第一章轴向拉伸与压缩资料.ppt

(二) 低碳钢拉伸的屈服(流动）阶段 (bc 段) bc --屈服段: ?s ---屈服极限 塑性材料的失效应力:?s 。 滑移线： ?ｂ---强度极限 (三)、低碳钢拉伸的强化阶段 (cd 段) (四)、低碳钢拉伸的颈缩（断裂）阶段 (de 段) 当低碳钢拉伸到最大载荷时,在试件的某一局部范围内横截面急剧缩小.这一现象称为颈缩. 塑性应变 应力超过材料的弹性极限后，卸载至零时，残留的应变定义为塑性应变 1、伸长率:? 2、断面收缩率：? 3、脆性、塑性及相对性 (五)、伸长率和断面收缩率 卸载定律： 在卸载过程中,应力和应变按直线规律变化.这就是卸载定律. (六)、卸载定律和冷作硬化 冷作硬化 第二次加载时,其比例极限得到了提高,但塑性变形和延伸率却有所降低.这种现象称为冷作硬化. 四个特征点 低碳钢拉伸总结 四个阶段 弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 局部变形阶段 比例极限 弹性极限?e 屈服极限?s 强度极限?ｂ 六个指标: 强度指标 ?s ?ｂ 弹性指标 E ?p ? ? ?p 四、无明显屈服现象的塑性材料 名义屈服应力: ? 0.2 ，即此类材料的失效应力。 五、铸铁拉伸时的机械性能 ?ｂt ---铸铁拉伸强度极限（失效应力） 六 其他塑性材料拉伸时的力学性能. 七、材料压缩时的机械性能 由于各种原因使构件丧失其正常工作能力的现象，称为失效。 （1）塑性屈服，指材料失效时产生明显的塑性变形，并伴有屈服现象。塑性材料如低碳钢等以塑性屈服为标志。 （2）脆性断裂，材料失效时未产生明显的塑性变形而突然断裂。脆性材料如铸铁等以脆断为失效标志。 八 失效 材料的两种失效形式 练习 A ，实验测得。 正常工作时杆件内的应力称为工作应力 构件工作时应力的最高限度称为许用应力 构件失效时的应力称为极限应力 其中,n为安全系数 , 且 n1 §1–5 失效、安全因数和强度计算 几个概念 其中：[?]--许用应力， ?max--危险点的最大工作应力。 ②设计截面尺寸： 依强度准则可进行三种强度计算： 保证构件不发生强度破坏并有一定安全余量的条件准则。 ①校核强度： ③许可载荷： [例] 已知一圆杆受拉力P =25 k N，直径 d =14mm，许用应力 [?]=170MPa，试校核此杆是否满足强度要求。 解：① 轴力：N = P =25kN ②应力： ③强度校核： ④结论：此杆满足强度要求，能够正常工作。 已知：BC为木杆，许用应力 MPa cm2 AB为钢杆，许用应力 例 如图所示桁架结构中， MPa 求：结构的许可载荷 解： （1）以节点B为研究对 象，受力分析如图所示 ，由平衡方程可得 （2）计算各杆的许可轴力 kN kN 查表可知角钢的横截面面积为 cm2 （3）确定结构的许可载荷 由1杆的强度确定 kN kN 由2杆的强度确定 综上可知结构的许可载荷为 kN 一、拉压杆的变形及应变　　　　　　　　　　 §1－6 拉压杆的变形 1、拉(压)杆的纵向变形 绝对变形 线应变--每单位长度的变形，无量纲 相对变形 长度量纲 F F d l l1 d1 2、横向变形 横向绝对变形 横向线应变 F F d l l1 d1 3、横向变形与纵向变形的关系 单轴应力状态下，当应力不超过材料的比例极限时，一点处的纵向线应变e 与横向线应变e?的绝对值之比为一常数： 或 μ----- 横向变形因数或泊松比 F F d l l1 d1 4、荷载与变形量的关系——胡克定律 EA — 杆的抗拉（抗压）刚度。 例 如图所示为变截面杆，已知BD段 Cm2,DA段 cm2 kN， kN。求AB杆的变形 。（材料的 MPa） 解：首先分别求得BD、DC、CA三段的轴力 轴力图为: 5kN 5kN cm2 cm2 练习 1．本章主要介绍轴向拉伸和压缩时的重要概念：内力、应力、变形和应变等。 胡克定律 —材料的强度指标； —材料的塑性指标。 正应力公式 本章小结 胡克定律是揭示在比例极限内应力和应变的关系，它是材料力学最基本的定律之一。 平面假设：变形前后横截面保持为平面，而且仍垂直于杆件的轴线。 2．材料的力学性能的研究是解决强度和刚度问题的一个重要方面。对于材料力学性能的研究一般是通过实验方法，其中拉伸试验是最主要、最基本的一种试验。低碳钢的拉伸试验是一个典型的试验。它可得到如下试验资料和性能指标： 拉伸全过程的曲线和试件破坏断口； 其中 —材料抵抗弹性变形能力的指标； —名义屈服极限等测定有专门拉伸试验。 （或 ，强度极限 4．强度计算是材料力学研究的重要问题。轴向拉伸和压缩时，构件的强度条件是