材料力学-第8章 轴向拉伸与压缩.ppt

二、斜截面上的应力 这一阶段可分为：斜直线Oa和微弯曲线ab。 屈服极限 表面磨光的试件，屈服时可在试件表面看见与轴线大致成45°倾角的条纹。这是由于材料内部晶格之间相对滑移而形成的，称为滑移线。因为在45°的斜截面上剪应力最大。 强化阶段的变形绝大部分是塑性变形 比例极限σp 屈服极限σs 强度极限σb 延伸率: 二、其它材料的拉伸实验 对于在拉伸过程中没有明显屈服阶段的材料，通常规定以产生0.2％的塑性应变所对应的应力作为屈服极限，并称为名义屈服极限，用σ0.2来表示 灰口铸铁的拉伸实验 没有屈服现象和颈缩现象,只能测出其拉伸强度极限 首先，分析约束力，判断静不定次数。在轴向载荷的作用下，固定端A、B二处各有一个沿杆件轴线方向的约束力FA 和FB ，独立的平衡方程只有一个 因此，所以除了平衡方程外，还需要一个补充方程。 A C D B FA FB 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 简单拉压静不定问题 其次，为了建立补充方程，需要先建立变形协调方程。杆件在载荷与约束力作用下，AC、CD、DB等3段都要发生轴向变形，但是，由于两端都是固定端，杆件的总的轴向变形量必须等于零： 这就是变形协调条件。 A C D B FA FB 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 简单拉压静不定问题 根据胡克定律，杆件各段的轴力与变形的关系： 此即物理方程。 应用截面法,上式中的轴力分别为 FNAC＝－FA (压) ，FNCD＝FP－FA (拉) ，FNDB＝－FB(压) A C D B FA FB 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 简单拉压静不定问题 最后将上述各式联立，即可解出两固定端的约束力： FNAC＝－FA (压) ， FNCD＝FP－FA (拉) ， FNDB＝－FB(压) A C D B FA FB 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 简单拉压静不定问题 将上述各式联立，即可解出两固定端的约束力： 据此即可求得直杆各段的轴力，画出直杆的轴力图。 A C D B FA FB 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 简单拉压静不定问题 最后请大家从平衡或变形协调两方面分析这些图中的轴力图为什么是不正确的？ A C D B FA FB 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 简单拉压静不定问题 ? 连接部分的强度计算 第8章 轴向拉伸与压缩 拉伸 拉伸 剪切 剪切 挤压 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 连接部分的强度计算 ? 剪切假定计算 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 连接部分的强度计算 一个剪切面 剪切面 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 连接部分的强度计算 剪切面 二个剪切面 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 连接部分的强度计算 ? 设计准则 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 连接部分的强度计算 ? 挤压假定计算 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 连接部分的强度计算 ? 有效挤压面 连接件直径为d，连接板厚度为?，则有效挤压面面积为?d。 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 连接部分的强度计算 ? 设计准则 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 连接部分的强度计算 应力集中的程度用应力集中因数描述。应力集中处横截面上的应力最大值与不考虑应力集中时的应力值(称为名义应力)之比，称为应力集中因数(factor of stress concentration)，用K表示： ? 应力集中概念 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 失效、许用应力与强度条件 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 强度条件、安全因数与许用应力 ? 三类强度计算问题 ? 应用举例 ? 失效、许用应力与强度条件 第8章 轴向拉伸与压缩 ? 强度条件、安全因数 与许用应力 ? 失效、许用应力与强度条件 第8章 轴向拉伸与压缩 所谓强度设计(strength design)是指将杆件中的最大应力限制在允许的范围内，以保证杆件正常工作，不仅不发生强度失效，而且还要具有一定的安全裕度。对于拉伸与压缩杆件，也就是杆件中的最大正应力满足： 这一表达式称为拉伸与压缩杆件的强度条件 ，又称为强度设计准则(criterion for strength design) 。其中[σ]称为许用应力(allowable stress)，与杆件的材料力学性能以及工程对杆件安全裕度的要求有关，由下式确定 式中σ0为材料的极限应力或危险应力(critical stress)，由材料的拉伸实验确定；n为安全因数，对于不同的机器或结构，在相应的设计规范中都有不同的规定。 ? 失效、许用应力与强度条件 第8章 轴向拉伸与压缩 强度计算的依据是强度条