轴向拉压(孙训芳).pptVIP

应力应变图 D A C B E ●冷作硬化(cold hardening)现象： ? O ? （缓慢）卸载线 卸载后重新加载 　　　　　　　 材料塑性变形后，强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象 F O1 OO1：残余应变 ? ?p ?e ? =?p+?e ●冷拉时效(cold time-effect) 应力应变图 D A C B E ? O ? （缓慢）卸载线 卸载后放置一段时间重新加载 　塑性变形材料放置一段时间后，强度、硬度进一步提高而塑性、韧性进一步下降的现象 ●其它塑性材料(ductile material)在拉伸时力学性质 O s e A 0.2% S s 0.2 4、低碳钢 特点：d 较大，为塑性材料 无明显屈服阶段的，规定以塑性应变es=0.2%所对应的应力作为名义屈服极限，记作s0.2 条件(名义) 屈服极限 (offset yield stress) 1、锰钢 2、硬铝 3、退火球墨铸铁 10 20 30 e (%) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 s(MPa) 特点： 　⑴sb—拉伸强度极限，脆性材料唯一拉伸力学性能指标； 　⑵应力——应变曲线无明显的直线段，即材料不服从虎克定律； 　⑶没有屈服阶段和“缩颈”现象，塑性变形很小，拉断后的残余变形只有0.5%~ 0.6%。 O P D l 强度极限： Pb ●铸铁的拉伸试验 脆性材料(brittle material) ●低碳钢的压缩试验 特点：在屈服极限前，与拉伸基本一样。继续压进入强化阶段后，低碳钢试件越压越扁。横截面面积不断增大，无法测定其压缩强度极限。 拉伸 压缩 O ?s 二、材料压缩时的力学性质 高度/直径=1.5-3 ●铸铁的压缩试验 ★铸铁拉压强度极限 ?by 是 ?bl 的4－5倍，此种材料只宜于用作受压物件； ★铸铁受压缩是沿斜截面错动而发生破坏，断口与轴线大约成 55o。 ?by ? (MPa) ? (%) 三 几种非金属材料的力学性能 1　混凝土：拉伸强度很小，结构计算时一般不加以考虑;使用标准立方体试块测定其压缩时的力学性能。 特点: (1) 直线段很短，在变形不大时突然断裂； (2) 压缩强度sb及破坏形式与端面润滑情况有关； (3) 以s —e 曲线上s =0.4sb的点与原点的连线确定“割线弹性模量”。 端面未润滑时 端面润滑时 s(MPa) e (%) O 2　木材 木材属各向异性材料 其力学性能具有方向性 正交各向异性材料 其力学性能具有三个相互垂直的对称轴 顺纹压缩 横纹压缩 木材竖劈 特点： 1 顺纹拉伸强度很高，但受木节等缺陷的影响波动; 2 顺纹压缩强度稍低于顺纹拉伸强度，但受木节等缺陷的影响小; 3 横纹压缩时可以比例极限作为其强度指标; 4 横纹拉伸强度很低，工程中应避免木材横纹受拉。 松木顺纹拉伸、压缩和横纹压缩时的s —e 曲线 许用应力 [?] 和弹性模量 E 均应随应力方向与木纹方向倾角不同而取不同数值。 s(MPa) e (%) 顺纹拉伸 顺纹压缩 横纹压缩 3 玻璃钢 　以玻璃纤维（或玻璃布）作为增强材料，与热固性树脂粘合而成的一种复合材料 　主要优点：重量轻、比强度（拉伸强度/密度）、成型工艺简单、耐腐蚀、抗震性能好 各向异性材料 纤维的方向性 ?by ? (MPa) ? (%) 四、两类材料(脆性和塑性)力学性能比较 1 弹性范围内是否服从胡克定律; 2 延伸率是否大于5%; 3 屈服前抗拉、抗压性能是否相同; 4 材料力学性能的表征指标; 5 对动载荷的承受能力; 生活的艺术 塑性材料适合做承拉构件，脆性材料适合做承压构件。 几种新材料的力学性能简介 7 强度计算 许用应力和安全系数 (Strength calculation、 Allowable stress and Safety factor) ●危险应力? 0(?u)(极限应力)：材料丧失正常工作能力时的应力 ? 0(?u)= ?s ┄┄塑性材料 ?b ┄┄脆性材料 ( u — Ultimate) 1 荷载的确定是近似的； 2 计算简图不能精确地反映构件的实际情况； 3 实际材料的均匀性是假设的； 4 公式和理论的近似性； 5 结构在使用过程中会偶遇超载的情况。 但是： 所以，为安全起见，将危险应力打一折扣，即除以一个大于1的数，用n表示，这个数即称为安全系数(Safety factor) 。 ●安全系数的选取 （安全、经济） ●许用应力(Allowable stress) n= 1.5--2