工程力学教学课件ppt作者魏道德贾玉梅第4章PPT46到48课件.ppt

4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 材料拉伸时的力学性能由拉伸试验测定。有两种曲线： F—Δl曲线（图4-18a） σ–ε曲线 (亦称为应力—应变曲线)，图4-18b为低碳钢Q235A的应力—应变曲线。该应力—应变曲线分为四个阶段，有四个特性点。 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 4．6 材料在拉伸与压缩时的力学性能 [问题] (1)何谓材料的力学性能？衡量材料的弹性、强度、塑性指标分别是什么？ (2)材料的许用应力是怎样确定的?塑性材料和脆性材料的极限应力分别是什么? 为什么？ (3)金属材料在承受轴向拉伸或压缩时有几种破坏形式？与那种应力有关？为什么？ 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 解 （1）计算活塞杆的轴力。活塞杆的受力图如图4-24b所示，气体对活塞的总推力为F。活塞杆的轴力FN等于气体对活塞的总推力。即 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 （2）校核活塞杆的强度。活塞杆每个截面上的工作应力为 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 解 （1）计算两杆的约束力。选取B销作为研究对象，受力图如图4-26b所示，列平衡方程 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 ∑Fy=0 FBCsin30°－F=0 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 4．7 构件的失效、许用应力与轴向拉 （压）杆的强度计算 （4）确定结构的许可载荷。为了保证结构安全可靠，选取两杆分别允许的最大载荷中的最小值，这样，当外载荷达到许可载荷时，BC杆的应力恰好等于材料的许用应力，AB杆还有一定的强度富裕。确定结构的许可载荷[F]=36kN。 4．8 应力集中的概念和轴向拉伸与压缩静不定问题 4．8 应力集中的概念和轴向拉伸与压缩静不定问题 4．8 应力集中的概念和轴向拉伸与压缩静不定问题 4．8 应力集中的概念和轴向拉伸与压缩静不定问题 4．8 应力集中的概念和轴向拉伸与压缩静不定问题 4．8 应力集中的概念和轴向拉伸与压缩静不定问题 这就是物理方程。将物理方程代入变形协调方程得 4．8 应力集中的概念和轴向拉伸与压缩静不定问题 4．8 应力集中的概念和轴向拉伸与压缩静不定问题 联立求解①、②两式得 4．8 应力集中的概念和轴向拉伸与压缩静不定问题 4．8 应力集中的概念和轴向拉伸与压缩静不定问题 (4-14) 理论应力集中系数a是一个大于1的数。实验表明，截面形状变化越剧烈、角越尖、孔越小，应力集中程度就越严重。 各种材料对应力集中的敏感程度并不相同。低碳钢等塑性材料良好的塑性性能具有缓和应力集中的作用。脆性材料无屈服阶段，对应力集中十分敏感。因此，对于脆性材料以及塑性较低的材料（例如高强度钢），必须考虑应力集中的影响。但对于铸铁等材料，本身存在引起应力集中的宏观缺陷（气孔、缩孔、夹渣等），其影响已经在测定其力学性能时所体现，因而在设计时不必再考虑应力集中的影响。当横截面上的应力随时间作周期性变化时，应力集