[理学]采矿09级材料力学001.ppt

2.4 拉压杆件的变形分析 2.4.2 相对变形 正应变 1 正应变 讨论：物体受力变形大则更接近失效问题 设构件中一微元受力后发生位移与变形 2. 切应变（剪应变） dx σx σx u u+du τ τ β α 等截面杆件受拉问题 1 1 2 2 l FP FP l+Δl 变截面杆件受拉问题(A非常数） dx FP FP 2.4 拉压杆件的变形分析 2.4.3 横向变形与泊松比 横向变形的概念 横向变形问题：εy与轴向变形εx 和材料性能有关 设有参数ν ，则 1 1 2 2 l FP FP l+Δl 或 某些金属材料的E、ν 值，ref tab 2-1, page 32 例题2-9~2-11，Page 32~34 2.4 拉压杆件的变形分析 2.5 材料的力学性能 2.5.1 材料的应力应变曲线 材料试验机及其工作原理 油泵 试 件 活塞杆 活 塞 油 缸 夹 具 压力表 油 管 2.5 材料的力学性能 σs σP σe ε σ σb σr εt εP εe 2.5.2 材料的弹性力学性能 弹性区域问题 弹性应变与塑性应变 卸载问题 弹性极限σe dσ=E/ dε 比例极限σP σ=Eε 称线弹性问题， 满足Hooke’s Law 工程模量：没有明显的线弹性段 切线模量：任一点切线斜率： E=dσ/ dε 割线模量：原点到任一点连线斜率 2.5 材料的力学性能 σ ε σs σP σe ε σ σb σr εt εP εe 2.5.3 极限应力值强度指标 1.屈服应力 屈服应力，或称屈服强度，是判别材料是否进入屈服状态的重要参数 2.条件屈服应力 条件屈服强度： 没有明显屈服点材料，残余 应变为0.2%时的应力：σ0.2 韧性材料：有明显屈服点 脆性材料：没有明显屈服点 2.5 材料的力学性能 0.2% σ0.2 σ ε 极限强度：材料完全丧失承载能力之前的最大应力σb 应变硬化现象:屈服以后应力升高 强度极限 σb:材料承受最大应力 局部变形与颈缩 薄弱截面先接近极限 韧性材料：颈缩断裂应力 脆性材料：颈缩不明显 韧性指标： 延伸率： 截面收缩率： 常用金属材料力学参数：tab2-2,page 39 2.5 材料的力学性能 强调： σP 与σe很接近， σe与 σs很接近， 通常近似认为： σ σs，则虎克定律成立 2.5 材料的力学性能 7.5.3 材料的压缩应力应变曲线 ⑴ 脆性材料压缩问题 E σb ε σ ⑵ 韧性材料压缩问题 2.5 材料的力学性能 E σs σP σe ε σ 2.6 结论与讨论 2.6.1 拉压变形公式的应用条件 是否弹性问题 截面内力之合力是否过轴线问题（变截面问题） 2.6.2 加力点附近应力分布 集中力作用面积为0，应力分布影响范围问题 2.6.3 应力集中的概念 材料挖空洞后承载讨论 2.6.4 卸载再加载问题 加卸载曲线路径问题 Homework:1、2、3、4、5、6、7、8、12~18 CHAP 3 剪切问题 3.1 剪切构件失效形式与强度计算 3.2 剪切变形问题 3.3 结论与讨论 3.1 剪切构件失效形式与强度计算 剪切的概念 剪切变形的特点有：1)受力特点 杆件两侧作用有大小相等，方向相反，作用线相距很近的外力。 2)变形特点 两外力作用线间截面发生错动，由矩形变为平行四边形。 因此剪切定义为相距很近的两个平行平面内，分别作用着大小相等、方向相对（相反）的两个力，当这两个力相互平行错动并保持间距不变地作用在构件上时，构件在这两个平行面间的任一横截面将只有剪力作用，并产生剪切变形。 3.1 剪切构件失效形式与强度计算 剪切类型种种 剪力：FQ 剪应力计算： 剪切问题的强度条件： 极限剪应力与极限正应力的关系 如果安全系数相同，则有 强度计算中关于多剪切面的问题 剪切计算举例 3.1 剪切构件失效形式与强度计算 3.2 剪切变形问题 剪应变的概念： 剪切Hooke定律： FP FP FQ FQ FQ FQ τ γ 3.3 结论与讨论 2.3.1 剪切强度计算应看重的问题 判定构件是否以承受剪切为主 正确判定剪切面