工程力学教学课件：2－4 材料在拉伸和压缩时的力学性能.ppt

低碳钢拉伸破坏断口 作 业 8-14，8-15，8-16，8-17 7. 总结　　　　　　　　 其中：[?]--许用应力， ?max--危险点的最大工作应力。 ②设计截面尺寸： 依强度准则可进行三种强度计算： 保证构件不发生强度破坏并有一定安全余量的条件准则。 ①校核强度： ③许可载荷： 图示石柱桥墩，压力F=1000kN，石料重度ρg=25kN/m3，许用应力[σ]=1MPa。试比较下列三种情况下所需石料面积（1）等截面石柱；（2）三段等长度的阶梯石柱；（3）等强度石柱（柱的每个截面的应力都等于许用应力[σ]） 15m F 5m F 5m 5m F 例题补充 2 (1)采用等截面石柱 图示石柱桥墩，压力F=1000kN，石料重度ρg=25kN/m3，许用应力[σ]=1MPa。试比较下列三种情况下所需石料体积（1）等截面石柱；（2）三段等长度的阶梯石柱；（3）等强度石柱（柱的每个截面的应力都等于许用应力[σ]） 15m F 例题补充 3 (2)采用三段等长度阶梯石柱 图示石柱桥墩，压力F=1000kN，石料重度ρg=25kN/m3，许用应力[σ]=1MPa。试比较下列三种情况下所需石料体积（1）等截面石柱；（2）三段等长度的阶梯石柱；（3）等强度石柱（柱的每个截面的应力都等于许用应力[σ]） 5m F 5m 5m 例题补充 4 (3)采用等强度石柱 A0：桥墩顶端截面的面积 这种设计使得各截面的正应力均达到许用应力，使材料得到充分利用。 图示石柱桥墩，压力F=1000kN，石料重度ρg=25kN/m3，许用应力[σ]=1MPa。试比较下列三种情况下所需石料体积（1）等截面石柱；（2）三段等长度的阶梯石柱；（3）等强度石柱（柱的每个截面的应力都等于许用应力[σ]） F 例题补充 5 * 2 §2–1 引言 §2–2 轴力及轴力图 §2–3 拉压杆应力与圣维南原理 第二章 轴向拉伸和压缩 §2-4 材料在拉伸和压缩时的力学性能 §2-5 应力集中 §2-6 失效，许用应力与强度条件 §2-7 胡克定律、拉压杆变形 §2-8 拉压静不定问题 §2-9 连接部分的强度 §2－4 材料在拉伸和压缩时的力学性能 一、试验条件及试验仪器 1、试验条件：常温(20℃)；静载（极其缓慢地加载）； 标准试件。 d h 力学性能：材料在外力作用下表现的有关强度、变形方面的特性。 2、试验仪器：万能材料试验机；变形仪（常用引伸仪）。 meter-pedestal plate centesimal meter meter pedestal bolt for installing the meter standard specimen spring 二、低碳钢试件的拉伸图(P-- ?L图) 三、低碳钢试件的应力--应变曲线(? --? 图) (一) 低碳钢拉伸的弹性阶段 (oe段) 1、op -- 比例段:  ?p -- 比例极限 2、pe --曲线段: ?e -- 弹性极限 (二) 低碳钢拉伸的屈服(流动）阶段 (es 段) e s --屈服段: ?s ---屈服极限 滑移线： 塑性材料的失效应力:?s 。 弹性极限 残余应变 ２、卸载定律： ３、冷作硬化： ４、冷拉时效： (三)、低碳钢拉伸的强化阶段 (ｓｂ 段) 冷拉时效：钢筋冷拉超过屈服强度后卸载，经过一段时间再拉伸，新的屈服强度会进一步提高，这一现象叫做冷拉时效 １、?ｂ-强度极限 1、延伸率:? 2、面缩率：? 3、脆性、塑性及相对性 (四)、低碳钢拉伸的颈缩（断裂）阶段 (b f 段) 低碳钢 s－e曲线上的特征点： 比例极限sp(proportional limit) 弹性极限se(elastic limit) 屈服极限ss (屈服的低限) (yield limit) 强度极限sb(拉伸强度)(ultimate strength) Q235钢的主要强度指标：ss = 240 MPa，sb = 390 MPa 补充 低碳钢拉伸破坏 低碳钢拉伸试件 补充 补充 四、无明显屈服现象的塑性材料 0.2 s 0.2 名义屈服应力: ? 0.2 ，即此类材料的失效应力。 五、铸铁拉伸时的机械性能 ?ｂL ---铸铁拉伸强度极限（失效应力） 六、材料压缩时的机械性能 ?ｂy ---铸铁压缩强度极限； ?ｂy ?（4 ～6） ?ｂL 解：变形量可能已超出了“线弹性”范围，故，不可再应用“弹性定律”。应如下计算： [例8] 铜丝直径d=2mm，长L=500mm， 材料的拉伸曲线如图 所示。如欲使铜丝的伸长量为30mm， 则大约需加多大的力P？