5材料力学第二章轴向拉伸和压缩讲解.pptVIP

* 角钢 角钢有等边和不等边两种。等边角钢也称等肢角钢，以符号“L”后加“边宽×厚度”（单位为mm）表示，如×厚度”表示，如L100×100×10表示肢宽100mm、厚10mm的等边角钢。 * * 材料的分类：根据试件断裂时的残余相对变形率将材料分类： 延伸率（δ）5% 塑性变形：低碳钢，铜，塑料，纤维。 延伸率（δ）5% 脆性变形：混凝土，石块，玻璃钢，陶瓷，玻璃，铸铁。 冷作硬化：材料经过屈服而进入强化阶段后卸载，再加载时，弹性极限明显增加，弹性范围明显扩大，承载能力增大的现象。 强度指标：对塑性材料，在拉断之前在残余变形0.2 %（产生0.2%塑性应变）时对应的应力为这种材料的名义屈服应力，用 ?0.2表示 ，即此类材料的失效应力。 锰钢、镍钢、铜等 脆性材料拉伸的机械性能特点： 1.断裂残余相对变形率δ5% 2.弹性变形基本延伸到破坏 3.拉伸强度极限比塑性材料小的多 4.?b是脆性材料唯一的强度指标 ?0.2 or ?s ?b * §2-6 轴向拉伸时直杆斜截面上的应力 轴力S=P 则斜截面上的应力 沿法线n的应力： 剪应力： 当α＝0°时，正应力 最大。 当α＝45°, τ剪应力最大。 当α＝90 °时，剪应力为零。 P α P Α S P A’ σn 1、分析 α A’ A * 符号：拉应力为正，压应力为负。 剪应力， 绕物体内任一点(研究对象)有顺时针转动趋势为正，反之为负。 角，X轴旋至截面外法线 ，逆时针转为正，反时针转为负。 2、讨论： ① 直杆受轴向拉压时，横截面上的正应力最大，剪应力为零。 拉伸性能较差的铸铁等脆性材料所制成的杆件，在轴向拉伸时，沿横截面断裂，就是由最大正应力所引起的。  * ② 角的截面上。 即直杆在受到轴向拉压时，在与横截面成45°角的斜面上的剪应力最大，等于横截面上正应力的一半。 (a) 用抗剪能力比抗拉能力较差的材料制成的杆件（低碳钢平版）受拉伸达屈服时，在试件表面出现的滑移线。 低碳钢轴向拉伸时在与杆轴线成 45°倾角的斜截面上。剪应力达到最大值。故可推断，材料的屈服与最大剪应力有关。该条纹系因材料内部晶格间沿最大剪应力方向发生相互错动所致，称为滑移线。 (b) 铸铁制试件在进行压缩实验时，试件沿与杆轴成45°角的斜截面破坏。 * ③ ，纵截面,纵向纤维之间不存在相互的挤压与相对的滑移。 * §2-7 压缩时材料的机械性能 1.概述：试件：圆柱形试件，金属材料 立方体试件：混凝土，石块（混凝土压缩试剂） 试验：常温静压缩试验：万能材料试验机2. 材料的压缩图 材料压缩的应力应变图 名义应变图（如不特殊声明，则均为名义应力应变图） * 3. 塑性材料压缩时的应力应变图 特点： (1)屈服阶段之前，应力应变图与拉伸时σ-?图完全重合 (2)压缩过程中，外观：圆柱状 鼓形 饼状 纸状 (3)测不出极限（破坏）应力 σ σD σB O ? 比较： 拉伸实验： 可测出（弹性极限， 屈服极限和强度极限） 压缩实验： 则最多测出2个 (弹性极限，屈服极限） * 4. 脆性材料压缩时的机械性质 特点： (2)压缩时的强度极限σb大大高于拉伸时的强度极限 (3)压缩时强度高，多用于承压， 如建筑物，墙壁，机器底座 (1)δ5% 200 300 400 500 600 700 0 2 4 6 8 10 12 σ(Mpa) σb σb ε% 铸铁受压时的的机械性能： (1)压缩时的强度极限是拉伸时的2~4倍 (2)与拉伸一样，无明显的屈服阶段和直线部分 (3)破坏发生在与轴线约成45度的斜面上 * 5. 木材：各向异性材料在不同的方向上具有不同的力学性质 (2). 拉伸强度压缩强度 (1). 顺纹方向横纹方向 木材横纹抗压强度测定试样与受力方向 1-径向全部抗压