測驗時(shí)要考慮到這些影響， 并對實(shí)驗結果進(jìn)行必要的修正[3]。
�。�2） 試件的形狀和尺寸以及受力面狀態(tài)。因為形狀的穩定性以及受力面積不同， 同一種材料用不同形狀的試件進(jìn)行測量時(shí)得到的強度值也不同， 比如， 立方體試件的強度值要高于柱體試件的強度值。當同一種材料用不同大小的試件進(jìn)行測量時(shí)， 大的試件測出來(lái)的強度值更高。同時(shí)當試件的受力面不平整， 或者當試件的受力面被涂抹上潤滑油， 潤滑劑時(shí)， 會(huì )干擾測量， 導致測出來(lái)的強度值偏低。
�。�3） 硬度計加荷速度和加荷時(shí)間的影響。當加荷速度較快時(shí)， 會(huì )導致測出的硬度值偏低， 當加荷速度過(guò)慢時(shí)， 會(huì )延長(cháng)壓頭壓入的時(shí)間， 還有可能會(huì )使負荷不能保持規定的時(shí)間， 而且加荷速度過(guò)慢時(shí)， 相當于延長(cháng)加荷時(shí)間， 增加了被測材料受外界環(huán)境影響的風(fēng)險， 也影響測得的硬度值。
�。�4） 測量設備的影響。不同的測量設備所帶的分度值會(huì )根據設備的精度的不同而不同， 用不同的設備進(jìn)行測量， 得出的結果的精確度不同， 有時(shí)因為一些設備比較陳舊， 甚至還要進(jìn)行估讀， 在經(jīng)過(guò)復雜的計算后偏差會(huì )逐漸增大， 最終會(huì )影響硬度值的準確性。材料在接受測驗時(shí)， 試驗機的加載同軸度也會(huì )影響測量值， 電子萬(wàn)能試驗機的兩夾頭夾持材料穩定， 而且材料與夾力軸線(xiàn)偏離較小， 但是液壓萬(wàn)能材料試驗機材料與夾力軸線(xiàn)偏離， 較不穩定。
2 影響材料彈性和塑性的因素
材料在外力的作用下產(chǎn)生變形， 彈性指的是當外力去除后能完全恢復到原始形狀的性質(zhì)， 而當外力去除后， 有一部分變形不能恢復， 這種性質(zhì)就是材料的塑形。
2、1 內部因素
在分析影響材料彈性和塑性的因素時(shí)， 我們經(jīng)�？紤]的是金屬材料的彈性和塑性。那么影響金屬因素的內部因素有化學(xué)成分， 即雜質(zhì)和金屬元素。
2、2 外部因素
影響金屬塑性的外部因素和影響金屬硬度的因素相同， 但是影響的原理不同。在這里以比較典型的兩個(gè)影響因素來(lái)做分析。
�。�1） 溫度的影響。金屬塑性會(huì )受到溫度的影響， 是因為在高溫情況下， 一般金屬的延伸性都會(huì )變強， 可塑性也會(huì )變強。而且一些金屬晶粒較大或者金屬內存在化合物， 導致金屬材料的塑性會(huì )出現不隨溫度上升而加強的現象。在低溫情況下， 特別是超低溫情況下， 金屬的塑性和彈性就會(huì )大大減弱， 金屬脆性加強， 更易斷裂， 被破壞。
�。�2） 變形狀態(tài)的影響。另一點(diǎn)比較典型的就是變形狀態(tài)對金屬塑性的影響， 變形狀態(tài)有兩種：壓縮變形和延伸變形。壓縮變形我們可以理解為把金屬進(jìn)行壓縮， 在這個(gè)壓縮的過(guò)程中金屬內部的組織結構更加緊密， 孔隙變小， 受外部因素影響的可能性變小， 更好地保護了金屬的純度， 儲存了金屬的塑性， 這也就更有利于金屬塑性的釋放；而延伸變形就剛好相反， 把金屬進(jìn)行延伸， 金屬的延伸性隨著(zhù)延伸的面積的增大而逐漸減弱， 因為這擴大了金屬與外界接觸的面積， 增加了金屬受外界因素影響而降低塑性的可能性， 金屬的塑性也就逐漸降低。最好的釋放金屬塑性的變形方法就是兩向壓縮一向延伸。
3 影響材料脆性與韌性的因素
影響材料韌性和脆性的因素也分為外部因素和內部因素， 外部因素指的就是加載速率和試件的厚度， 而內部因素指的就是材料的組織結構和化學(xué)成分以及晶粒尺寸的影響， 而化學(xué)成分中又分為雜質(zhì)和合金元素， 對一些金屬材料而言還有碳元素的影響， 我們主要分析一下碳元素和晶粒尺寸對材料韌性的影響。晶粒的大小對金屬的韌性也有著(zhù)比較大的影響。當某種材料晶粒很小， 面積很大時(shí)， 要想破壞材料需要消耗更多的外力， 這是因為裂紋在晶界面擴展時(shí)需要消耗更多的能量。因此， 一般情況下， 晶粒越小， 材料的韌性就會(huì )越強， 材料的強度也會(huì )越大。
4 結束語(yǔ)
隨著(zhù)材料的廣泛應用和不斷發(fā)展， 材料的力學(xué)性質(zhì)越來(lái)越受到重視， 了解影響材料力學(xué)性質(zhì)的因素， 在測量過(guò)程中關(guān)注這些問(wèn)題， 盡量避免由于這些因素帶來(lái)的材料力學(xué)性能檢測的失誤， 保證檢測結果的準確性。
參考文獻
[1]李強， 鄧代強， 李向東。深井充填材料力學(xué)特性影響因素分析[J]�，F代礦業(yè)， 2015 （07） ：47—48。
[2]鄧代強， 高永濤， 姚中亮。膠結充填材料力學(xué)特性影響因素回歸分析[J]。有色金屬工程， 2008， 60 （4） ：120—124。
拓展
力學(xué)性能：
一般來(lái)說(shuō)金屬的力學(xué)性能分為十種：
1.脆性
脆性是指材料在損壞之前沒(méi)有發(fā)生塑性變形的一種特性。它與韌性和塑性相反。脆性材料沒(méi)有屈服點(diǎn)，有斷裂強度和極限強度，并且二者幾乎一樣。鑄鐵、陶瓷、混凝土及石頭都是脆性材料。與其他許多工程材料相比，脆性材料在拉伸方面的性能較弱，對脆性材料通常采用壓縮試驗進(jìn)行評定。
2.強度：金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力
同時(shí)，它也可以定義為比例極限、屈服強度、斷裂強度或極限強度。沒(méi)有一個(gè)確切的單一參數能夠準確定義這個(gè)特性。因為金屬的行為隨著(zhù)應力種類(lèi)的變化和它應用形式的變化而變化。強度是一個(gè)很常用的術(shù)語(yǔ)。
3.塑性：金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力
塑性變形發(fā)生在金屬材料承受的應力超過(guò)彈性極限并且載荷去除之后，此時(shí)材料保留了一部分或全部載荷時(shí)的變形。
4.硬度：金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力
5.韌性：金屬材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力
韌性是指金屬材料在拉應力的作用下，在發(fā)生斷裂前有一定塑性變形的特性。金、鋁、銅是韌性材料，它們很容易被拉成導線(xiàn)。
6.疲勞強度：材料零件和結構零件對疲勞破壞的抗力
7.彈性
彈性是指金屬材料在外力消失時(shí)，能使材料恢復原先尺寸的一種特性。鋼材在到達彈性極限前是彈性的。
8.延展性
延展性是指材料在拉應力或壓應力的作用下，材料斷裂前承受一定塑性變形的特性。塑性材料一般使用軋制和鍛造工藝。鋼材既是塑性的也是具有延展性的。
9. 剛性 剛性是金屬材料承受較高應力而沒(méi)有發(fā)生很大應變的特性。剛性的大小通過(guò)測量材料的彈性模量E來(lái)評價(jià)。
10.屈服點(diǎn)或屈服應力
屈服點(diǎn)或屈服應力是金屬的應力水平，用MPa度量。在屈服點(diǎn)以上，當外來(lái)載荷撤除后，金屬的變形仍然存在，金屬材料發(fā)生了塑性變形。
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