[理学]材料力学第五章课件.ppt

* * 第五章 材料的力学性能 5.6 不同材料模型下的力学分析 5.5 应力—应变曲线的理想化模型 5.1 概述 5.2 低碳钢拉伸应力—应变曲线 5.3 不同材料拉伸压缩时的机械性能 5.4 真应力、真应变 Chapter 5 Mechanical properties of materials Stress-strain curve of low carbon steel under axial tension Mechanical properties of different materials under axial tension/compression True stress and true strain Idealized model for stress and strain curves Mechanics analyses using different materials models Example Rigid beam AB is shown in the figure, a force F is exerted on the beam, determine the internal forces of each member. 第五章 材料的力学性能 力的平衡条件 变形几何协调条件 力与变形间的物理关系 变形体力学，研究主线： 5.1 概述 回忆例：刚性梁AB如图。受力F作用，求各杆内力。 a a a A B F 1 2 l YA F1 F2 Dl2 Dl1 解：1)力的平衡 ：平衡方程为： ?MA(F)=F1a+2F2a-3Fa=0 ?Fy =YA+F1+F2-F=0 3)力与变形间的物理关系： ?l1=F1l/E1A1 ； ?l2=F2l/E2A2 ?l2=2?l1 ； 2)变形几何协调条件: Different materials under the action of loadings present different properties of deformation. Components are required to be strong enough to resist a failure behavior and are also required to be stiff enough to resist a considerable deformation, so that the normal function of the components will not be influenced. 在材料变形直至破坏的过程中, 什么条件下构件会发生 破坏？如何控制设计才能保证构件有必要的强度和刚 度？ 不同材料，在不同载荷作用下，力学性能不同。 在工作载荷下, 要求构件必须“强”，不发生破坏; 同时必须“刚硬”，不因变形过大而影响正常工作。 平衡方程： ?MA(F)=F1a+2F2a-3Fa=0 ?Fy=YA+F1+F2-F=0 3)力与变形间的物理关系： ?l1=F1l/E1A1 ； ?l2=F2l/E2A2 ?l2=2?l1 ； 2)变形几何协调条件: 几何关系， 不涉及材料 小变形下， 与材料无关 与材料有关 Strain hardening Plastic regime Linear elastic regime Low carbon steel stress strain curve 5.2 低碳钢拉伸应力—应变曲线 常用拉伸试样(圆截面): 标距长度： l =10d 或5d 施加拉伸载荷F，记录 F—?l曲线; 或?(=F/A)—?(=?l /l )曲线。 低碳钢拉伸应力—应变曲线: 颈缩阶段：到k点发生断裂。 四个阶段： 弹性阶段：卸载后变形可恢复。 屈服阶段：变形迅速增大，材料 似乎失去抵抗变形的能力。 强化阶段：恢复抵抗变形的能力。 d l F F s o p e s y b k 颈缩 k e 弹性 屈服 强化 颈缩 Specimen Necking of a tension specimen 1 “材料的力学性能实验室” 电子拉力试验机 The mechanical properties of materials Laboratory 由?-?曲线定义若干重要的 比例极限 ?p： ?=E? ?-?关系是线性、弹性的。 材料性能和指标 ： 弹性模量 (Elastic Modulus) E=