材料力學(xué)性能與試驗(yàn)綜述

    材料的力學(xué)性能是指材料在不同環(huán)境（溫度、介質(zhì)、濕度）下，承受各種外加載荷（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應(yīng)力等）時(shí)所表現(xiàn)出的力學(xué)特征。測定材料在一定環(huán)境條件下受力或能量作用時(shí)所表現(xiàn)出的特性的試驗(yàn)，又稱材料試驗(yàn)機(jī)。試驗(yàn)的內(nèi)容主要是測量材料的強(qiáng)度、硬度、剛性、塑性和韌性等。力學(xué)試驗(yàn)包括：自然暴露試驗(yàn)和人工模擬試驗(yàn)（試驗(yàn)室試驗(yàn)），人工模擬試驗(yàn)通常采用試驗(yàn)機(jī)等儀器設(shè)備來進(jìn)行。試驗(yàn)室試驗(yàn)常用方法如下幾種 ：
（1） 規(guī)定一種機(jī)械運(yùn)動。這是應(yīng)用的試驗(yàn)方法。
    機(jī)械性能試驗(yàn)可分為靜力試驗(yàn)和動力試驗(yàn)兩大類。靜力試驗(yàn)包括拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、蠕變試驗(yàn)、高溫持久強(qiáng)度試驗(yàn)、應(yīng)力松弛試驗(yàn)、斷裂韌性試驗(yàn)等。動力試驗(yàn)包括沖擊試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)（見疲勞強(qiáng)度）等。
    機(jī)械性能試驗(yàn)在各種特定的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。試驗(yàn)機(jī)按傳動方式分機(jī)械式和油壓式兩類，可手動操作或自動操縱。有的試驗(yàn)機(jī)還帶有計(jì)算機(jī)裝置，按編好的程序自動進(jìn)行試驗(yàn)操作和控制，并可用圖像和數(shù)字顯示出結(jié)果，提高試驗(yàn)的精度，使用方便。
   1）規(guī)定一種接近實(shí)際環(huán)境的機(jī)械運(yùn)動來模擬。
   2）根據(jù)試驗(yàn)產(chǎn)品破壞或失效的等效原理來規(guī)定一種機(jī)械運(yùn)動。 
用規(guī)定一種機(jī)械運(yùn)動的方法作試驗(yàn)的特點(diǎn)是，當(dāng)滿足各項(xiàng)運(yùn)動特征參數(shù)的容差要求時(shí)，試驗(yàn)具有高的再現(xiàn)性。
（2） 規(guī)定一種結(jié)構(gòu)響應(yīng)譜，主要用于沖擊試驗(yàn)中。國內(nèi)外力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)，常見的有以下幾種：正弦振動試驗(yàn)； 隨機(jī)振動試驗(yàn)； 沖擊試驗(yàn)； 碰撞試驗(yàn)； 離心恒加速度試驗(yàn)；搖擺試驗(yàn)； 傾跌與翻倒試驗(yàn)；彈跳試驗(yàn)； 撞擊試驗(yàn)； 自由跌落試驗(yàn)等。測試屈服強(qiáng)度的拉力試驗(yàn)機(jī)一般依據(jù)特定的使用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。這在相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定。如果沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)則需要使用材料試驗(yàn)的供求雙方按照力學(xué)試驗(yàn)的人工模擬試驗(yàn)來進(jìn)行試驗(yàn)方法的訂制，并且得到供求雙方的認(rèn)可為依據(jù)。
（3） 規(guī)定一種試驗(yàn)機(jī)，這是用試驗(yàn)樣品破壞或失效的等效原理而引出的一種試驗(yàn)方法。
規(guī)定試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)方法的特點(diǎn)是試驗(yàn)中不需要測量運(yùn)動特征參數(shù)，但在某些情況下再現(xiàn)性較差。