零件結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彎曲拉伸變形樣品分析光學(xué)顯微鏡

  機(jī)器、車輛和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要求產(chǎn)品的性能和成本必須達(dá)到可接受的水
平，同時(shí)還要盡量保證其安全耐用。為保證產(chǎn)品的性能、安全性和耐用性
，必須避免其產(chǎn)生過(guò)量變形——機(jī)器、車輛和結(jié)構(gòu)構(gòu)件（零件）的彎曲、
扭轉(zhuǎn)或拉伸變形。另外，還要完全避免或嚴(yán)格控制構(gòu)件內(nèi)部的裂紋，以使
其不再發(fā)展到完全斷裂的程度。
  材料變形和斷裂方面的研究稱為材料的力學(xué)行為。該領(lǐng)域的知識(shí)為避
免工程應(yīng)用中上述形式的失效奠定了基礎(chǔ)。本學(xué)科的一個(gè)方面是通過(guò)施加
載荷和變形對(duì)材料試樣進(jìn)行物理試驗(yàn)。一旦給定材料的力學(xué)行為可以通過(guò)
試驗(yàn)或?qū)σ寻l(fā)布的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，就可以評(píng)價(jià)其在某種特定工程設(shè)計(jì)
中的成功性。
  為了避免結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂，在設(shè)計(jì)中最需要關(guān)注的就是構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力不
能超過(guò)材料的強(qiáng)度。這個(gè)強(qiáng)度就是造成變形或斷裂失效的應(yīng)力。通常需要
對(duì)導(dǎo)致失效的其他復(fù)雜性或特殊情況進(jìn)行進(jìn)一步的分析，如下面所述的情
況：①經(jīng)常存在不止一個(gè)方向作用的應(yīng)力，即應(yīng)力狀態(tài)是二維或三維的；
②實(shí)際構(gòu)件內(nèi)可能會(huì)存在缺陷甚至裂紋，這些都必須加以特別考慮；③應(yīng)
力可能會(huì)作用很長(zhǎng)一段時(shí)間；④應(yīng)力可能會(huì)反復(fù)地加載和卸載，或者應(yīng)力
的方向會(huì)反復(fù)地出現(xiàn)變化。

  我們將對(duì)材料失效的各種形式加以定義并簡(jiǎn)要地進(jìn)行討論，并且將討
淪材料力學(xué)行為與工程設(shè)計(jì)、新技術(shù)和經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系。

  材料的失效形式
  變形失效是指構(gòu)件的物理尺寸或形狀發(fā)生變化，并足以導(dǎo)致其功能喪
失或削弱。當(dāng)裂紋擴(kuò)展到將一個(gè)構(gòu)件分割成兩塊或多塊的程度時(shí)稱為斷裂
。腐蝕是因?yàn)榛瘜W(xué)作用而造成的材料損失。磨損是指由于兩個(gè)相互接觸的
固體表面之間發(fā)生擦傷或黏附而導(dǎo)致的表面材料缺失。如果這種磨損是由
流體（氣體或液體）造成的，則稱為侵蝕，尤其易發(fā)生在流體中含有硬質(zhì)
顆粒的情況下。雖然腐蝕和磨損也非常重要，

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