第八章 轴向拉伸课件.ppt

* * * * 构件发生断裂或者显著的塑性变形是不允许的，从强度方面考虑，断裂、屈服、显著的塑性变形是构件实效的一种形式。通常将强度极限和屈服极限统称为材料的极限应力。 * 为了保证拉压杆在工作时不致因强度不够而破坏，杆内的工作应力不得超过材料的许用应力。 * * * * * * * * 在比例极限内，横向正应变与轴向正应变成正比 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * P P 铆钉 特点：可传递一般 力，不可拆卸。 铆钉连接 * m 轴 键 齿轮 特点：传递扭矩。 平键连接 * 2、受力特点和变形特点： n n （合力） （合力） P P 以铆钉为例： ①受力特点： 构件受两组大小相等、方向相反、作用线相互很近（差一个几何平面）的平行力系作用。 ②变形特点： 构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动。 * n n （合力） （合力） P P ③剪切面： 构件将发生相互的错动面，如n– n 。 ④剪切面上的内力： 内力 — 剪力Fs ，其作用线与剪切面平行。 P n n Fs 剪切面 * n n （合力） （合力） P P 3、连接处破坏三种形式： ①剪切破坏 沿铆钉的剪切面剪断，如 沿n– n面剪断 。 ②挤压破坏 铆钉与钢板在相互接触面 上因挤压而产生显著的塑性变形，发生破坏。 ③拉伸破坏 P n n Fs 剪切面 钢板在受铆钉孔削弱的截面处，应力增大，易在连接处拉断。 * 二、剪切的实用计算 实用计算方法：根据构件的破坏可能性，采用能反映受力基本特征，并简化计算的假设，计算其名义应力，然后根据直接试验的结果，确定其相应的许用应力，以进行强度计算。 适用：构件体积不大，真实应力相当复杂情况，如连接件等。 实用计算假设：假设剪应力在整个剪切面上均匀分布，等于剪切面上的平均应力。 * 1、剪切面--As ： 错动面。  剪力--Fs： 剪切面上的内力。 2、名义剪应力--?： 3、剪切强度条件（准则）： n n （合力） （合力） P P P n n Fs 剪切面 工作应力不得超过材料的许用应力。 * 三、挤压的实用计算 1、挤压力―Pbs ：接触面上的合力。 挤压：构件局部面积的承压现象。 挤压力：在接触面上的压力，记Pbs 。 假设：挤压应力在有效挤压面上均匀分布。 * 2、挤压面积：接触面在其径向平面（垂直Pbs方向）上的投影面的面积。 3、挤压强度条件（准则）： 工作挤压应力不得超过材料的许用挤压应力。 挤压面积 最大挤压应力 * 四、应用 * * 为充分利用材料，切应力和挤压应力应满足 * 例1 图示接头，受轴向力F 作用。已知F=50kN，b=150mm，δ=10mm，d=17mm，a=80mm，[σ]=160MPa，[τ]=120MPa，[σbs]=320MPa，铆钉和板的材料相同，试校核其强度。 2.板的剪切强度 解：1.板的拉伸强度 * 3.铆钉的剪切强度 4.板和铆钉的挤压强度 结论：强度足够。 * * * * * * * * * * * 材料的强度、刚度与稳定性不仅与材料的形状、尺寸及所受的外力有关，还与材料的力学性能有关，材料的力学性能由试验确定。拉伸试验是研究材料力学性能中最基本、最常用的试验。 * 把试样安装在试验机的上下夹头内，并在测试段的两端安装轴向变形的仪器。开动机器，缓慢地加载。发现随着载荷F的增大，试样逐渐被拉长，拉力与变形的曲线图称为拉伸图。 * 拉伸图不仅与试样的材料有关，而且与试样的横截面尺寸及标距有关。如：试验段的横截面越大，其拉伸所需要的拉力越大；在同一拉力下，标距越大，拉伸变形也越大.不宜用拉伸图表征材料的力学性能。 * 当应力达到一定值，或者有微小的波动，而变形确急剧增长的现象，称为屈服。是材料发生屈服的正应力，称为材料的屈服应力或屈服极限。 * 在小于比例极限时，停止加载；应力与应变仍然保持正比例的关系，沿着ao回到o点，变形完全消失。这种仅产生弹性变形的现象一直持续到应力-应变曲线的某点B，对应该点的正应力称为弹性极限。 * 试样断裂时残余变形最大，材料能经受较大的塑性变形而不破坏的能力，称为材料的塑性或延性。材料的塑性用伸长率或断面收缩率来进行量度。 * * * 三 脆性材料（铸铁）的压缩 脆性材料的抗拉与抗压性质不完全相同 压缩时的强度极限远大于拉伸时的强度极限（承压构件） §8－4 材料拉压时的力学性能 * §8－4 材料拉压时的力学性能 * 解： 例8-2 铜丝直径d