材料在拉伸过程中(zhōng),不仅是沿着载荷作(zuò)用(yòng)方向产(chǎn)生纵向形变,在垂直于载荷力的方向也会产(chǎn)生横向形变,由此引出了另一个弹性常数-泊松比。泊松比的定义是,加载试样在弹性极限内的横向应变与纵向应变的比值。大多(duō)数材料的泊松比在0.20-2.50之间。泊松比可(kě)用(yòng)于拉伸模量和剪切模量的关系换算,也可(kě)用(yòng)在结构设计的计算中(zhōng)。

塑料材料的拉伸强度一般都在100MPa以下,通用(yòng)塑料為(wèi)20-50MPa。工(gōng)程塑料要高于50MPa。用(yòng)纤维增强了的塑料,拉伸强度可(kě)在100MPa以上,但伸長(cháng)率要降低。同金属材料比较,塑料的弹性模量也是比较低的,一般只有(yǒu)金属的1/10。用(yòng)碳纤维增强的塑料,模量可(kě)达到100GPa以上。
比强度和比模量,用(yòng)纤维增强的塑料明显高于金属材料,因此在许多(duō)应用(yòng)方面已代替金属,成為(wèi)重要的结构材料。压缩性能(néng)是材料受压缩负荷时所表现出来的力學(xué)行為(wèi)。文(wén)献所提供的的压缩性能(néng)数据,都是在标准试验条件下,在较低的压缩负荷和均匀的加速度下测试所得的数据。
某些硬质(zhì)材料,如热固性塑料,有(yǒu)很(hěn)高的拉伸强度,但伸長(cháng)率低,也即应变很(hěn)小(xiǎo),这样的材料在使用(yòng)时往往呈脆性。对塑料来说,主价键能(néng)的大小(xiǎo)代表了键的强度。当拉伸负荷超过主价键的承受力时,塑料加工(gōng)材料将发生断裂,断裂时的强度即為(wèi)断裂拉伸强度,此时的伸長(cháng)率為(wèi)断裂伸長(cháng)率。断裂时的强度一定是材料的最大拉伸强度,但某些伸長(cháng)率很(hěn)小(xiǎo)的脆性材料,在应力-应变曲線(xiàn)上没有(yǒu)屈服点,他(tā)在断裂时的强度即為(wèi)最大拉伸强度。
塑料材料受压缩载荷,导致材料发生粉碎性破坏,其压缩强度有(yǒu)一个确定的值,即材料单位横截面上承受的载荷,而对于那些仅仅表现為(wèi)屈服而不发生粉碎性破坏的塑料材料,例如一些软质(zhì)塑料和弹性體(tǐ)材料,则常常以达到某一变形率时的压缩应力作(zuò)為(wèi)性能(néng)值。一些材料商(shāng)提供了材料起始变形1%或10%时的压缩应力。在比较这一类材料的数据时,应注意数据获得时的附加条件。
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