【技术干货】微说：材料的拉伸实验及应力-应变曲线

应力-应变曲线显示了施加到材料上的载荷与该载荷引起的材料变形之间的关系。应力-应变曲线往往需要通过采用拉伸试验来确定，在拉伸试验过程中拉伸试验机通过提供施加到样品上的受控均匀增加的拉伸力来测试。

样品的两端经过夹持并将其固定在测试仪器中，并连续测量其标距L₀（样品表面两个标记之间的校准距离），直到断裂。试样的横截面可以是圆形或扁平的。在圆形试样中，可以接受L₀= 5 *直径。

试件变形（应变）是试件标距长度与其原始标距长度之比：

δ =（L – L₀）/ L₀

拉伸应力是施加到样品上的拉伸载荷F与其原始横截面积S₀的比值：

σ = F / S₀

曲线的初始直线OP表示应力与应变之间的比例关系。

P 点的应力值称为比例极限：

σp = Fp / s^0

此行为符合胡克定律：

σ = E *δ

其中E是常数，称为杨氏模量或弹性模量。

杨氏模量的值主要由材料的性质决定，并且对热处理和成分几乎不敏感。

弹性模量确定刚度——即：物体抵抗由施加的力引起的弹性变形的能力。

应力-应变曲线中的线0E表示弹性变形的范围——即：在曲线此部分的任何一点处消除载荷都会使试样长度返回其原始值。

弹性行为的特征在于弹性极限（E点处的应力值）：

σEL = F ë / s ^ 0

对于大多数材料的点P和Ë重合，因此σ EL = σp。