【案例1-1】 史上空前的海难——泰坦尼克号的沉没
1912年，世界航海史上曾被骄傲地称为“永不沉没的巨轮”泰坦尼克号初航时，与一座漂浮的冰山发生了仅仅10 s的碰撞，35 cm厚的双层船体钢板就在水位线处像拉链拉开一样被撕裂，海水排山倒海般涌向船内，约3 h后，这辉煌的首航竟给它带来了葬身海底的厄运。人们不禁要问，到底是什么原因导致这场悲剧的发生？排除其他人为因素，设计、材料的选择和性能无疑起着至关重要的作用。
金属的力学性能是指金属在外力作用下表现出来的性能。表征和判定金属力学性能所用的指标和依据，称为金属力学性能判据。判据的高低表征了金属抵抗各种损伤作用能力的大小，也是金属制件设计时选材和进行强度计算的主要依据。
金属在加工和使用过程中都会受到外力的作用，这种外力通常称为载荷。载荷按照性质不同，一般可分为静载荷和动载荷（冲击载荷和交变载荷统称为动载荷）。静载荷指载荷的大小和方向不随时间发生变化或变化极缓慢的载荷。例如：汽车在静止状态下，车身自重引起的对车架和轮胎的压力属于静载荷。冲击载荷是指以较高的速度作用于零部件上的载荷。例如：当汽车在不平的道路上行驶时，车身对车架和轮胎的冲击即为冲击载荷；交变载荷是指大小与方向随时间发生周期性变化的载荷。运转中的发动机曲轴、齿轮等零部件所承受的载荷均为交变载荷。根据加载形式的不同，外加载荷也可分为拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭转载荷等，如图1-1所示。
金属材料在外加载荷的作用下，形状和尺寸的变化称为变形。变形一般分为弹性变形和塑性变形。所谓弹性变形，是指构件受到外加载荷作用时产生变形，载荷卸除后恢复原状的变形。而塑性变形则是指构件在外加载荷作用下产生变形，且当载荷卸除后不能恢复原状的变形，也称为永久变形。(www.xing528.com)
金属材料的力学性能是设计和制造汽车零件的重要依据，也是控制汽车零件质量的重要参数。金属材料的选择离不开对金属力学性能的分析。例如汽车轮胎紧固螺栓材料及规格的选择，就必须能够保证螺栓在使用过程中不会由于承受不住剪切而扭断，从而保证驾乘人员的安全，如图1-2所示。
金属材料的力学性能主要包括静态力学性能（强度、塑性、硬度）和动态力学性能（韧性、疲劳强度）。
图1-1 载荷的作用形式
图1-2 汽车轮胎紧固螺栓
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