[工学]4拉性能.ppt

结论与讨论 由内力求应力需要三方面条件： 静力学条件，变形协调条件，物理关系 2. 拉压杆横截面上的内力只有轴力，因此， 横截面上只存在正应力，没有切应力。 3. 拉压杆横截面上的正应力是均匀分布的, 即 σ = FN /A 4. 拉压杆的斜截面上一般既有正应力，又有切应力。 正应力最大值位于横截面上，数值为 σ ；切应力 最大值在与轴线成45°角的截面上，数值为 σ/2. §2.4 材料在拉压时的力学性能 力学性能mechanical properties——又称机械性能，指材料在外力作用下表现出的破坏和变形等方面的特性。 目的——确定材料破坏和变形方面的重 要性能指标，以作为强度和变形计 算的依据。 方法——试验。 一、拉伸试验和压缩试验 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。 二、低碳钢拉伸时的力学性质 低碳钢：含碳量低于0.3﹪ 低碳钢拉伸试验——拉伸图 2.应力-应变图（σ-ε图） ①弹性阶段 elastic stage 比例阶段proportional limit： σ ≤ σp 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 特征应力：屈服极限σs yield limit Q235钢 σs=235MPa ③强化阶段 strengthing stage 特点： 应变硬化 strain hardening 材料恢复变形抗力， σ-ε 关系非线性， 滑移线消失， 试件明显变细。 ④颈缩阶段（局部变形阶段） stage of local deformation 特征：颈缩现象 necking 断口：杯口状 有磁性 思考原因为何？ 3. 特征应力 冷作硬化 cold hardening 5.塑性指标 三、其他塑性材料拉伸 塑性材料特点 δ＞5﹪ 问题 对无明显屈服阶段的 塑性材料, 如何确定强度 指标？ 　1.强度极限低 　　σb=110～160MPa 　2.非线性 　　近似用割线代替 　3.无屈服，无颈缩 　4.　δ＜０．５﹪； 　５．平断口 １．Ｅ， σp ， 　 σｅ，σｓ 　与拉伸相同 ２．测不出σｂ ３．试件呈鼓状 １．σｂ高于拉伸 　　　　（ 接近4倍） ２．δ　大于拉伸 　　　　（接近５﹪） ３．Ｅ与拉伸不同 ４．斜断口 可制成受压构件 结论与讨论 3．工程材料按其断后伸长率大小分成两大类： 塑性材料和脆性材料； 　　　 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．　　 　5．根据卸载定律，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 ；　　　 2-22* 根据虎克定律E= ,下述关于E的说法中正确的是 。 正确答案： C 作业 拉延(drawn)现象 σ ε 颈缩 聚合物 σs σb σ（MPa） ε（%） 100 50 0.45 σb 四、铸铁拉伸 压缩 σ(MPa) 0.20 0.10 200 400 ε 五、压缩 低碳钢 压缩试验无意义 拉伸 400 σ(MPa) ε 300 600 0.10 0.05 压缩 铸铁 拉伸 不宜受拉！ １．强度、变形计算必须了解材料的力学性能； ２．了解材料的力学性能主要是分析σ-ε曲线； 问题1：如何得到σ-ε曲线？ 问题2：如何分析σ-ε曲线？ ε σ ε ＝ εｅ＋ εｐ　 εe εp ε 6．三种拉伸应力－应变曲线 σ（MPa） ε（%） 100 50 0.45 σb 脆性材料 σ ε 聚合物 σs σb σ ε 塑性金属材料 σs σb 选项 A B C D