A-Level物理材料学应力-应变曲线的解读

　　上图为应力-应变测试仪，对材料施加不断加大的应力，直至断裂为止，其应变也可测量得到，这个变化过程可以用应力-应变曲线表示。曲线的横坐标是应变，纵坐标是外加的应力。曲线的形状反应材料在外力作用下发生的脆性、塑性、屈服、断裂等各种形变过程，是一个材料性能的重要特征。

　　上图为一个典型的韧性材料，比如低碳钢的应力-应变曲线。开始阶段ab是直线，应力与应变在此段成正比关系，材料符合胡克定律，直线的斜率就是材料的杨氏模量，直线部分 点所对应的应力称为材料的比例极限(b)。曲线超过比例极限点后将不符合胡克定律。在ac阶段内撤销外力，变形也随之消失，说明ac段也发生弹性变形，所以ac段称为弹性阶段。c点所对应的应力值称为材料的弹性极限。超过弹性极限后，材料将发生塑性形变。

　　从d点开始，应力增加不大而应变在快速增加，材料好像失去了抵抗变形的能力，把这种应力不增加而应变显著增加的现象称作屈服，屈服阶段曲线开始点所对应的应力称为屈服点(或屈服极限)。如果应力继续增加，在试件比较薄弱的某一局部(材质不均匀或有缺陷处)，变形显著增加，有效横截面急剧减小，出现了缩颈现象，试件很快被拉断，称为缩颈断裂阶段。