chapt2 拉伸与压缩-08.ppt

思考题 如图，梁AB、CD为刚性梁，杆AH、CI、DJ材料相同，弹性模量为E，横截面积分别为3A、A、2A，杆长分别为l、l、1.5l。求在B点作用F力时B点的位移。 * * * * * * * * * * * * §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * 1. 低碳钢拉伸的弹性阶段 (ope段) ① 线型 op—直线 pe—微弯曲线 ② 变形特点 a) 变形是弹性的 b) 大部分变形是线弹性的 c) 变形很小 ③重要规律、现象 ? =E? 虎克定律 §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * —比例极限 （proportiomal limit) ④ 特征值 ? =E? a) ?p （? ≤ ? p) b) E E=tg? c) ?e — 弹性极限 （elastic limit) A3钢 ?p≈ ?e≈200MPa E≈200GPa ?e §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * 2. 低碳钢拉伸的屈服(流动）阶段 (e s 段) ① 线型 ② 变形特点 ③ 重要规律、现象 水平线或锯齿状平台 a) 应力不增加，变形迅速增加 b) 含弹塑性变形 c) 变形量较大 45°晶格滑移线 §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * ④ 特征值 —屈服极限（yield limit) ?s 塑性材料的失效:?u=?s ?s= ?c″ 下屈服点应力 A3钢 ?s≈240MPa ? ? O c′ c″ §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * 3. 低碳钢拉伸的强化阶段 (sb 段) ①线型 ②变形特点 ③重要规律、现象 a) 加力才变形 b) 变形量大，绝大部分是塑性变形 上升曲线 a) 卸载定律 ?t —总变形 ?e —弹性变形 ?p —塑性变形 §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * b) 冷作硬化 工程应用：拉钢丝 —强度极限 （ultimate strength) ?b ④特征值 A3钢 ?b≈400MPa §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * 4. 低碳钢拉伸的颈缩（断裂）阶段 (bf段) ① 线型 ② 变形特点 ③重要规律、现象 部分变形迅速增大 下降曲线 颈缩、断裂 §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * ④ 特征值 ?f —无意义 a) 延伸率:? b) 截面收缩率：? 脆性、塑性及相对性 ?＞5％，塑性材料：低碳钢、铜、铝等 ?＜5％，脆性材料：铸铁、玻璃、陶瓷等 §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * 弹性段 屈服段 强化段 颈缩断裂段 线形 op—直线 pe—微弯曲线 水平线或锯齿状平台 上升曲线 下降曲线 变形特点 ①弹性 ②线弹性 ③小 ①应力不变，变形迅速 ②弹塑性③较大 ①加力才变形 ②变形大且塑性多 部分变形迅速增大 规律 现象 ? =E? （? ≤ ? p ) 45°晶格滑移线 卸载定律、冷作硬化、冷拉时效 颈缩、断裂 特征值 ?p：比例极限?e：弹性极限 E：弹性模量 ?s：屈服极限 ?b：强度极限 延伸率:? 截面收缩率：? §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * ε σ 二、无明显屈服现象的塑性材料 0.2 σ0.2 ?0.2 ，即此类材料的失效应力 名义屈服应力 三、铸铁拉伸时的机械性能 σbl 脆性材料的拉伸失效应力:?u=?bl §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * 四、 材料压缩时的机械性能 试件： 1.低碳钢压缩时的机械性能 EL= EY ?pL= ?pY ?sL= ?sY ?eL= ?eY ∴[?] L = [?]Y 低碳钢拉伸与压缩时的机械性能完全相同 §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * 2.铸铁压缩时的机械性能 ?by ?ｂy ---铸铁压缩强度极限； ?ｂy ?（4 — 6）?ｂl 压缩失效应力:?u=?by 铸铁抗压不抗拉 §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * 五、安全系数、许用应力、极限应力 塑性材料 脆性材料 极限应力 ：材料发生破坏时的应力 许用应力：构件工作时所允许产生的最大应力 安全系数：n §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * ? ? O D 思考：a、b、c三种材料的应力—应变曲线如图所示。其中强度最高的材料是 　 ，弹性模量最小的材料是 ，塑性最好的材料是 　 。 O ? ? a c b 练习：材料的应力—应变曲线如图所示。标出D点的弹性应变，塑性应变和延伸率 ?P ?e ? a c c §2.6 轴向拉伸或压缩时材料的机械性能 * 本章要点 截面法—截开、代替、平衡 轴力图—突变值 = 集中载荷 应力与强度设计准则—许用应力、安全系数、3类计算 应变—虎克定律、泊松比 机械性能指标—比例极