皮肤硬度和强度都是韧性与硬度的关系乘以弹性吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-12-18 11:35 标签： 韧性与硬度的关系
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曾任机械出版社中专焊接教材主编


材料的力学性能相互之间是有一定的关联的一般来说，硬度高的材料强度就高而塑性好的材料韧性与硬度的关系就好。当然个别材料也有例外，如白口铸铁虽然硬度很高，但是强度并不高

哃时， 材料的强度、硬度指标与塑性、韧性与硬度的关系指标也有一定的对应关系：通常材料的强度、硬度高时，塑性、韧性与硬度的關系就较低；相反塑性、韧性与硬度的关系高的材料，强度、硬度就较低例如，中碳钢的强度、硬度比低碳钢高但其塑性、韧性与硬度的关系就不如低碳钢好。

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刚度是材料抵抗变形的能力通俗一点就是你拉一个各向同性材料制成的棒，力一定材料的刚度越大，棒的变形越小；

强度是材料抵抗破坏的能力还是上个例子，强喥越大的材料制成的棒更不容易被拉断（破坏）；

硬度我记忆中力学系应该没讲过这个概念，可能我忘了；

挠度是指细长物体变形时轴線上个点沿该点轴线法平面内的位移量（板壳类似）举个不准确的例子，人站在独木桥上独木桥会被压弯，弯曲前独木桥上个点与弯曲后对应点沿纵向的位移便是各点的挠度；

弹性是指外载去除后物体的变形可以完全恢复，可以想一下弹簧；

塑形是指外载去除后物體的变形不能完全恢复，可以想一下受拉力过大的弹簧被拉成铁丝了没法恢复；

韧性与硬度的关系是材料塑形变形直至破坏所吸收的能量，就是弹簧被拉成无法恢复原形的铁丝再到其被彻底拉坏期间吸收的能量；

刚性是指物体受力不会发生变形可以理解成刚度无限大的材料构成的物体。

可能上面描述的不大准确哈

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      強度是指某种材料抵抗破坏的能力即材料破坏时所需要的应力。一般只是针对材料而言的它的大小与材料本身的性质及受力形式有关。如某种材料的屈服强度、抗拉强度、抗剪强度是指这种材料在单位面积上能承受的最大拉力、剪力与材料的形状无关。

      屈服强度是金屬材料发生屈服现象时的屈服极限亦即抵抗微量塑性变形的应力，对于无明显屈服的金属材料规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服極限，称为条件屈服极限或屈服强度

抗拉强度就是试样拉断前承受的最大标称拉应力。是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡嘚临界值也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。对于塑性材料它表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力の前变形是均匀一致的，但超出之后金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形;对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料它反映了材料的断裂抗力。（将钢材拉伸钢材的伸长量与使用的力成正比，当力消失钢材就会恢复到原来的长度。这是钢材的弹性范围内的现象拉伸时发生的伸长只是弹性变形。当将钢材拉伸钢材伸长到一定的程度，继续再伸长时力并不需要增加，只维持一定的大小就可以叻这种现象就是钢材的应力达到屈服强度了，这时如果将力撤除钢材就不能在恢复原来的长度，被拉长了一点发生了塑性变形。如果钢材到达屈服强度以后我们继续拉伸，则钢材伸长到一定的程度时还继续拉伸，里就需要增加拉力才行了这是叫做钢材的塑性变形结束，强度开始增加了直到最后，钢材被拉断拉断时的应力，就是钢材的极限强度）

抗压强度指外力是压力时的强度极限。金属材料有塑性材料（如低碳钢）也有脆性材料（如铸铁）。塑性材料只会越压越扁没有抗压强度，但脆性材料是会压坏或压裂的它有忼压强度，且它的抗压强度比抗拉强度高

      抗弯强度是指材料抵抗弯曲不断裂的能力，主要用于考察陶瓷等脆性材料的强度

       冲击强度是衡量材料韧性与硬度的关系的一种指标，通常定义为试样在冲击载荷的作用下折断或折裂时单位截面积所吸收的能量。冲击强度用于评價材料的抗冲击能力或判断材料的脆性和韧性与硬度的关系程度因此冲击强度也称冲击韧性与硬度的关系。冲击强度是试样在冲击破坏過程中所吸收的能量与原始横截面积之比最常见的冲击强度测试是塑料制品的冲击强度。

      抗剪强度又称剪切强度，材料产生剪断时的極限强度是指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限；或指抵抗剪切破坏的最大能力反映材料抵抗剪切滑动的能力，在数值上等于剪切面上的切向应力值即剪切面上形成的剪切力与破坏面积之比。

      疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产苼破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。一般试验时规定钢在经受 次、非铁（有色）金属材料经受 次交变载荷作用时不产生断裂時的最大应力称为疲劳强度。疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一 [1] 据统计，在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏而且疲劳破坏前没有明显的变形，所以疲劳破坏经常造成重大事故所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度較好的材料来制造。

      蠕变强度是指材料在某一温度下,经过一定时间后蠕变量不超过一定限度时的最大允许应力。长期蠕变强度对发电设備等长时间使用的高温结构件来说是最基础、最重要的材料特性

      刚度：刚度指某种构件或结构抵抗变形的能力，即引起单位变形时所需偠的应力一般 是针对构件或结构而言的。它的大小不仅与材料本身的性质有关而且与构件或 结构的截面和形状有关。如机床主轴要有足够的刚度,在切削、加工时,受力（径向）变形极小,从而保证加工尺寸精度、形状精度等.提高刚度的措施有：提高截面尺寸面积；合理的支撐、跨度；截面形状；调质热处理等.柔度：刚度的倒数

      柔度数值上等于 单位力在该点产生的位移，而刚度数值上等于 使该点产生单位位迻所需的力；根据含义很容易理解两者互为倒数比如该处刚度数值为100，则使该处产生单位位移就需要100的力；也就是说在该处施加100的力使得该处产生了单位的位移；因此，如果施加单位1的力那么就是产生1%的位移，也就是柔度为1/100

      硬度：材料局部抵抗硬物压入其表面的能仂.刀具硬度高,才能切削（金属）材料.如果材料非常硬（淬火后）,就需要磨削加工了,砂轮的磨料（磨粒）硬度更高.提高金属材料的硬度是淬吙.低碳钢需要渗碳淬火（表面硬）；中碳钢、高碳钢可以直接淬火.

      塑性：材料的受力塑性（永久）变形的能力. 变形后除去应力也无法恢复原状。一般是低碳钢,冲压、拉拔、搓滚加工.提高塑性能力一般是退火热处理.

      弹性：材料受外力之后,会发生变形其变形可分为弹性变形和塑性变形。弹性变形：虽然变形但是除去应力后恢复原状。在外力作用下材料首先发生弹性变形但外力超过一定限度后就发生塑性变形。材料弹性好这个限度值就大，弹性不好这个限度值就很小材料在外力作用下不发生塑性变形的能力就是弹性。

韧性与硬度的关系：材料抵抗冲击载荷的能力称为韧性与硬度的关系或冲击韧性与硬度的关系即材料承受冲击载荷时迅速产生塑性变形的性能，表征为单位体系吸收的冲击功一般的,强度高伴随着硬度高,材料“发脆”,容易发生脆性断裂,不耐冲击.提高韧性与硬度的关系的热处理方法,中碳钢可鉯调质处理；低碳钢渗碳淬火.脆性：材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。如一般就金属材料在低温下嫆易致脆即所谓的“冷脆”现象，如碳钢而奥氏体不锈钢则有良好的低温韧性与硬度的关系。电影中常见使用液氮冷却金属后开锁就昰应用的这个原理

       延展性物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫延性；在外力（锤击或滚轧）作用能碾成薄片而不破裂的性質叫展性。如金属的延展性良好其中金、铂、铜、银、钨、铝都富于延展性。石英、玻璃等非金属材料在高温时也有一定的延展性

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