04 拉力学性能.ppt

结 论 与 讨 论 １．强度、变形计算需要了解材料的力学性能 ２．了解材料的力学性能主要是研究 σ-ε 曲线 题目1 如何得到 σ-ε 曲线（试验） 题目2 如何分析 σ-ε 曲线（结合试件） 3．工程材料按其断后伸长率大小分成两大类 塑性材料　　δ＞５﹪ 　　　 脆性材料　　δ＜５﹪ 4．塑性材料和脆性材料的强度指标不同 　　塑性材料取 σｓ 或 σ0.2，脆性材料取 σｂ ε σ 　5．一般地一点线应变 ε 由两部分组成 弹性应变 εｅ和塑性应变 εｐ 　　　 ε ＝ εｅ＋ εｐ　 εe εp ε 6．两种拉伸应力－应变曲线 σ（MPa） ε（%） 100 50 0.45 σb 脆性材料 σ ε 塑性金属材料 σs σb 再见勿以善小而不为勿以恶小而为之 * 1. 拉压杆横截面上没有切应力，只有正应力 正应力是均匀分布的，即 注意: 这个结论是在分析变形的基础上得到的 F F 变形前 变形后 上节回顾 2. 拉压杆的斜截面上既有正应力，也有切应力　 不同于横截面 　　　 F α k k α pα 小 结 建立强度条件 任意横截面的轴力可求 每一横截面内任意点的应力可求 杆内最大应力可求 还需要掌握材料的相关性能 1-5 拉伸和压缩时材料的力学性能 力学性能 mechanical properties (机械性能) 破坏特性 变形特性 目的： 确定材料破坏和变形方面的重要性能指标 强度和变形计算的依据 方法：试验 一、试验简介 标点 标点 F F d l 1.目的 测定材料拉压时的力学性能 2.设备 万能试验机 引伸仪 3.拉伸试件 4.加载方式和记录 渐加静载荷——由零开始，缓慢增加， 至终值后数值不再变化或变化很小 记录载荷F 与伸长⊿l 的关系。 l = 5d（短试件） 标距 l , l =10d （长试件）, 二、低碳钢拉伸时的力学性能 低碳钢：含碳量低于0.3﹪ 1. 拉伸图 l ⊿l F F 低碳钢拉伸试验——拉伸图 拉伸图 F Δl 缺点 尺寸效应 尺寸不同，曲线不同 2.应力-应变图（σ-ε图） 目的：克服拉伸图的尺寸效应 σ ε l ——原长 名义应力 名义应变 A——初始横截面面积 σ ε ?e ?p ①弹性阶段 elastic stage 特点 变形是完全弹性的 特征应力 弹性极限?e elastic limit 比例极限?p proportional limit σ ε ?e ?p 弹性阶段 胡克定律 Hookes Law σ ≤ σp E——弹性模量 材料弹性常数 σ = Eε 线性关系 （1-4） σ ε ?e ?p 弹性阶段 E——弹性模量 （杨氏模量） 单位 Pa 1GPa = 109 Pa 物理意义 材料抵抗弹性变形的能力 几何意义 σ-ε 图比例阶段斜率 σ = Eε ②屈服阶段 yield stage 特点 材料失去抵抗变形的能力 ——屈服(流动） yield 应力不增加，变形增加 特征应力 屈服极限σs yield limit Q235钢 σs= 235 MPa σ ε σs 屈服阶段 σ ε σs F F 45° 滑移线 方位—与轴线成45°