材料的力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的關(guān)系

　　一、材料：無機(jī)材料、有機(jī)材料

　　金屬材料、非金屬材料

　　高分子材料：塑料、橡膠、合成纖維

　　陶瓷材料

　　復(fù)合材料

　　天然材料

　　工程結(jié)構(gòu)材料、功能材料

　　信息、生物技術(shù)、新材料、環(huán)保

　　金屬：良導(dǎo)電、熱性，光澤，良好的延展性。自由電子、金屬鍵（無方向性）

　　二、性能：力學(xué)性能，物理、化學(xué)性能，加工工藝性能

　　力學(xué)性能：金屬材料在一定環(huán)境中在外力作用下所表現(xiàn)出來的抵抗行為。

　　分彈性性能與塑性性能。

　　力學(xué)性能指標(biāo)：金屬材料在外力作用下表現(xiàn)出來的抵抗變形及斷裂的能力。

　　分應(yīng)力、應(yīng)變；強(qiáng)度指標(biāo)、塑性指標(biāo)及綜合力學(xué)性能指標(biāo)。

　　金屬材料的失效形式：變形、斷裂（含疲勞斷裂）、磨損、腐蝕，以及加工失誤

　　三、研究內(nèi)容：

　　1）各種力學(xué)現(xiàn)象及行為、意義、本質(zhì)概念的相互關(guān)系。

　　2）各種力學(xué)性能指標(biāo)的概念、本質(zhì)、意義，力學(xué)行為及其影響因素。

　　3）各種宏觀失效方式的本質(zhì)、機(jī)理、原因，各力學(xué)性能指標(biāo)之間的相互關(guān)系及失效判據(jù)。

　　4）各種力學(xué)性能指標(biāo)的測(cè)試技術(shù)及實(shí)際應(yīng)用。

　　（一）概述

　　一個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力和變形特點(diǎn)，除受荷載等外界因素影響外，還要取決于組成這個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的材料內(nèi)部抵抗外力的性能。充分了解材料的力學(xué)性能，對(duì)于在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)前或試驗(yàn)過程中正確估計(jì)結(jié)構(gòu)的承載能力和實(shí)際工作狀況，以及在試驗(yàn)后整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，處理試驗(yàn)結(jié)果等工作都具有非常重要的意義。

　　在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中按照結(jié)構(gòu)或構(gòu)件材料性質(zhì)的不同，必須測(cè)定相應(yīng)的一些最基本的數(shù)據(jù)，如混凝土的抗壓強(qiáng)度、鋼材的屈服強(qiáng)度和抗拉極限強(qiáng)度、磚石砌體的抗壓強(qiáng)度等。在科學(xué)研究性的試驗(yàn)中為了了解材料的荷載變形、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，需要測(cè)定材料的彈性模量，有時(shí)根據(jù)試驗(yàn)研究的要求，尚須測(cè)定混凝土材料的抗拉強(qiáng)度以及各種材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線等有關(guān)數(shù)據(jù)。

　　在測(cè)量材料各種力學(xué)性能時(shí)，應(yīng)該按照國家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行，對(duì)于試件的形狀、尺寸、加工工藝及試驗(yàn)加載、測(cè)量方法等都要符合規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

　　在建筑結(jié)構(gòu)抗震研究中，根據(jù)地震荷載作用的特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上施加周期性反復(fù)荷載，結(jié)構(gòu)將進(jìn)入非線性階段工作，因此相應(yīng)的材料試驗(yàn)也須要在周期性反復(fù)荷載下進(jìn)行，這時(shí)鋼材將會(huì)出現(xiàn)包辛格效應(yīng)，對(duì)于混凝土材料就需要進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變曲線全過程的測(cè)定，特別要測(cè)定曲線的下降段部分。