本文關(guān)鍵詞：材料力學(xué)性能測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

材料力學(xué)性能測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)展

【摘要】對(duì)材料進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試和評(píng)價(jià)主要是為了貨值和了解材料的主要成分、組織結(jié)構(gòu)和性能，以及三者之間內(nèi)在的聯(lián)系。材料力學(xué)性能的測(cè)試作為測(cè)試項(xiàng)目中最重要的內(nèi)容，與當(dāng)前的測(cè)試技術(shù)和評(píng)價(jià)技術(shù)水平有很大關(guān)系。文中簡(jiǎn)單介紹了材料測(cè)試和評(píng)價(jià)的概念，并對(duì)其存在的作用做了說(shuō)明，深入研究了材料力學(xué)測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)當(dāng)前發(fā)展水平，希望對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步起到一些推動(dòng)作用。

【關(guān)鍵詞】材料力學(xué)；測(cè)試技術(shù)；評(píng)價(jià)技術(shù)

0. 引言

對(duì)材料展開(kāi)力學(xué)測(cè)試和評(píng)價(jià)是獲得材料性能的主要途徑，在實(shí)際的工作中往往通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)需要測(cè)試的材料進(jìn)行模擬和建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，但是在測(cè)試和評(píng)價(jià)的過(guò)程中經(jīng)常遇到技術(shù)和實(shí)驗(yàn)都無(wú)法解決的問(wèn)題，使得材料性能的測(cè)試工作難以順利的進(jìn)行，因此開(kāi)展材料力學(xué)性能測(cè)試和評(píng)價(jià)技術(shù)的研究就顯得尤為重要。

1. 材料測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)的概述

現(xiàn)代材料性能測(cè)試和評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容包含了對(duì)性能、主要成分以及顯微關(guān)系的分析，在材料測(cè)試工作中，技術(shù)人員通過(guò)科學(xué)的手段對(duì)材料的個(gè)性性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)價(jià)，確定其結(jié)構(gòu)形式，為確定該材料的用途提供可靠的依據(jù)。對(duì)材料性能的測(cè)試和分析，需要通過(guò)宏觀(guān)角度理解和微觀(guān)角度觀(guān)察，分析兩者之間的內(nèi)在關(guān)系作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，這也是對(duì)材料成分的全面闡釋。材料力學(xué)的測(cè)試與評(píng)價(jià)共組是連接材料設(shè)計(jì)與制造工藝的直接橋梁，同樣對(duì)開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品又有很大的推動(dòng)作用[1]。

2. 材料力學(xué)性能測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)的作用

現(xiàn)代工業(yè)和制造業(yè)取得的成果在很大程度上得益于材料科學(xué)的整體性進(jìn)步，它推動(dòng)了近代工藝的發(fā)展，促進(jìn)了現(xiàn)代各行各業(yè)的進(jìn)步，而這一系列的成果豐富了材料力學(xué)測(cè)試和評(píng)價(jià)技術(shù)的創(chuàng)新理論，從當(dāng)前的實(shí)際生產(chǎn)中可以發(fā)現(xiàn)，材料性能測(cè)試和評(píng)價(jià)的創(chuàng)新陳國(guó)往往在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備中有所體現(xiàn)，并未材料性能評(píng)價(jià)工作的準(zhǔn)確可靠、安全經(jīng)濟(jì)提供了可能。

3. 材料力學(xué)測(cè)試和評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展

材料力學(xué)的性能基本含義是在一定的條件下，將其中的某一個(gè)條件加以改變，材料發(fā)生變化之后產(chǎn)生的效應(yīng)。一般情況下，測(cè)試材料力學(xué)的性能需要建立力和位移的線(xiàn)性函數(shù)來(lái)體現(xiàn)其中的關(guān)系，如果建立的函數(shù)為線(xiàn)性關(guān)系，則函數(shù)的線(xiàn)性常數(shù)為材料的力學(xué)性能，如果建立的函數(shù)關(guān)系未呈現(xiàn)出線(xiàn)性關(guān)系，則材料的力學(xué)性能應(yīng)該應(yīng)高階常數(shù)來(lái)表示[2]。從材料力學(xué)性能測(cè)試和評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)看，，人們對(duì)材料力學(xué)的認(rèn)識(shí)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從宏觀(guān)到微觀(guān)，在這個(gè)不斷加深認(rèn)識(shí)的過(guò)程中，材料力學(xué)的評(píng)價(jià)技術(shù)也不斷的提高和完善，例如：計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)以及控制技術(shù)等。

3.1 靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試

材料的靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試最早出現(xiàn)在17世紀(jì)，當(dāng)時(shí)的技術(shù)人員對(duì)材料力學(xué)的認(rèn)識(shí)僅僅局限在靜態(tài)強(qiáng)度概念上，對(duì)力學(xué)性能的評(píng)價(jià)也只有抗拉強(qiáng)度，但是無(wú)論何時(shí)，只有材料的靜強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，才能考慮材料的其他工藝性。

3.2 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)

第一、應(yīng)力疲勞試驗(yàn)技術(shù)。應(yīng)力疲勞試驗(yàn)技術(shù)是為了準(zhǔn)確獲知材料用在實(shí)際生活中的抗疲勞程度，進(jìn)而得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。應(yīng)力疲勞最初源于海上運(yùn)動(dòng)，在現(xiàn)代學(xué)科中應(yīng)力疲勞試驗(yàn)技術(shù)成為材料力學(xué)試驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容。

第二、低周疲勞試驗(yàn)技術(shù)。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，材料逐漸被用于高速、高溫以及高壓環(huán)境當(dāng)中。材料的有限壽命設(shè)計(jì)多數(shù)被用于戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，主要是為了提高武器裝備的整體

性能和質(zhì)量，增加作戰(zhàn)能力，因此將材料的靜強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)檠b備的有限壽命，這也從另一個(gè)角度說(shuō)明了材料的疲勞試驗(yàn)對(duì)材料的應(yīng)用安全有著重要的影響。在實(shí)際的應(yīng)用中由于設(shè)備應(yīng)力最集中部位的材料處于一種塑性狀態(tài)，并且保持著低循環(huán)高應(yīng)力的規(guī)律，如果這種情況出現(xiàn)在很早之前，那么工程設(shè)計(jì)就會(huì)因?yàn)槿狈?shí)際數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)和壽命往往難以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。 在航空零部件的設(shè)計(jì)中，為了減輕材料的重量常常采用有限壽命設(shè)計(jì)，是材料進(jìn)入塑性變形狀態(tài)，通過(guò)分析航空事故發(fā)現(xiàn)，多數(shù)是因?yàn)榱悴考钠谄茐奶笫瞧涑霈F(xiàn)低周疲勞破壞，因此對(duì)材料開(kāi)展低周疲勞試驗(yàn)對(duì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.3 斷裂力學(xué)測(cè)試技術(shù)

從材料的實(shí)際應(yīng)用中可以發(fā)現(xiàn)無(wú)論何種工程構(gòu)件，都有可能出現(xiàn)與裂紋類(lèi)似的缺陷，有的是材料固有的特性，有的則是在加工過(guò)程中造成的，這些缺陷的存在會(huì)大大降低材料的承載力，因此對(duì)材料力學(xué)性能開(kāi)展斷裂力學(xué)測(cè)試可以準(zhǔn)確獲知材料的斷裂性質(zhì)，為制定防范措施提供依據(jù)[3]。

4. 材料力學(xué)性能測(cè)試和評(píng)價(jià)技術(shù)的展望

工程設(shè)備的大多數(shù)零部件都是處在較為復(fù)雜的工作環(huán)境中，并且結(jié)合當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)分析，未來(lái)工程設(shè)備對(duì)材料力學(xué)的性能要求更高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，使得材料力學(xué)性能在極其惡劣環(huán)境中的測(cè)試成為現(xiàn)實(shí)，這種模擬性的試驗(yàn)可以融入高溫、低溫、高速、高壓及腐蝕等環(huán)境，這些測(cè)試技術(shù)的成功應(yīng)用為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)材料力學(xué)性能提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)也為設(shè)計(jì)人員提供了可靠的數(shù)據(jù)，對(duì)提高設(shè)備的整體性能有著極為重要的作用。

5. 結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和材料科學(xué)的進(jìn)步，為材料力學(xué)性能測(cè)試和評(píng)價(jià)技術(shù)的革新提供了可能，隨著新測(cè)試技術(shù)和方法的出現(xiàn)，將現(xiàn)代材料測(cè)試水平推到了全新的高度，從科學(xué)技術(shù)的微型化發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，現(xiàn)代材料的測(cè)試設(shè)備也向著小型化、模塊化和智能化發(fā)展。雖然利用計(jì)算機(jī)建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)可以直接得出材料的性能特征，但是材料力學(xué)性能測(cè)試是獲得可靠數(shù)據(jù)的唯一途徑，因此在未來(lái)的發(fā)展中，材料力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)依然有著重要的地位。

【參考文獻(xiàn)】 [1]孫虹,孫葉楠,徐紅陽(yáng). 材料力學(xué)性能測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)展[J]. 黑龍江科技息,2012,35:22.

[2]陳文哲. 材料力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)的進(jìn)展與趨勢(shì)[J]. 理化檢驗(yàn)，2010,02:102-109.

[3]張段芹,劉建秀,褚金奎. 低維納米材料的力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 微納電子技術(shù),2014,07:451-457.

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