问一个关于材料力学的问题

结构工艺 · 发表于 2016-8-31 18:46:48

问各位大家一个问题，当一个塑料板收到的外部应力大于材料的屈服强度时就会发生开裂吗？反之，如果外部应力小于材料的屈服强度就不会发生开裂吗？

老腰 · 发表于 2016-8-31 18:51:01

塑料是按弹性力学来计算的吧。

寂静天花板 · 发表于 2016-8-31 19:05:28

塑料的力学性能与金属不太一样，而且热塑性与热固性又有差别。严格意义上塑料材料没有屈服强度材料屈服，实际是晶体材料在受力（拉应力）情况下，在超过满足虎克定律的最大值后晶系发生滑移。
塑料的十大力学性能
(1)拉伸强度塑料的拉伸强度比金属的要小得多，如钢铁的拉伸强度为700MPa、铝合金为440 MPa，玻璃纤维增强不饱和聚酯为350 MPa、PES为180 MPa、热塑性聚酯为220 MPa。但由于塑料的密度较低，从比强度看，合金钢约为74～89 MPa、铝合金约为136～157 MPa、玻璃纤维增强不饱和聚酯可达到210 MPa。

(2)断裂伸长率玻璃纤维增强热固性塑料的断裂伸长率比热塑性塑料的要小得多。而金属的则在几至几十个百分点。热固性塑料的拉伸模量比热塑性塑料高，特别是玻璃纤维增强不饱和聚酯层压板更高。

(3)压缩强度塑料的压缩强度约为100MPa，采用玻璃纤维增强后要高得多，如玻璃纤维增强不饱和聚酯达520MPa。在所有材料中陶瓷的压缩强度最高，其中氧化铝陶瓷可达560—1100MPa，而钢铁约为350MPa。通常，多数塑料压缩强度值比拉伸强度高。对于热固性塑料和PS一类硬质脆性材料往往关心其压缩强度，而多数热塑性塑料因韧性较好则不太受重视。

(4)剪切强度通常不太关心塑料的剪切强度。但对于热固性塑料层压板和热塑性塑料板材和薄膜等类需冲切加工的材料来说，剪切强度是重要的。一般热固性塑料的剪切强度高于拉伸强度，而热塑性塑料的两者基本接近。

(5)弯曲强度除部分高性能工程塑料外，热塑性塑料的弯曲强度比热固性塑料的低，玻璃纤维增强不饱和聚酯最高(400MPa)。弯曲强度、弯曲弹性模量明显受温度、湿度影响，随温度和湿度增高，两者显著下降，热固性塑料的更明显。

(6)冲击强度绝大多数热塑性塑料属韧性材料，而多数热固性塑料以及PMMA、PS则属脆性材料。玻璃纤维增强热固性塑料的冲击强度增加。随温度升高并超过某一温度时，冲击强度随之增加;低温时温度下降到某一温度后，可呈脆性破坏。PA因吸湿而使韧性增加。

(7)硬度热固性材料的硬度通常高于热塑性塑料。结晶性的PA一直到熔点附近仍保持较高的洛氏硬度。

(8)蠕变受材料的种类和是否增强影响，且外力愈大，作用时间愈长，蠕变愈大。此外，也受周围环境影响。

(9)疲劳强度塑料的疲劳强度为静态强度的10%一50%，由于疲劳，塑料将在比静态强度低得多的应力作用下被破坏。POM、PMMA、PE、PP及各种增强热固性塑料的疲劳强度较高，pvc、PC较低。金属的疲劳强度比塑料高许多倍。随温度上升，疲劳强度下降。易吸水的PA、abs受湿度影响较大，而吸水较小的POM、PC则不受湿度的影响。

(10)摩擦系数受材料的配对(如同种材料配对或与钢配对)、有无润滑剂及润滑剂类型显著影响。从润滑剂看，化学结构对动摩擦系数的影响大致为如下情况。

热塑性塑料：结晶性的、完全对称结构(如PTFE、PE)>结晶性的、准对称结构(如PA、POM)>结晶性的、亚对称结构(如PPS、PP)>非结晶性的、非对称结构(如PVC、PES、PC等)>非结晶性的、高非对称结构(如ABS、PS、PMMA等)。

热固性塑料(如PF、MF、UF等)：无充填的大于纤维素充填的。采用共混或合金化可改善塑料的摩擦特性。从摩擦量看，非增强的PE、PA最低，其次是PTFE、POM、PC、PPO等，ABS、AS则较高。增强或填充后，摩擦量大幅增加。

我走更远 · 发表于 2016-9-1 06:17:02

塑料与钢材不一样，塑料材料没有屈服强度
塑料材料的屈服，实际是晶体材料在受力（拉应力）情况下，在超过满足虎克定律的最大值后晶系发生滑移。
但在现实中，个别塑料材料有类似屈服强度的表现；比如，尼龙料。

面壁深功 · 发表于 2016-9-1 06:58:53

如果所有的应力项目都满足，那肯定。

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