轴向拉伸与压缩的概念和实例.ppt

§8.3 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 实验表明：拉（压）杆的破坏并不总是沿横截面发生，有时却是沿斜截面发生的。 目 录 * §8.4 材料拉伸时的力学性能 * §8.4 材料拉伸时的力学性能 力学性能：在外力作用下材料在变形和破坏方面所表现出的力学特性。 一 试件和实验条件 常温、静载 目 录 * §8.4 材料拉伸时的力学性能 目 录 * §8.4 材料拉伸时的力学性能 二 低碳钢的拉伸 目 录 * §8.4 材料拉伸时的力学性能 明显的四个阶段 1、弹性阶段ob 比例极限 弹性极限 2、屈服阶段bc（失去抵抗变形的能力） 屈服极限 3、强化阶段ce（恢复抵抗变形的能力） 强度极限 4、局部径颈缩阶段ef 目 录 胡克定律 E—弹性模量（GN/m2） * §8.4 材料拉伸时的力学性能 两个塑性指标: 断后伸长率 断面收缩率 为塑性材料 为脆性材料 低碳钢的 为塑性材料 目 录 * §8.4 材料拉伸时的力学性能 三 卸载定律及冷作硬化 1、弹性范围内卸载、再加载 2、过弹性范围卸载、再加载 材料在卸载过程中应力和应变是线性关系，这就是卸载定律。 材料的比例极限增高，延伸率降低，称之为冷作硬化或加工硬化。 目 录 * §8.4 材料拉伸时的力学性能 四 其它材料拉伸时的力学性质 对于没有明显屈服阶段的塑性材料，用名义屈服极限σp0.2来表示。 目 录 * §8.4 材料拉伸时的力学性能 对于脆性材料（铸铁），拉伸时的应力应变曲线为微弯的曲线，没有屈服和径缩现象，试件突然拉断。断后伸长率约为0.5%。为典型的脆性材料。 σbt—拉伸强度极限（约为140MPa）。它是衡量脆性材料（铸铁）拉伸的唯一强度指标。 目 录 * * * Stress-strain curve of 304 SS sample-1 under quasi-static tensile loading. Name Value Units Diameter 1.560 mm Peak Load P 1.489 kN Strain At Break F (Elongation) 63.149 % Youngs Modulus (Between B and M) 129.214 kN/mm^2 Peak Stress P (Ultimate Tensile Stress) 778.8 MPa Break Stress 719.31 MPa Stress At Offset Yield (0.2% Strain) 297.17 MPa * §8.4 材料拉伸时的力学性能 * §8.4 材料拉伸时的力学性能 * 第七次作业： 8.2、8.5、8.7、8.9 * 公理一：二力平衡原理 公理二：加减平衡力系原理 推论：力的可传性原理 公理三：平行四边形法则 推论：三力平衡汇交定理 公理四：作用力与反作用力公理 * 圣维南原理； 分布于弹性体上一小块面积（或体积）内的荷载所引起的物体中的应力， 在离荷载作用区稍远的地方，基本上只同荷载的合力和合力矩有关； 荷载的具体分布只影响荷载作用区附近的应力分布 在力的作用点附近，一般都存在应力集中的现象，即应力分布是非线性的。 但离开作用点一定距离后，应力的分别就趋于均匀化。这就是圣维南原理。 工程力学 Engineering Mechanics * 作业、课件等相关信息网址： /mmllzhu 主讲教师：朱林利 副教授 (航空航天学院,工程力学系) 玉泉教12楼231，手机Email: llzhu@ 助教：李琪聪，Email: 136980103@ 知识要点回顾 概念： ?变形 刚度 —— 应变 ?内力 强度 —— 应力 内容： 基本假设 ：连续、均匀、各向同性 变形的基本形式 ：拉、压、剪、弯、扭 截面法：截、取、代、平衡 * 构件的分类：杆件、板壳*、块体* 材料力学主要研究杆件 等截面直杆 —— 等直杆 直杆—— 轴线为直线的杆 曲杆—— 轴线为曲线的杆 { 等截面杆 ——横截面的大小 形状不变的杆 变截面杆 ——横截面的大小 或形状变化的杆 { 目录 §7.6 杆件变形的基本形式 一、构件的分类 * 1.轴向拉伸（或压缩）：由大小相等、方向相反、作用线与杆轴线重合的一对力引起的，表现为杆件的长度发生伸长或缩短。 二、杆件变形的基本形式 拉压变形 §7.6 杆件变形的基本形式 * 2.剪切：由大小相等、方向相反、相互平行的力引起的，表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动。 剪切变形 §7.6 杆件变形的基本形式 *