材料学，通过试验来研究材料的力学性能。试验的结果取决于试件的形状、尺寸、装夹方式以及测试方法。因此需要统一试验流程和标准。拉伸试验，作为测试材料强度的基础试验，被广泛接受。

最常用的是单轴拉伸试验(沿中心轴线施加载荷)，以规定的速率均匀地拉伸试样，记录拉力和伸长量。推导出应力-应变曲线、屈服强度、抗拉强度和断裂伸长率等材料参数。此外，还有双轴拉伸试验。

应力和应变

为了方便对不同尺寸试件的力学性能进行对比，将单位面积上受到的力作为统一的量化指标，即“应力”(Stress σ)。

应力(σ)等于力(F)除以试件初始横截面积(A0)，与压强的的单位(Pa)相同。不同的是：压强一般用于描述物体表面单位面积上受到外力的大小，而应力是指物体内部某个微元单位截面积上受到内力的大小。

在拉压试验中，试件会被拉长或者缩短，伸长量用△L表示(负值代表缩短)。为了方便对不同长度的试件进行对比，同样地，我们将伸长量(△L)除以试件初始长度(L0)，记为“应变”(Strain ε)。

试验过程中，随着拉力增加，记录应力和应变的数据，绘制成曲线，即“应力-应变曲线”。金属的应力-应变曲线，与其成分、热处理状态、已产生的塑性变形、应变率、温度以及应力状态都有关系。

用于描述应力-应变曲线的材料参数有：屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率以及断面收缩率。前两个参数表征强度，后两个参数表征延展性。

在弹性变形阶段，应力与应变成正比，两者是线性关系，载荷撤销后，试件可以恢复到初始形状。载荷继续增加，使材料应力超过屈服强度，试件会产生不可恢复的塑性变形，载荷撤销后，试件不能完全恢复到初始形状。(弹性变形可以恢复，塑性变形不能恢复)。

对已经发生塑性变形的试件，撤销载荷后重新施加载荷，需要施加比之前更大的载荷，才能使材料产生更多的塑性变形。这种现象，称为金属材料的“应变硬化”。在塑性变形过程中，试件的体积保持不变：A·L = A0·L0，随着拉伸长度L增加，横截面A会减小。

正应变与切应变

应变等于变形量除以初始长度，用于描述材料的相对变形。

当力的方向与截面方向垂直时，截面上产生正应力;

当力的方向与截面方向平行时，截面上产生切应力。

正应变描述垂直于截面方向的相对变形;切应变描述平行于截面方向的相对变形。

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