深入解析材料应力应变曲线：从弹性到断裂的全过程详解

今天来讲讲我对于材料应力应变曲线的理解。材料应力应变曲线在材料或者力学领域中是最基础且最重要的一个概念。接下来我们来讲讲各段的含义。

曲线的横坐标为应变，纵坐标为外加的应力。曲线的形状能够反映材料在外力作用下所发生的脆性、塑性、屈服、断裂等各种形变过程。这种应力 - 应变曲线一般被称为工程应力 - 应变曲线，它和载荷 - 变形曲线的外形较为相似，不过坐标是不一样的。

原理上，聚合物材料具备粘弹性。应力被移除后，有一部分功会用于摩擦效应，并转化为热能。这一过程能够用应力应变曲线来表示。金属材料具有弹性变形的特性。如果在超过其屈服强度后继续加载，材料就会发生塑性变形，直至遭到破坏。这一过程同样可以用应力应变曲线来表示。该过程通常分为四个阶段，分别是弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段。

阶段1：弹性阶段

特征：应力若低于σe，那么应力与试样的应变呈正比。当应力被去除后，变形会消失。这意味着试样处于弹性变形阶段。

重要概念：材料的弹性极限是σe，它表示材料能够保持完全弹性变形的最大应力。

弹性阶段存在一特殊的直线 oa 段，在这一段内，σ 和 ε 呈现出线性关系，此段被称为比例阶段，同时也被称作线弹性阶段。并且满足胡克定律。

σ=E*ε

E称为材料的弹性模量，一般钢材E=200GPa。

比例极限σp是应力应变之间服从胡克定律的应力的最大值

注：

只有工作应力F/A