钢材材料拉伸试验 力学性能测试

拉伸试验得到的应力应变，通常是指工程应力和工程应变，用于计算应力应变的横截面积和长度，是未变形的初始横截面积和初始长度（便于测量）。与之对应的，还有真应力和真应变，用于计算应力应变的横截面积和长度，是变形后的横截面积和长度。

在应力低于比例极限的情况下，应力σ与应变ε成正比，即σ=Εε；式中e为常数，称为弹性模量或杨氏模量，是正应力与正应变的比值，弹性模量的单位与应力的单位相同。剪切模量的定义与之类似，是切应力与切应变的比值。

金属的应力应变曲线，通常分为四个阶段：

弹性阶段、屈服阶段、应变硬化阶段和颈缩断裂阶段。

屈服强度

材料的屈服强度，是指材料开始发生塑性变形时所对应的应力。由于不同材料应力应变曲线变化各异，通常很难确定在多大的应力下，材料开始屈服。实际应用中，也会用到以下几种定义屈服点的方式：

弹性极限（elastic limit）the lowest stress at which permanentdeformation can be measured. 能检测到塑性变形的小应力。

比例极限（proportional limit）the point at which the stress-straincurve becomes nonlinear.应力-应变曲线开始出现非线性的应力。很多金属材料的弹性极限和比例极限几乎是一样的。

偏移屈服点（offset yield point 或 proofstress）有些材料的应力应变曲线，弹性阶段和塑性阶段之间没有明显的分界点。可以采用某个指定的很小的塑性应变，通常是0.2%，对应的应力作为屈服点。

延展性（ductile）和脆性（brittle）

根据材料的力学行为，可以大致将材料分为两类：延展性材料和脆性材料。

钢和铝通常属于延展性材料；玻璃、陶瓷、混凝土和铸铁，通常属于脆性材料。

拉伸试验中，延展性材料在发生断裂前，通常会经历较大的塑性变形；而脆性材料在受到拉伸时，几乎不存在屈服阶段，应力超过弹性极限后很快就会断掉。