00-2第二节 直杆的拉伸与压缩幻灯片.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * §2-6 拉伸和压缩时材料的机械性能 目 录 * §2-6 拉伸和压缩时材料的机械性能 二 低碳钢的拉伸 目 录 * §2-6拉伸和压缩时材料的机械性能 明显的四个阶段 1、弹性阶段ob 比例极限 弹性极限 2、屈服阶段bc（失去抵抗变形的能力） 屈服极限 3、强化阶段ce（恢复抵抗变形的能力） 强度极限 4、局部径缩阶段ef 目 录 * 两个塑性指标: 延伸率: 截面收缩率: 为塑性材料 为脆性材料 低碳钢的 为塑性材料 目 录 §2-6 拉伸和压缩时材料的机械性能 * §2-6 拉伸和压缩时材料的机械性能 三 卸载定律及冷作硬化 1、弹性范围内卸载、再加载 2、过弹性范围卸载、再加载 即材料在卸载过程中应力和应变是线性关系，这就是卸载定律。 材料的比例极限增高，延伸率降低，称之为冷作硬化或加工硬化。 目 录 * §2-6 拉伸和压缩时材料的机械性能 四 其它材料拉伸时的力学性能 对于没有明显屈服阶段的塑性材料，用名义屈服极限σ0.2来表示。 目 录 * §2-6 拉伸和压缩时材料的机械性能 对于脆性材料（铸铁），拉伸时的应力应变曲线为微弯的曲线，没有屈服和颈缩现象，试件突然拉断。延伸率约为0.5%。为典型的脆性材料。 σb—拉伸强度极限。它是衡量脆性材料（铸铁）拉伸的唯一强度指标。 目 录 * 一 试件和实验条件 常温、静载 目 录 §2-6 拉伸和压缩时材料的机械性能 * 二 塑性材料（低碳钢）的压缩 屈服极限 比例极限 弹性极限 拉伸与压缩在屈服阶段以前完全相同。 E --- 弹性模量 目 录 §2-6 拉伸和压缩时材料的机械性能 * §2-6 拉伸和压缩时材料的机械性能 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 目 录 * 目 录 §2-6 拉伸和压缩时材料的机械性能 * §2-7 拉伸和压缩的强度计算 一 安全系数和许用应力 工作应力 极限应力 塑性材料 脆性材料 塑性材料的许用应力 脆性材料的许用应力 目 录 n —安全系数 —许用应力。 * 二 强度条件 根据强度条件，可以解决三类强度计算问题 1、强度校核： 2、设计截面： 3、确定许可载荷： 目 录 §2-7 拉伸和压缩的强度计算 * §2-7 拉伸和压缩的强度计算 例题2-3 解：1、研究节点A的平衡，计算轴力。 由于结构几何和受力的对称性，两斜杆的轴力相等，根据平衡方程 F=1000kN，b=25mm，h=90mm，α=200 。〔σ〕=120MPa。试校核斜杆的强度。 F F 得 2、强度校核 工作应力为 斜杆强度不够 目 录 F * 例题2-4 D=350mm，p=1MPa。螺栓 [σ]=40MPa，求直径。 每个螺栓承受轴力为总压力的1/6 解： 油缸盖受到的力 根据强度条件 即螺栓的轴力为 得 即 螺栓的直径为 目 录 §2-7 拉伸和压缩的强度计算 * 例题2-5 AC为50×50×5的等边角钢，AB为10号槽钢，〔σ〕=120MPa。求F。 解：1、计算轴力。（设斜杆为1杆，水平杆为2杆）用截面法取节点A为研究对象 2、根据斜杆的强度，求许可载荷 A F α 查表得斜杆AC的面积为A1=2×4.8cm2 目 录 §2-7 拉伸和压缩的强度计算 * 3、根据水平杆的强度，求许可载荷 A F α 查表得水平杆AB的面积为A2=2×12.74cm2 4、许可载荷 目 录 §2-7 拉伸和压缩的强度计算 * §2-8 热应力的概念 由于温度变化而引起的应力，称为 温度应力 或 热应力。 杆AB长为l，面积为A，材料的弹性 模量E和线膨胀系数?，求温度升高 ?T 后杆温度应力。 * §2-8 热应力的概念 因温度引起的伸长 因轴向压力引起的缩短 列物理条件 建立补充方程 * §2-9 应力集中的概念 常见的油孔、沟槽等构件均有尺寸突变，突变处将产生应力集中现象。即 称为理论应力集中系数 1、形状尺寸的影响： 尺寸变化越急剧、角越尖、孔越小，应力集中的程度越严重。 2、材料的影响： 应力集中对塑性材料的影响不大； 应力集中对脆性材料的影响严重，应特别注意。 目 录 * §2-9 应力集中的概念 * 小结 1.拉伸与压缩的基本概念 2.内力、截面法，轴力的计算和轴力图的绘制 3. 拉伸和压缩时的应力和变形 4.典型的塑性材料和脆性材料的主要力学性能及相 关