金属材料的抗剪强度计算

金属材料的性能是指用来表征材料在给定外界条件下的行为参量，通常包括使用性能和工艺性能。使用性能是指金属材料为了保证零件、工程构件或工具等的正常工作，材料所应具备的性能，包括力学、物理、化学等方面的性能，它决定金属材料的应用范围、安全可靠性和使用寿命等。工艺性能是指金属材料在被制成各种零件、构件和工具的过程中，材料适应各种冷、热加工的性能，主要包括铸造、锻压、焊接、切削加工、热处理等方面的性能，它决定材料是否易于加工或如何进行加工等。

本项目仅简单介绍金属材料的力学性能。

材料在外力作用下所表现的一些性能（如强度、硬度、韧度等），称为材料的力学性能，也称力学性能。它是设计零件、选择材料、验收和鉴定材料性能的重要依据之一。

1.载荷

金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用，这种外力称为载荷。根据载荷性质、零件受力情况可分为静载荷和动载荷两类。

（1）静载荷是指大小不变或变动缓慢的载荷，如机床床头箱对床身的压力、钢索的拉力等。

（2）动载荷包括冲击载荷和交变载荷，如空气锤锤杆所受的冲击力，齿轮、曲轴、弹簧等零件所承受的大小与方向是随时间而变化的载荷等。

2.变形

当金属材料受到载荷作用时，它会引起零部件形状和尺寸的变化，这种变化称为变形，包括弹性变形和塑性变形，当变形超过某一限度时，就会导致断裂。

（1）弹性变形是指金属材料的变形随着载荷的作用而产生，随着载荷的去除而消失的现象。

（2）塑性变形是指金属材料的变形随着载荷的作用而产生，随着载荷的去除不能完全消除的变形。

3.应力

无论何种固体材料，其内部原子之间都存在相互平衡的原子结合力。当材料受外力作用时，原来的平衡状态受到破坏，材料中任何一个小单元与其邻近的各小单元之间就诱发了新的力，称为内力。单位截面上的内力，称为应力。

当载荷性质、环境温度与介质等外在因素改变时，对材料力学性能的要求也不同。金属材料的力学性能主要是指强度、硬度、塑性和韧度等。