固体材料在变形过程中可以吸收能量。变形程度可能不同，从而改变材料的能量需求。这种能量通过材料中的两种不同特性来衡量，即弹性和韧性。两者都与吸收能量有关，只是变形方式不同。本文将探讨有关韧性和弹性的所有重要方面。
材料的韧性是什么？
韧性是材料的特性。它说明了材料在冲击载荷下不断裂的强度。如果材料能够承受载荷并表现出应变而不会失效，那么它就是韧性材料。
韧性的最佳定义是什么？
韧性定义物体在断裂前吸收的能量。韧性与弹性变形和塑性变形有关。
材料的弹性是什么？
回弹性是指材料吸收的能量。它是在发生弹性变形时测量的。
韧性和弹性有何区别？
韧性与弹性变形和塑性变形有关，而回弹性仅与弹性和延展性有关或仅与弹性变形有关。
韧性和弹性在机械性能上有何不同
韧性是指在发生故障前承受冲击载荷的能力。韧性较高的材料具有较高的延展性和硬度。在承受冲击和动态载荷的材料（如切削工具和锤子）中必须考虑韧性。
阻力是指在冲击载荷作用下吸收能量和抵抗冲击的能力。这一特性对于弹簧材料来说很重要。当材料不断承受冲击载荷时，必须考虑到这一点。
应力和应变下的韧性与弹性
韧性模量的定义考虑了工程应力-应变图下方的整个区域。这是因为它与弹性和塑性变形有关。
弹性模量是应力-应变图下到弹性极限的面积。这是因为它与弹性变形有关。
工业中韧性材料与弹性材料的比较分析
金属的成型方法考虑了韧性。这些方法包括金属板成型、锻造、弯曲、钻孔等。
当涉及物体的弹性和延展性时，就会考虑弹性，这些材料大多是弹簧。
韧性模量与弹性模量
模量定义了韧性特性。它是施加拉伸载荷时使物体断裂所需的每单位体积能量。
模量是材料的弹性特性。它是施加拉伸载荷时使物体弹性变形所需的每单位体积能量。
材料强度中的韧性
材料的韧性受多种因素影响。这些因素包括负载量、负载类型（如拉伸或冲击）、温度、缺陷和杂质。
断裂韧性：抵抗裂纹扩展的能力
断裂韧性表示扩展预先存在的裂纹所需的负载量。这一特征很重要，因为无法完全避免出现缺陷，并且任何一种材料中都存在一定数量的缺陷。根据负载方向，断裂有三种模式。
韧性与硬度：比较概述
硬度和韧性是不同的属性，但相互关联。韧性是在失效前吸收能量的能力。硬度是抵抗变形、刮擦或压痕的能力。
韧性计算公式
韧性的数学表达式为
U=E/V，
其中，U 为韧性，E 为能量，V 为体积。它也与应力-应变曲线有关。这是从变形 0 点到断裂点的曲线下面积。
材料强度的弹性
机械强度的弹性取决于材料在受到负载时吸收的能量并仍能恢复其原始形状。
弹性模量：如何计算
它是由屈服强度和弹性模量计算得出的，屈服强度的平方除以弹性模量的两倍。
材料强度中的弹性证明是什么
弹性系数是任何材料在弹性极限内吸收的最大能量。在此范围内，材料能够保持其原始形状
证明弹性公式
它是根据应力-应变图下方的区域计算得出的。屈服强度的平方除以弹性模量的两倍。
证明弹性和弹性模量
弹性极限是材料在弹性极限内吸收的最大能量。它不涉及塑性变形。
弹性模量是材料在不发生永久变形的情况下单位体积的最大吸收能量。
材料韧性和弹性的测试方法
有测试方法可以测量材料的韧性和弹性。
夏比冲击试验测量韧性
将样品放在摆锤试验机上，通过夏比或伊佐德试验测量韧性。样品因摆锤冲击而发生过载事件而断裂。然后记录样品断裂后摆锤回摆的距离。
拉伸试验和弹性模量：如何进行
弹性模量通过万能拉伸试验机的拉伸试验来测试。在这种试验中，将负载施加到材料上，以测量材料对拉伸应力的响应。应力-应变曲线面积用于确定弹性模量。
评估材料韧性的先进测试方法
先进的材料测试方法中使用了一些技术。
极端条件下的韧性测量
为了在极端条件下保持韧性和机械强度，材料在空间考虑等极端条件下进行测试。进行与拉伸试验和夏比试验相同的试验，但条件不同，如极低温度或极低温条件。
聚合物和金属的弹性测试
Bayshore 弹性测试用于测量聚合物的弹性。在此测试中，一个球从样品上方高处落下。测量回弹高度以确定材料的弹性。这显示了滞后能量损失。
坚韧而有弹性的材料的应用
韧性较好的材料通常用于生产线和制造业中的切削刀具，例如夹具、固定装置、钻孔和车床。
弹性材料具有高机械强度、延展性和低弹性模量，这些材料用于弹簧应用。
应力-应变曲线中的弹性和韧性
应力-应变曲线用于确定材料的韧性和弹性。
屈服点、极限强度
屈服点是材料在弹性极限之后开始塑性变形的点。
极限强度是材料在不断裂或拉伸的情况下可以承受的最大负载。
使用曲线计算韧性
对于更坚韧的材料，必须承受高应力和应变。坚韧的材料具有机械强度和延展性的平衡。机械强度表示材料可以承受的力的大小，韧性表示在应力-应变曲线下失效前吸收的最大能量。
在应力-应变曲线上寻找弹性：实用技巧
应力-应变曲线中屈服点之前的面积即为回弹性。其值为屈服强度的平方除以弹性模量的两倍。
何时选择韧性或弹性
当材料承受冲击和动态载荷时，必须考虑韧性。例如，在汽车设计中，底盘选择结构钢，因为它可以在碰撞时吸收冲击力。当材料承受冲击载荷时，必须考虑弹性。