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第1章 材料力学性能相关知识 1

1.1材料力学性能与工程应用 1

1.2力学性能试验的试样制备 1

1.2.1力学性能试验的试样相关术语 1

1.2.2试料的状态 1

1.2.3试样类型 2

1.2.4样坯切取的原则和规定 2

1.2.5取样方法 3

1.3数值修约规则 15

1.3.1术语和定义 15

1.3.2数值修约规则 15

1.3.3极限数值的表示和判定 17

1.4试验数据的处理和误差分析 19

1.4.1误差的定义和分类 19

1.4.2直接测定量的误差表示法 21

1.4.3力学性能试验数据处理示例 22

第2章 材料拉伸性能测定试验 26

2.1材料拉伸性能相关知识 26

2.2金属材料室温拉伸试验 29

2.2.1试样 29

2.2.2试验设备 37

2.2.3试验内容及结果表示 39

2.3金属材料低温拉伸试验 63

2.3.1试样 64

2.3.2试验设备 65

2.3.3试验内容及结果表示 66

2.4金属材料液氦拉伸试验 68

2.4.1试样 68

2.4.2试验设备 70

2.4.3试验内容及结果表示 72

2.5金属材料高温拉伸试验 74

2.5.1试样 74

2.5.2试验设备 74

2.5.3试验内容及结果表示 75

2.6金属超塑性材料拉伸试验 76

2.6.1试样 76

2.6.2试验设备 78

2.6.3试验内容及结果表示 79

2.7金属材料单轴拉伸蠕变试验 81

2.7.1试样 81

2.7.2试验设备 85

2.7.3试验内容及结果表示 87

2.8金属材料焊接接头拉伸试验 92

2.8.1试样 92

2.8.2试验设备 95

2.8.3试验内容及结果表示 95

2.9金属材料焊缝十字接头和搭接接头拉伸试验 96

2.9.1试样 96

2.9.2试验设备 97

2.9.3试验内容及结果表示 97

2.10焊缝及熔敷金属拉伸试验 99

2.10.1试样 99

2.10.2试验设备 100

2.10.3试验内容及结果表示 100

2.11金属材料管和环拉伸试验 101

2.11.1试样 101

2.11.2试验设备 101

2.11.3试验内容及结果表示 101

2.12非铁金属细丝拉伸试验 102

2.12.1试样 102

2.12.2试验设备 102

2.12.3试验内容及结果表示 102

2.13金属材料薄板和薄带拉伸应变硬化指数的测定 103

2.13.1试样 104

2.13.2试验设备 104

2.13.3试验内容及结果表示 104

2.14金属材料弹性模量和泊松比测定试验 106

2.14.1静态法 106

2.14.2动态法 113

2.15钢丝绳破断拉伸试验 126

2.15.1试样 126

2.15.2试验设备 128

2.15.3试验内容及结果表示 128

2.16塑料拉伸试验 129

2.16.1试样 129

2.16.2试验设备 138

2.16.3试验内容及结果表示 140

2.17塑料拉伸蠕变试验 145

2.17.1试样 145

2.17.2试验设备 145

2.17.3试验内容及结果表示 146

2.17.4物理老化对聚合物蠕变的影响 148

2.18纤维增强塑料拉伸性能试验 151

2.18.1试样 151

2.18.2试验设备 153

2.18.3试验内容及结果分析 153

2.19纤维增强热固性塑料管轴向拉伸试验 156

2.19.1整体拉伸试验 156

2.19.2取样拉伸试验 158

2.20塑料焊接试样拉伸性能试验 159

2.20.1试样 159

2.20.2试验设备 162

2.20.3试验内容及结果表示 162

2.21玻璃纤维增强塑料层合板层间拉伸强度试验 163

2.21.1试样 163

2.21.2试样设备 165

2.21.3试验内容及结果表示 166

2.22热塑性塑料管材拉伸性能试验 166

2.22.1试样 166

2.22.2试验设备 171

2.22.3试验内容及结果表示 171

2.23聚乙烯管材和管件热熔对接接头拉伸强度试验 173

2.23.1试样 173

2.23.2试验设备 174

2.23.3试验内容及结果表示 174

2.24软质泡沫聚合材料拉伸试验 175

2.24.1试样 175

2.24.2试验设备 176

2.24.3试验内容及结果表示 176

2.25硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸试验 177

2.25.1试样 177

2.25.2试验设备 181

2.25.3试验内容及结果表示 182

2.26硫化橡胶高温拉伸试验 186

2.26.1试样 186

2.26.2试验设备 186

2.26.3试验内容及结果表示 186

2.27硫化橡胶拉伸耐寒系数的测定 188

2.27.1试样 188

2.27.2试验设备 188

2.27.3试验内容及结果表示 189

2.28硬质橡胶拉伸试验 190

2.28.1试样 190

2.28.2试验设备 190

2.28.3试验内容及结果表示 191

2.29橡胶或塑料涂覆织物拉伸试验 191

2.29.1试样 192

2.29.2试验设备 193

2.29.3试验内容及结果表示 193

2.30高聚物多孔弹性材料拉伸试验 195

2.30.1试样 195

2.30.2试验设备 196

2.30.3试验内容及结果表示 196

2.31土工布及其有关产品宽条拉伸试验 197

2.31.1试样 197

2.31.2试验设备 199

2.31.3试验内容及结果表示 200

2.32 土工布接头/接缝宽条拉伸试验 203

2.32.1试样 203

2.32.2试验设备 204

2.32.3试验内容及结果表示 204

2.33织物芯输送带全厚度拉伸试验 205

2.33.1试样 205

2.33.2试验设备 207

2.33.3试验内容及结果表示 208

2.34碳纤维复丝拉伸试验 208

2.34.1试样 209

2.34.2试验设备 209

2.34.3试验内容及结果表示 210

2.35精细陶瓷室温拉伸试验 211

2.35.1试样 211

2.35.2试验设备 212

2.35.3试验内容及结果表示 212

第3章 材料硬度测定试验 214

3.1材料硬度相关知识 214

3.2金属材料洛氏硬度试验 215

3.2.1试样 215

3.2.2试验设备 215

3.2.3试验内容及结果表示 217

3.3金属材料布氏硬度试验 222

3.3.1试样 222

3.3.2试验设备 223

3.3.3试验内容及结果表示 224

3.4金属材料维氏硬度试验 237

3.4.1试样 237

3.4.2试验设备 239

3.4.3试验内容及结果表示 240

3.5金属材料努氏硬度试验 343

3.5.1试样 343

3.5.2试验设备 343

3.5.3试验内容及结果表示 344

3.6金属材料肖氏硬度试验 372

3.6.1试样 372

3.6.2试验设备 372

3.6.3试验内容及结果表示 373

3.7金属材料里氏硬度试验 374

3.7.1试样 374

3.7.2试验设备 375

3.7.3试验内容及结果表示 376

3.8焊接接头硬度试验 394

3.8.1试样 394

3.8.2试验设备 394

3.8.3试验内容及结果表示 394

3.9焊缝破坏性显微硬度试验 400

3.9.1试样 400

3.9.2试验设备 400

3.9.3试验内容及结果表示 400

3.10钢铁热处理零件硬度检验通则 402

3.11金属材料各种硬度的转换 405

3.11.1转换硬度值的表述 405

3.11.2非奥氏体钢硬度近似转换（洛氏C标尺范围） 405

3.11.3非奥氏体钢硬度近似转换（洛氏B标尺范围） 406

3.11.4镍及高镍合金硬度近似转换 408

3.11.5弹壳黄铜硬度近似转换 411

3.11.6奥氏体不锈钢板退火后布氏-洛氏B标尺硬度近似转换 412

3.11.7奥氏体不锈钢薄板洛氏硬度近似转换 413

3.11.8变形铝合金硬度近似转换 415

3.11.9各种硬度间的换算关系 416

3.12金属材料各种硬度与强度的转换 416

3.12.1钢铁材料硬度与强度的换算关系 416

3.12.2非铁金属材料硬度与强度的换算关系 419

3.13塑料球压痕法硬度测试 419

3.13.1试样 420

3.13.2试验设备 420

3.13.3试验内容及结果表示 420

3.14塑料洛氏硬度测试 422

3.14.1试样 423

3.14.2试验设备 423

3.14.3试验内容及结果表示 424

3.15 塑料和硬橡胶压痕硬度试验 425

3.15.1试样的制备 425

3.15.2试验设备 425

3.15.3试验结果及内容表示 426

3.16硫化橡胶或热塑性橡胶硬度试验 427

3.16.1橡胶国际硬度 427

3.16.2试样 429

3.16.3试验设备 429

3.16.4试验内容及结果表示 431

3.17硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度（邵氏硬度计法）试验 435

3.17.1试样 435

3.17.2试验设备 436

3.17.3试验内容及结果表示 437

3.18摩擦材料洛氏硬度试验 439

3.18.1试样 439

3.18.2试验设备 439

3.18.3试验内容及结果表示 440

3.19烧结金属摩擦材料表观硬度试验 441

3.19.1试样 441

3.19.2试验设备 441

3.19.3试验内容及结果表示 441

3.20无色光学玻璃克氏硬度试验 442

3.20.1试样 442

3.20.2试验设备 442

3.20.3试验内容及结果表示 442

第4章 材料冲击性能测定试验 444

4.1材料冲击性能相关知识 444

4.2金属材料夏比摆锤冲击试验 446

4.2.1试样 446

4.2.2试验设备 447

4.2.3试验内容及结果表示 450

4.3金属材料夏比冲击断口测定试验 454

4.3.1试样 454

4.3.2试验设备 454

4.3.3试验内容及结果表示 454

4.4钢材夏比V型缺口摆锤仪器化冲击试验 457

4.4.1试样 457

4.4.2试验设备 457

4.4.3试验内容及结果表示 459

4.5焊接接头冲击试验 461

4.5.1试样 461

4.5.2其他试验要求 463

4.6硬质合金常温冲击试验 463

4.6.1试样 463

4.6.2试验设备 464

4.6.3试验内容及结果表示 464

4.7烧结金属材料冲击试验 465

4.7.1试样 465

4.7.2试验设备 466

4.7.3试验内容及结果表示 466

4.8硬质塑料落锤冲击试验 467

4.8.1试样 467

4.8.2试验设备 468

4.8.3试验内容及结果表示 468

4.9塑料悬臂梁冲击试验 471

4.9.1试样 471

4.9.2试验设备 473

4.9.3试验内容及结果表示 473

4.10塑料冲击性能小试样试验 476

4.10.1试样 476

4.10.2试验设备 477

4.10.3试验内容及结果表示 478

4.11纤维增强塑料简支梁式冲击试验 478

4.11.1试样 478

4.11.2试验设备 479

4.11.3试验内容及结果表示 479

4.12流体输送用热塑性塑料管材简支梁冲击试验 480

4.12.1试样 480

4.12.2试验设备 481

4.12.3试验内容及结果表示 482

4.13热塑性塑料管冲击试验 484

4.13.1试样 484

4.13.2试验设备 484

4.13.3试验内容及结果表示 485

4.14硬质橡胶冲击试验 490

4.14.1试样 490

4.14.2试验设备 490

4.14.3试验内容及结果表示 491

4.15 不透性石墨材料冲击试验 492

4.15.1试样 492

4.15.2试验设备 493

4.15.3试验内容及结果表示 494

4.16人造金刚石冲击试验 495

4.16.1试样 495

4.16.2试验设备 495

4.16.3试验内容及结果表示 496

第5章 材料扭转性能测定试验 498

5.1金属材料室温扭转试验 498

5.1.1试样 498

5.1.2试验设备 499

5.1.3试验内容及结果表示 500

5.2金属大规格线材扭转试验 504

5.2.1试样 504

5.2.2试验设备 504

5.2.3试验内容及结果表示 505

5.3金属线材单向扭转试验 506

5.3.1试样 506

5.3.2试验设备 507

5.3.3试验内容及结果表示 507

5.4金属线材双向扭转试验 508

5.4.1试样 508

5.4.2试验设备 508

5.4.3试验内容及结果表示 509

5.5塑料扭转刚性试验 509

5.5.1试样 509

5.5.2试验设备 510

5.5.3试验内容及结果表示 510

第6章 材料剪切性能测定试验 512

6.1金属线材和铆钉剪切试验 512

6.1.1试样 513

6.1.2试验设备 513

6.1.3试验内容及结果表示 517

6.2销的剪切试验 517

6.2.1试样 518

6.2.2试验设备 518

6.2.3试验内容及结果表示 518

6.3塑料穿孔法剪切试验 518

6.3.1试样 519

6.3.2试验设备 519

6.3.3试验内容及结果表示 520

6.4纤维增强塑料层间剪切试验 521

6.4.1试样 521

6.4.2试验设备 522

6.4.3试验内容及结果表示 523

6.5纤维增强塑料冲压式剪切强度试验 524

6.5.1试样 524

6.5.2试验设备 525

6.5.3试验内容及结果表示 525

6.6硬质橡胶剪切试验 527

6.6.1试样 527

6.6.2试验设备 527

6.6.3试验内容及结果表示 528

6.7硫化橡胶与金属粘接拉伸剪切强度试验 528

6.7.1试样 528

6.7.2试验设备 529

6.7.3试验内容及结果表示 529

第7章 材料压缩性能测定试验 531

7.1金属材料压缩性能试验 531

7.1.1试样 531

7.1.2试验设备 534

7.1.3试验内容及结果表示 535

7.2金属轴承材料压缩试验 541

7.2.1试样 541

7.2.2试验设备 541

7.2.3试验内容及结果表示 542

7.3塑料压缩试验 543

7.3.1试样 543

7.3.2试验设备 545

7.3.3试验内容及结果表示 546

7.4纤维增强塑料压缩试验 548

7.4.1试样 548

7.4.2试验设备 549

7.4.3试验内容及结果表示 549

7.5单向纤维增强塑料平板压缩试验 550

7.5.1试样 550

7.5.2试验设备 551

7.5.3试验内容及结果表示 552

7.6纤维增强塑料面内压缩试验 553

7.6.1试样 553

7.6.2试验设备 554

7.6.3试验内容及结果表示 555

7.7纤维增强热固性塑料管轴向压缩试验 557

7.7.1试样 558

7.7.2试验设备 558

7.7.3试验内容及结果表示 559

7.8硫化橡胶短时间静压缩试验 560

7.8.1试样 560

7.8.2试验设备 560

7.8.3试验内容及结果表示 560

7.9硫化橡胶或热塑性橡胶室温、高温和低温压缩试验 561

7.9.1试样 562

7.9.2试验设备 563

7.9.3试验内容及结果表示 564

第8章 材料弯曲性能测定试验 566

8.1金属弯曲力学性能试验 566

8.1.1试样 566

8.1.2试验设备 568

8.1.3试验内容及结果表示 570

8.2金属材料弯曲试验 574

8.2.1试样 575

8.2.2试验设备 576

8.2.3试验内容及结果表示 577

8.3金属线材反复弯曲试验 579

8.3.1试样 579

8.3.2试验设备 579

8.3.3试验内容及结果表示 580

8.4钢筋混凝土用钢筋弯曲和反向弯曲试验 581

8.4.1试样 581

8.4.2试验设备 581

8.4.3试验内容及结果表示 583

8.5热双金属热弯曲试验 583

8.5.1试样 583

8.5.2试验设备 584

8.5.3试验内容及结果表示 586

8.6热双金属横向弯曲试验 590

8.6.1试样 590

8.6.2试验设备 591

8.6.3试验内容及结果表示 591

8.7焊接接头弯曲试验 592

8.7.1试样 592

8.7.2试验设备 596

8.7.3试验内容及结果表示 596

8.8塑料弯曲试验 599

8.8.1试样 599

8.8.2试验设备 601

8.8.3试验内容及结果表示 601

8.9纤维增强塑料弯曲试验 603

8.9.1试样 604

8.9.2试验设备 604

8.9.3试验内容及结果表示 605

8.10塑料焊接试样弯曲试验 607

8.10.1试样 607

8.10.2试验设备 609

8.10.3试验内容及结果表示 610

8.11硬质泡沫塑料弯曲强度和表观弯曲弹性模量测定试验 611

8.11.1试样 611

8.11.2试验设备 612

8.11.3试验内容及结果表示 612

8.12硬质橡胶弯曲试验 614

8.12.1试样 614

8.12.2试验设备 614

8.12.3试验内容及结果表示 615

8.13不透性石墨材料弯曲试验 616

8.13.1试样 616

8.13.2试验设备 617

8.13.3试验内容及结果表示 617

第9章 材料断裂性能测定试验 619

9.1金属材料表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验 619

9.1.1试样 619

9.1.2试验设备 620

9.1.3试验内容及结果表示 620

9.2金属材料平面应变断裂韧度试验 623

9.2.1试样 623

9.2.2试验设备 624

9.2.3试验内容及结果表示 627

9.3铁素体钢平面应变止裂韧度试验 630

9.3.1试样 630

9.3.2试验设备 631

9.3.3试验内容及结果表示 633

9.4金属材料准静态断裂韧度试验 638

9.4.1试样 638

9.4.2试验设备 642

9.4.3试验内容及结果表示 644

9.5金属材料焊接接头准静态断裂韧度试验 650

9.5.1试样 650

9.5.2试验设备 657

9.5.3试验内容及结果表示 657

9.6硬质合金横向断裂强度试验 661

9.6.1试样 661

9.6.2试验设备 662

9.6.3试验内容及结果表示 662

9.7烧结金属材料横向断裂强度试验 663

9.7.1试样 663

9.7.2试验设备 663

9.7.3试验内容及结果表示 663

第10章 材料疲劳性能测定试验 665

10.1金属材料扭应力疲劳试验 665

10.1.1试样 665

10.1.2试验设备 666

10.1.3试验内容及结果表示 667

10.2金属材料滚动接触疲劳试验 669

10.2.1试样 669

10.2.2试验设备 673

10.2.3试验内容及结果表示 673

10.3金属材料旋转弯曲疲劳试验 677

10.3.1试样 678

10.3.2试验设备 682

10.3.3试验内容及结果表示 683

10.4金属材料疲劳裂纹扩展速率试验 685

10.4.1试样 685

10.4.2试验设备 689

10.4.3试验内容及结果表示 690

10.5金属材料轴向等幅低循环疲劳试验 692

10.5.1试样 694

10.5.2试验设备 696

10.5.3试验内容及结果表示 697

10.6软质泡沫材料疲劳试验 699

10.6.1试样 699

10.6.2试验设备 700

10.6.3试验内容及结果表示 701

参考文献 703