材料的力學性能與結(jié)構(gòu)試驗的關(guān)系

　　一、材料：無機材料、有機材料

　　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：力學性能，物理、化學性能，加工工藝性能

　　力學性能：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。

　　力學性能指標：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。

　　分應力、應變；強度指標、塑性指標及綜合力學性能指標。

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

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

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

　　4）各種力學性能指標的測試技術(shù)及實際應用。

　　（一）概述

　　一個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力和變形特點，除受荷載等外界因素影響外，還要取決于組成這個結(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性能，對于在結(jié)構(gòu)試驗前或試驗過程中正確估計結(jié)構(gòu)的承載能力和實際工作狀況，以及在試驗后整理試驗數(shù)據(jù)，處理試驗結(jié)果等工作都具有非常重要的意義。

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

　　在測量材料各種力學性能時，應該按照國家標準或部頒標準所規(guī)定的標準試驗方法進行，對于試件的形狀、尺寸、加工工藝及試驗加載、測量方法等都要符合規(guī)定的統(tǒng)一標準。

　　在建筑結(jié)構(gòu)抗震研究中，根據(jù)地震荷載作用的特點，在結(jié)構(gòu)上施加周期性反復荷載，結(jié)構(gòu)將進入非線性階段工作，因此相應的材料試驗也須要在周期性反復荷載下進行，這時鋼材將會出現(xiàn)包辛格效應，對于混凝土材料就需要進行應力應變曲線全過程的測定，特別要測定曲線的下降段部分。