材料力學性質對于性能的分析影響因素研究論文
在各領域中，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際問題的的能力。一篇什么樣的論文才能稱為優秀論文呢？以下是小編為大家整理的材料力學性質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：隨著當代科學技術的發展， 產生了越來越多新材料， 而在實際的工程運用中， 分析材料的力學性質變得十分重要而且非常復雜， 文章對材料力學性質進行分析， 總結期影響因素， 以供實踐應用借鑒。
關鍵詞：材料力學性質； 材料力學性能檢測； 影響因素；
材料的基本力學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性質， 我們需要對其進行性能檢測， 在這個檢測過程中， 我們會發現， 在不一樣的條件下， 材料力學的性質也會不同。除了受到檢測條件的影響外， 材料力學性質還會受到材料的結構， 材料的組成等材料自身的一些性質的影響。
1 影響材料強度和強度的因素
1、1 材料自身性質的影響
（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。孔隙率指的是散粒狀材料堆積體積中， 顆粒之間的空隙體積占總體積的比例。孔隙特征分為開口和閉口兩種。對于同一品種的材料而言， 材料的強度和孔隙率成反比關系， 當空隙率越大， 強度越小， 反之孔隙率越小， 強度越大。同時導熱材料和吸音材料對孔隙的大小有著相反的要求， 但這并不屬于材料的力學性質， 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。在一定的時期內， 通常為在一定的養護時間內， 混凝土材料的硬度都會隨著保養時間的增加而增加， 但是在達到一定的時間后， 混凝土材料的硬度不再發生變化， 或者會隨著保養時間的延長發生緩慢的變化， 有些混凝土材料的硬度甚至會隨著時間的延長而變小[1—2]。
1、2 力學性能測驗中外界條件的影響
（1） 溫度和濕度的影響。在進行材料力學性能檢測時， 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， 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， 會造成一定的影響， 因此， 在進行力學性能測驗時要考慮到這些影響， 并對實驗結果進行必要的修正[3]。
（2） 試件的形狀和尺寸以及受力面狀態。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行測量時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行測量時， 大的試件測出來的強度值更高。同時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， 會干擾測量， 導致測出來的強度值偏低。
（3） 硬度計加荷速度和加荷時間的影響。當加荷速度較快時， 會導致測出的硬度值偏低， 當加荷速度過慢時， 會延長壓頭壓入的時間， 還有可能會使負荷不能保持規定的時間， 而且加荷速度過慢時， 相當于延長加荷時間， 增加了被測材料受外界環境影響的風險， 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根據設備的精度的不同而不同， 用不同的設備進行測量， 得出的結果的精確度不同， 有時因為一些設備比較陳舊， 甚至還要進行估讀， 在經過復雜的計算后偏差會逐漸增大， 最終會影響硬度值的準確性。材料在接受測驗時， 試驗機的加載同軸度也會影響測量值， 電子萬能試驗機的兩夾頭夾持材料穩定， 而且材料與夾力軸線偏離較小， 但是液壓萬能材料試驗機材料與夾力軸線偏離， 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， 而當外力去除后， 有一部分變形不能恢復， 這種性質就是材料的塑形。
2、1 內部因素
在分析影響材料彈性和塑性的因素時， 我們經常考慮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成分， 即雜質和金屬元素。
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影響因素來做分析。
（1） 溫度的影響。金屬塑性會受到溫度的影響， 是因為在高溫情況下， 一般金屬的延伸性都會變強， 可塑性也會變強。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大大減弱， 金屬脆性加強， 更易斷裂， 被破壞。
（2） 變形狀態的影響。另一點比較典型的就是變形狀態對金屬塑性的影響， 變形狀態有兩種：壓縮變形和延伸變形。壓縮變形我們可以理解為把金屬進行壓縮， 在這個壓縮的過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， 把金屬進行延伸， 金屬的延伸性隨著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成分以及晶粒尺寸的影響， 而化學成分中又分為雜質和合金元素， 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比較大的影響。當某種材料晶粒很小， 面積很大時， 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， 材料的韌性就會越強， 材料的強度也會越大。
4 結束語
隨著材料的廣泛應用和不斷發展， 材料的力學性質越來越受到重視， 了解影響材料力學性質的因素， 在測量過程中關注這些問題， 盡量避免由于這些因素帶來的材料力學性能檢測的失誤， 保證檢測結果的準確性。
參考文獻
[1]李強， 鄧代強， 李向東。深井充填材料力學特性影響因素分析[J]。現代礦業， 2015 （07） ：47—48。
[2]鄧代強， 高永濤， 姚中亮。膠結充填材料力學特性影響因素回歸分析[J]。有色金屬工程， 2008， 60 （4） ：120—124。
拓展
力學性能：
一般來說金屬的力學性能分為十種：
1.脆性
脆性是指材料在損壞之前沒有發生塑性變形的一種特性。它與韌性和塑性相反。脆性材料沒有屈服點，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，它也可以定義為比例極限、屈服強度、斷裂強度或極限強度。沒有一個確切的單一參數能夠準確定義這個特性。因為金屬的行為隨著應力種類的變化和它應用形式的變化而變化。強度是一個很常用的術語。
3.塑性：金屬材料在載荷作用下產生永久變形而不破壞的能力
塑性變形發生在金屬材料承受的應力超過彈性極限并且載荷去除之后，此時材料保留了一部分或全部載荷時的變形。
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。
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，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有發生很大應變的特性。剛性的大小通過測量材料的彈性模量E來評價。
10.屈服點或屈服應力
屈服點或屈服應力是金屬的應力水平，用MPa度量。在屈服點以上，當外來載荷撤除后，金屬的變形仍然存在，金屬材料發生了塑性變形。
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