材料力学第02章a(拉压)---1.ppt

§2-4 材料拉伸时的力学性能 已知：F=15kN，AB杆d=20mm，求AB杆内的应力。 问：AB杆是否安全？ F A C B 30° 1 2 一、拉伸试验和应力-应变曲线 1、拉伸试验国家标准：GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》 力学性能：材料在外力作用下表现的变形和破坏等方面的特性。 §2-4 材料拉伸时的力学性能 3、试件： l——标距 l 圆截面试样 l=5d 5倍试样 l=10d 10倍试样 2、试验条件：常温(20℃)；静载（缓慢地加载）； 2、试验仪器：万能材料试验机 拉伸试件 2、试验仪器：万能材料试验机 3、拉伸图(F--Δl 曲线) F Δl F--Δl 曲线 F F l1 l Δl= l1－l 4、应力--应变曲线(? --? 曲线) σ--ε曲线 ? ——应变，单位长度的伸长量( 一点的伸长量)，量纲为1。 低碳钢：含碳量在0.3％以下 σ--ε曲线 1、弹性阶段 2、屈服阶段 3、强化阶段 4、局部变形阶段 二、 低碳钢在拉伸时的力学性能 1 2 3 4 A B ?e -- 弹性极限 elastic limit 1、弹性阶段 (oB段) ?e ?P 线弹性阶段 (oA段) ?P -- 比例极限 proportional limit E——（杨氏）弹性模量， young’s modulus,材料常数, 在线弹性阶段内 量纲和单位与σ相同 胡克定律 ?s ---屈服极限 yield limit 2、屈服阶段 在屈服阶段内，试件产生显著的塑性变形。表面有明显的450方向滑移线 ?s 2 屈服极限?s 是衡量材料强度的重要指标 ? —?曲线 ?e ?p 1 ?ｂ---强度极限  ultimate limit 3、强化阶段 强度极限?ｂ是材料所能承受的最大应力，是衡量材料强度的另一重要指标。 ?b 3 σ--ε曲线 ?e ?p ?s 1 2 4、局部变形阶段 颈缩现象： ?b σ--ε曲线 ?e ?p ?s 3 1 2 4 ?ｂ---强度极限 ?e -- 弹性极限 ?P -- 比例极限 ?s ---屈服极限 5、强度指标和塑性指标： 伸长率:? 断面收缩率：? 材料分类：脆性材料和塑性材料 ?＜5％为脆性材料 ?≥5％为塑性材料 Q235钢： ?ｂ=390MPa ?s =235MPa 强度指标： 塑性指标： 伸长率:?=20~30％ 断面收缩率：?=60％左右 5、卸载定律和冷作硬化 卸载定律：在卸载过程中，应力和应变按直线规律变化。 动画 5、卸载定律和冷作硬化 σ--ε曲线 ?s ?b O O c b 卸载定律：在卸载过程中，应力和应变按直线规律变化。 比例极限得到提高 但塑性变形和延伸率有所降低 三、其他塑性材料在拉伸时的力学性能 16Mnq钢 ?ｂ=510MPa ?s =340MPa ?=20％ 15MnVNq钢 ?s =420MPa (P24) 黄铜 高碳钢 e s 无明显屈服现象的塑性材料 % 0.2 s 0.2 ? 0.2 ——名义屈服极限 ?ｂ ---强度极限 四、铸铁拉伸时的力学性能 d h h=(1.5~3)d 压缩试件 §2-5 材料压缩时的力学性能 动画7 1、塑性材料 塑性材料的拉压性能相同。 低碳钢 低碳钢压缩时的弹性模量E和屈服极限?s 都与拉伸时大致相同。 ?bc ---铸铁压缩强度极限； ?bc ?（4～6）?bt 2、脆性材料 铸铁 3、混凝土的力学性能 混凝土压缩试件 标准试件：15×15×15cm　 试验标准：GBJ107-87 非标准试件：20×20×20cm　 10×10×10cm 混凝土：水泥、沙子、石子 标准养护28天 ?b 立方体的强度值即为该混凝土的标号 * §2–1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 §2-4 材料拉伸时的力学性能 §2-9 轴向拉伸或压缩的应变能 §2-10 拉伸、压缩超静定问题 §2-11 温度应力和装配应力 第二章 拉伸、压缩与剪切 §2-12 应力集中的概念 §2-7 失效、安全因数和强度计算 §2–2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 §2–3 轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 §2-8 轴向拉伸或压缩时的变形 §2-5 材料压缩时的力学性能 §2-13 剪切和挤压的实用计算 一、工程实例 §2–1 工程实际中的轴向拉伸与压缩问题 悬索桥 一、工程实例 斜拉桥 §2–1 工程实际中的轴向拉伸与压缩问题 拱 桥 拱 桥 桁架桥 受力特点：外力合力的作用线与杆的轴线重合。 二、轴向拉压的特点 变形特点：沿杆件的轴线伸长和缩短。 轴