ASME标准材料及应力课件.pptx

ASME标准中材料;A;静力学基本公理; ;;;公理5 刚化原理;;⒌ 约束反力特点：;柔性体约束只能承受拉力，所以它们的约束反力是作用在接触点，方向沿柔性体轴线，背离被约束物体。是离点而去的力。; 约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体是向点而来的力。;;3.光滑圆柱铰链约束;;②固定铰支座;③活动铰支座（辊轴支座）;;物体的受力分析和受力图;画物体受力图主要步骤为：①选研究对象；②取分离体； ③画上主动力；④画出约束反力。;画受力图应注意的问题;;内力，就成为新研究对象的外力。;二、应力状态和强度理论;;;主单元体、主面、主应力：;?单向应力状态（Unidirectional State of Stress）： 一个主应力不为零的应力状态。 ;平面应力状态分析——解析法;规定：??? 截面外法线同向为正； ?t a绕研究对象顺时针转为正； ?a逆时针为正。;图1;极值应力;x;平面应力状态分析——图解法;?建立应力坐标系，如下图所示， （注意选好比例尺）;sx;4、在应力圆上标出极值应力;;2、三向应力分析;复杂应力状态下的应力 -- 应变关系 ——（广义虎克定律）;3、复杂状态下的应力 --- 应变关系;主应力 --- 主应变关系;强度理论;（一）最大拉应力（第一强度）理论：认为构件的断裂是由最大拉应力引起的。当最大拉应力达到单向拉伸时的强度极限时 ，构件就断了。;（二）最大伸长线应变（第二强度）理论：认为构件的断裂是由最大拉应变引起的。当最大伸长线应变达到单向拉伸试验下的 极限应变时，构件就断了。;（三）最大剪应力（第三强度）理论：认为构件的屈服是由最大剪应力引起的。当最大剪应力达到单向拉伸试验的极限剪应力时，构件就破坏了。;（四）形状改变比能（第四强度）理论：认为构件的屈服是由形状改变比能引起的。当形状改变比能达到单向拉伸试验屈服时形状改变比能时，构件就破坏了。;强度理论的选用原则：依破坏形式而定。;三、材料的力学性能和试验;ASME SA370-2001 ;;;各种类型锻件的取样部位;;抗拉强度;拉伸试验ASTM E8;;;;持久强度和蠕变强度;拉伸试验;;;力—伸长曲线;弹性( elasticity ):金属材料受外力作 用时产生变形,当外力去掉后能恢复 到原来形状及尺寸的性能。;拉伸试样的颈缩现象;力—伸长曲线;强度(strength): 材料在力的作用下抵抗 变形和破坏的能力。;规定残余伸长应力： ?r0.2 =Fr0.2/S 0;; 力 学 性 能;塑性(plasticity):是指材料在载荷作用下 产生塑性变形而不被破坏的能力。;(2)断后伸长率(延伸率) specific elongation: 是指试样拉断后的标距伸长量L 1与 原始标距L 0之比。;长试样：δ10 简写为δ短试样：δ5 ;硬度( hardness );2.硬度试验方法： （1）压入法 （2）划痕法 （3）回跳法;;(一)布氏硬度HB(Brinell-hardness);观看布氏硬度;1.压头：;2.试验原理：;; F F HB= —— = ———— S ?Dh ;布氏硬度值?450的材料;布氏硬度值450~650的材料;3.标注：;4. 特点：;(二)洛氏硬度 HR ( Rockwll hardness );1.压头：;2.试验原理：;0;洛氏硬度值的表示：;HRA、HRB、HRC分别测得的硬度，不可直接比较大小 ;3.特点：;是生产中应用最广 泛的硬度 试验方法。 可用于成品检验和薄件表面硬度检验。 不适于测量组织不均匀材料。 ;(三)维氏硬度 HV ( diamond penetrator hardness );1.压头：;2.试验原理：; 以一定的试验力将压头压入试样表面，保持规定时间卸载后，在试样表面留下一个四方锥形的压痕，测量压痕两对角线长度，以此计算出硬度值。;用压痕两对角线的平均长度来计算。;3.标注：;4.特点：;韧性(toughness ): ;冲击试验机;试样冲断时所消耗的冲击功A k为:; 冲击韧度ak 就是试样缺口处单位截面积上所消耗的冲击吸收功。;3.韧脆转变温度:;脆性转变温度 FATT50 ;金属材料的韧