轴向拉(压)杆的强度计算.ppt

即横截面上的正应力是所有各斜截面正应力中的最大者。而最大切应力发生在α=π/4的斜截面上，其值为τ(α=π/4)=τmax=σ/2。01即与横截面成450的斜截面上的切应力是所有各斜截面切应力中的最大者。最大切应力在数值上等于最大正应力的二分之一。02轴向拉压杆的应力03mm例5图示轴向受压矩形等截面直杆，其横截面尺寸为40mm×10mm，荷载F＝50kN。试求斜截面m-m上的正应力和切应力。FFmm40°satapas解:直杆所受的轴力为横截面面积为则正应力为斜截面的方位角为斜截面上的正应力和切应力分别为(压力)α=50°2.3轴向拉压杆的应力第2章轴向拉压的应力与变形2.4材料拉伸和压缩时的力学性能01拉伸试验02拉伸试验试样03圆柱形试样:04或05方柱形试样06或07国家标准--GB08标准试样：09材料拉伸时的力学性能10材料拉伸和压缩时的力学性能2.4材料拉伸和压缩时的力学性能logo电子万能试验机2.4材料拉伸和压缩时的力学性能液压式万能试验机2.4材料拉伸和压缩时的力学性能低碳钢的拉伸图以及力学性能拉伸图：载荷伸长量分为四个阶段：2.4材料拉伸和压缩时的力学性能①弹性阶段；②屈服阶段；③强化阶段；④局部变形阶段2.4材料拉伸和压缩时的力学性能应力-应变曲线图这里A—横截面原始面积.—名义应力l—试验段原长?—名义应变Eα低碳钢拉伸时的力学性能Ⅰ.弹性阶段OB在此区段，变形是弹性的.E—直线OA的斜率比例极限?p—点A弹性极限?e—点BOA段称为线性段2.4材料拉伸和压缩时的力学性能σp是材料应力与应变成正比的最大应力。A3钢的比例极限σp=200MPa。σe与σp很接近，工程上通常不作严格区分。胡克定律.Ⅱ.屈服阶段在此阶段，应力几乎不变，而变形却急剧增长，材料暂时失去了抵抗变形的能力在试件的磨光表面上，可以看到与轴线大致成45?的斜纹屈服极限:—屈服现象2.4材料拉伸和压缩时的力学性能——滑移线—段内应力最低值在屈服阶段卸载后,大部分变形为塑性变形，它将导致构件不能正常工作,因此屈服极限σs是低碳钢的重要强度指标。Ⅲ.硬化阶段在此阶段，材料又增强了抵抗变形的能力.强度极限:要使材料应变增大必须增加应力，这种现象称为材料的应变硬化.2.4材料拉伸和压缩时的力学性能?b—最高点G对应的应力值，材料所能承受的最大正应力硬化阶段的卸载和再加载在此阶段E点卸载,s-e曲线是一条直线.如果立即重新加载，则s-e曲线首先沿卸载曲线线性变化，然后沿原曲线变化。ee_—弹性应变ep—残余应变(塑性)材料的比例极限或弹性极限将获得提高。.?e或?pep2.4材料拉伸和压缩时的力学性能Eα2.4材料拉伸和压缩时的力学性能硬化阶段的卸载和再加载—冷作硬化。Eα不经过热处理，只在常温下拉到强化阶段再卸荷(预加塑性变形)，而使材料的比例极限或弹性极限提高(提高钢材强度)的方法，若在第一次卸载后间隔一段时间再加载，这时的应力与应变关系曲线将沿虚线上升到一个更高的位置，比例极限进一步得到提高。这种现象称为冷拉时效。Ⅳ.缩颈阶段试件的某一局部范围内，横截面显著缩小—缩颈现象,直至断裂.a.伸长率l试件段原长;l1断裂时的试件段长度.b.断面收缩率A1—断裂时断口的横截面面积.A—横截面的原面积.2.4材料拉伸和压缩时的力学性能低碳钢Q235的力学性能指标塑性指标弹性指标:通常如果,该材料称为塑性材料;如果,称为脆性材料.E强度指标:胡克定律:2.4材料拉伸和压缩时的力学性能典型脆性材料其他材料拉伸时的力学性能无明显直线阶段。1.变形始终很小，延伸率小。故认为近似线弹性，胡克定律近似成立。2.4材料拉伸和压缩时的力学性能铸铁拉伸时的s—e曲线2.没有屈服、硬化、颈缩阶段，只有强度极限sb(拉断时的最大应力)。其值远低于低碳钢。弹性模量由一条割线的斜率来确定，切割点通常定在应变为0.1%的点处。强度极限是脆性材料唯一的强度指标。材料拉伸和压缩时的力学性能铸铁试件轴向拉伸时的断裂截面其他材料拉伸时的力学性能锰钢没有