材料力學性能與試驗綜述

材料力學性能與試驗綜述

    材料的力學性能是指材料在不同環境（溫度、介質、濕度）下，承受各種外加載荷（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、沖擊、交變應力等）時所表現出的力學特征。測定材料在一定環境條件下受力或能量作用時所表現出的特性的試驗，又稱材料試驗機。試驗的內容主要是測量材料的強度、硬度、剛性、塑性和韌性等。力學試驗包括：自然暴露試驗和人工模擬試驗（試驗室試驗），人工模擬試驗通常采用試驗機等儀器設備來進行。試驗室試驗常用方法如下幾種 ：
（1） 規定一種機械運動。這是應用的試驗方法。
    機械性能試驗可分為靜力試驗和動力試驗兩大類。靜力試驗包括拉伸試驗、壓縮試驗、彎曲試驗、剪切試驗、扭轉試驗、硬度試驗、蠕變試驗、高溫持久強度試驗、應力松弛試驗、斷裂韌性試驗等。動力試驗包括沖擊試驗、疲勞試驗（見疲勞強度）等。
    機械性能試驗在各種特定的試驗機上進行。試驗機按傳動方式分機械式和油壓式兩類，可手動操作或自動操縱。有的試驗機還帶有計算機裝置，按編好的程序自動進行試驗操作和控制，并可用圖像和數字顯示出結果，提高試驗的精度，使用方便。
   1）規定一種接近實際環境的機械運動來模擬。
   2）根據試驗產品破壞或失效的等效原理來規定一種機械運動。 
用規定一種機械運動的方法作試驗的特點是，當滿足各項運動特征參數的容差要求時，試驗具有高的再現性。
（2） 規定一種結構響應譜，主要用于沖擊試驗中。國內外力學環境試驗方法標準中規定的力學環境試驗，常見的有以下幾種：正弦振動試驗； 隨機振動試驗； 沖擊試驗； 碰撞試驗； 離心恒加速度試驗；搖擺試驗； 傾跌與翻倒試驗；彈跳試驗； 撞擊試驗； 自由跌落試驗等。測試屈服強度的拉力試驗機一般依據特定的使用標準進行測試。這在相關行業標準或者國內外的標準有規定。如果沒有相關的標準則需要使用材料試驗的供求雙方按照力學試驗的人工模擬試驗來進行試驗方法的訂制，并且得到供求雙方的認可為依據。
（3） 規定一種試驗機，這是用試驗樣品破壞或失效的等效原理而引出的一種試驗方法。
規定試驗機試驗方法的特點是試驗中不需要測量運動特征參數，但在某些情況下再現性較差。