[工学]B02第一章二章.ppt

? 四个阶段，三个特征点，两个现象： 标距 四个阶段：线性，屈服，硬化，缩颈 三个特征点：比例极限，屈服极限， 强度极限 两个现象：滑移线，缩颈 拉伸图 ?l P o 应力——应变曲线（低碳钢） ? ? ?p ?b ?s o 二、低碳钢拉伸力学性能 1.线性阶段 线性阶段(OA段) A B ∝ 线形 OA－直线 比例极限 变形特点 变形是线弹性的，变形很小 规律 特征值 AB－微弯曲线，变形是弹性的， 弹性极限 屈服阶段 屈服极限 线形 水平线或锯齿状平台 变形特点 应力不再增加，应变急剧增长，含弹性变形与塑性变形，变形量较大 现象 出现与轴线约成45°的滑移线。 特征值 2.屈服阶段 MECHANICS OF MATERIALS Page* B U A A 作 业： 2-1, 2-2, 2-5, 2-7, 2-8 上一讲回顾 ? 构件设计基本要求：强度，刚度和稳定性 ? 材料力学研究对象：杆 (板（壳）、体) ? 基本假设：连续、均匀、各向同性 ? 内力计算：截面法（截、取、代、平） ? 材料力学的基本变形 本 讲 内 容 §1-4 正应力与切应力 第二章 轴向拉伸与压缩 §1-5 正应变与切应变 一、正应力与切应力 §1-4 正应力与切应力 K点的应力： F2 ΔA K DF F1 ΔFS 正应力： 切应力： △A内平均应力： 应力特点 3. 过同一点，不同方位截面上的应力一般不同 应力单位 （Pa－Pascal 帕） （M－Mega 兆） 1. 应力是矢量 2. 同一横截面上，不同点处的应力一般不同 构件受外力时单元体(微体)会产生变形 棱边长度改变 a b b’ 棱边夹角改变 a b b’ §1-5 正应变与切应变 用正应变(normal strain)和切应变(shearing strain)来描述微体的变形 正应变定义 a b b’ ab线段的平均正应变 a点沿ab方向的正应变 切应变定义 直角bac的改变量——直角bac的切应变 c c’ a b ? 正应变特点: 正应变是无量纲量 过同一点，不同方位的正应变一般不同 切应变为无量纲量 切应变单位为 rad 第二章 轴向拉伸与压缩 §2-4 材料在拉伸和压缩时的力学性能 §2-5 应力集中概念 §2-3 拉压杆的应力与圣维南原理 §2-1 引言 §2-2 轴力与轴力图 §2-6 许用应力与强度条件 §2-8 简单拉压静不定问题 §2-7 胡克定律与拉压杆的变形 房屋支撑结构 桥梁 拉压杆工程实例 §2-1 引 言 曲柄滑块结构 飞机起落架 连杆 缆索与立柱 受拉的缆绳与受压的立柱 外力特点：外力或其合力的作用线沿杆件轴线。 变形特点：轴向伸长或缩短为主要变形。 拉压杆： 以轴向拉压为主要变形的杆件。 拉压杆定义与力学特征 轴向力 轴向拉伸或压缩 思考：下列杆件是不是拉压杆？ A、C是拉压杆 轴力定义：合力作用线通过截面形心且沿杆轴线的内力。 符号规定：拉力为正，压力为负。 思考：取左段轴力向右，右段轴力为左，符号不是相反吗？ 内力：相互作用力。 转化为外力计算。 §2-2 轴力与轴力图 由平衡方程： AB段 BC段 CD段 设正法 轴力图：表示轴力沿杆轴 变化的图。 例：画轴力图。 解： 分段计算轴力 画轴力图 例： 画轴力图 F 2F F A B C 2F F - - A B C 轴力图的两要素：大小，符号 画轴力图 求任一截面上的轴力，并画出轴力图。考虑自重，密度为?，横截面积为A,长度为L。 x ?gA FN x + ?gAL 例题： §2-3 拉压杆的应力与圣维南原理 思考： 杆、 杆材料相同， 杆截面面积大于 杆， 挂相同重物，哪根杆危险？ 若 ，哪根杆危险？ ? 回顾历史： 伽利略指出： 1. 如果C的重量越来越大，杆件最后总会象绳索一样断开； 2. 同样粗细的麻绳、木杆、石条、金属棒的承载能力各不相同； 直杆简单拉伸实验 3. 相同材料制成的杆件，承载能力与横截面积成正比，与其长度无关。 伽利略像 1、 观察拉压杆受力时的变形特点： 假设： 1. 纵线与横线仍为直线，横线仍垂直于纵线； 2. 横线沿轴线方向平移。 观察结果： ——平面假设 横截面仍保持为平面，且仍垂直于杆件轴线； F F 一、拉压杆横截