一篇帮助您了解材料力学性能的文章：强度、硬度、韧性、脆性……

在结构工程中，当我们为一个项目或产品选择合适的材料时，选择这种材料而不是那种材料是非常重要的，以材料的力学性能为基础，本文将带您了解基本的材料的机械性能：强度、硬度、韧性、脆性……

★ 基础 C概念

知识学习从概念开始，概念是知识的最小单位。 理解某事物、一门学科，需要对许多基本概念的理解。 因此，要了解材料的力学性能，首先要了解相关的核心概念以及这个概念所表达的内容。 有了这个起点，接下来的事情就会容易得多。

没有	查看房源	定义
1	强度	材料在外力作用下抵抗损坏的能力。
2	硬度	材料抵抗局部塑性变形的能力。 材料抵抗刮擦、切割、磨损、压痕或穿透的能力。
3	刚性	刚度是指材料或部件在应力作用下抵抗变形的能力，它是弹性变形难易程度的表示，也是引起单位位移所需要的力。
4	高度灵活	柔韧性，也称为长细比，用λ去噪，它是指在轴向应力作用下，构件沿纵轴的变形大小。 它是刚度的倒数。
5	疲劳	疲劳破坏是指材料在远低于材料强度极限甚至屈服极限的应力作用下发生破坏的现象。
6	韧性	韧性，表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。
7	脆性	脆性是指材料在外力（如拉伸冲击等）作用下发生断裂，仅发生很小变形的特性。
8	弹性	弹性是指物体变形后能恢复其原始大小和形状的特性，用弹性模量E表示。
9	可塑性	塑性是物体变形的能力。 当外力较小时，物体发生弹性变形，当外力超过一定值时，物体产生不可恢复的变形，称为塑性变形。
10	延展性	延展性是指材料或部件在达到损坏状态后继续承载直至达到其最终承载能力的能力。 这是在一定的承载能力下保持变形的能力。

★ 基本特征

为了更好地帮助大家了解这些力学特性，我选取了日常工作或生活中常见的10个电影场景作为参考，进一步描述了它们的基本特性，转告给您的朋友，相互学习。

强度：材料必须能够承受应用场景中所施加的力而不发生弯曲、断裂、破碎或变形。

硬度：较硬的材料一般更耐划伤，经久耐用，抗撕裂和压痕。

刚度：刚度好的材料不易变形。

柔韧性：更大程度的柔韧性会导致更大的变形和更差的组件稳定性。

疲劳：疲劳强度高的材料质量好，使用寿命更长。

韧性：材料的抗拉和抗冲击能力，韧性越好，脆性断裂的可能性越小。

脆性：与韧性相反，脆性越大，材料变形很小就会损坏。

弹性：材料吸收力和向不同方向弯曲并恢复到原始状态的能力。

塑性：相对于弹性，塑性越好，材料变形后会保持形状。

延展性：沿长度方向受力和变形的能力。 对于抗震结构，应选用延性性能好的材料。

★ 联系与区别

在了解了基本概念和特性之后，更重要的是了解它们之间的联系和区别，以便深入了解材料或部件的特性，并更好地将其应用到实际生产生活中。

首先，不同材料的特性是不同的。 一般来说，在材料科学中，陶瓷硬度高、金属强度高、聚合物塑性好等，因为它们具有不同的材料结构（从微观到细观）和不同的化学键，在那。 你可以看到里面说的 材料科学基础，写的很详细。

1 强度与塑性的关系

强度是指材料可以承受的最大力。 塑性是指材料能变形到最大的百分比。 例如，一根钢筋最大能承受100Mpa的力，即强度为100Mpa，如果在100Mpa的力下变形20%而断裂，则其塑性为20%。

在工业中，需要高强度和高塑性的典型情况是在汽车的结构部件中。 一方面，我们希望它能够承受更多的力，另一方面，我们希望结构部件在发生碰撞时能够发生较大程度的变形，以便它们能够吸收能量和保护乘客。 例如，我们希望结构部件能够承受 2,000 MPa 的压力，同时变形高达 60% 而不会断裂。 （吸收的能量 = 结构构件上的力 x 结构构件的变形程度） 这实际上就是韧性。 韧性是材料在变形过程中吸收的能量，通常用曲线下的积分表示 拉伸试验 图，即面积，如下图。

一般来说，一种材料的强度和塑性不能同时满足，它们就像一枚硬币的两面：强度的增加通常会导致塑性的降低。 研究表明，金属材料的塑性变形通常是通过位错滑移来实现的。 在加工硬化过程中，金属发生塑性变形，晶粒滑移，位错缠结，导致晶粒伸长、断裂和纤维化，防止进一步变形和随之而来的失效和断裂。

2 弹性和塑性是相对的

弹性简单，撤回外力变形后可完全恢复； 塑性是指材料发生塑性变形，撤回外力后变形不能完全恢复，存在残余塑性变形。 例如，伸长率指数用于评价钢的塑性。 钢试样被拉断后，弹性变形会恢复，而残余塑性变形，因此伸长率可以用来评价钢材的塑性变形能力。

3 刚度、延展性和塑性

首先，这三个都是衡量变形程度的概念。 刚度是弹性阶段的载荷/位移值，即 EI，软性和刚度的量度。 延性和塑性是非弹性相的变形，延性系数可以定量计算，塑性是定性概念。

4 韧性=强度+塑性

韧性是指材料从受力到断裂所吸收的能量，使材料断裂所消耗的能量越多，韧性越好。 能量的消耗意味着对系统外的材料做功，这表明力和位移（变形）的存在。 承受应力的能力以强度为特征，变形能力以塑性为特征。 所以韧性材料具有良好的塑性。