拉压性能教学课件PPT.ppt

材力2 2 内容chp 2拉压2 3应力2 4材料的力学性能要求掌握应力计算学会用应力 应变曲线分析材料的力学性能 掌握各力学性能指标 4 横截面应力公式由平衡关系 横截面上 0因此 拉压杆横截面上只存在正应力 静力学关系 三 斜截面的应力 拉压杆横截面上没有切应力 只有正应力 斜截面上是否也是这样 横截面面积a正应力 f a斜截面面积a a cos 内力p f全应力 p cos cos2 p sin cos sin 分解 正应力 和切应力 可见 斜截面上既有正应力 也有切应力 讨论 3 90 0 0 1 0 max 0 2 45 2 max 2 应力的 面 的概念 结论与讨论 由内力求应力需要三方面条件 静力学条件 变形协调条件 物理关系2 拉压杆横截面上的内力只有轴力 因此 横截面上只存在正应力 没有切应力 3 拉压杆横截面上的正应力是均匀分布的 即 fn a4 拉压杆的斜截面上一般既有正应力 又有切应力 正应力最大值位于横截面上 数值为 切应力最大值在与轴线成45 角的截面上 数值为 2 思考题 拉压杆内只有正应力 没有切应力 这种说法是否正确 说说理由 2 4材料在拉压时的力学性能 力学性能mechanicalproperties 又称机械性能 指材料在外力作用下表现出的破坏和变形等方面的特性 目的 确定材料破坏和变形方面的重要性能指标 以作为强度和变形计算的依据 方法 试验 一 拉伸试验和压缩试验 4 加载方式和记录渐加静载荷 由零开始 缓慢增加 至终值后数值不再变化或变化很小 记录载荷f与伸长 l的关系 1 目的测定材料拉压时的力学性能 2 设备全能试验机 3 试件 标距l l 10d l 5d 圆 二 低碳钢拉伸时的力学性质 低碳钢 含碳量低于0 3 拉伸图 低碳钢拉伸试验 拉伸图 拉伸图 2 应力 应变图 图 除去尺寸影响 l 原长 名义应力 名义应变 a 初始横截面面积 弹性阶段elasticstage 比例阶段proportionallimit p 几何意义 图比例阶段斜率 特征应力 比例极限 pproportionallimit 物理意义 材料抵抗弹性变形的能力 特点 变形是完全弹性的 e 胡克定律hookeslaw 弹性极限 eelasticlimit e 弹性模量young modulusofelasticity 单位 pa 1gpa 109pa 屈服阶段yieldstage 特点 材料失去抵抗变形的能力 屈服 流动 yield特征应力 屈服极限 syieldlimitq235钢 s 235mpa 滑移线slipliens 方位 与轴线成45 原因 最大切应力 机理 晶格滑移 强化阶段strengthingstage 特点 应变硬化strainhardening材料恢复变形抗力 关系非线性 滑移线消失 试件明显变细 特征应力 强度极限 bultimatestrength 颈缩阶段 局部变形阶段 stageoflocaldeformation 特征 颈缩现象necking断口 杯口状有磁性 3 特征应力 4 卸载定律 拉伸过程中在某点卸载 将按照比例阶段的规律变化 直到完全卸载 卸载 卸载后重新加载 则按卸载路径变化 至卸载点附近后则回到未经卸载的曲线上 卸载再加载规律 再加载 冷作硬化coldhardening 在强化阶段卸载 材料的比例极限提高 塑性降低 工程应用 冷拉钢筋 5 塑性指标 断后伸长率 延伸率 塑性材料ductilematerials 5 断面收缩率 q235钢 60 percentelongation percentagereductionofarea 脆性材料brittlematerials 5 q235钢 20 30 铸铁 0 5 三 其他塑性材料拉伸 16锰钢 退火球墨铸铁 锰钢 玻璃钢 塑性材料特点 5 问题对无明显屈服阶段的塑性材料 如何确定强度指标 塑性应变等于0 2 时的应力值 名义屈服极限 0 2 四 铸铁拉伸 1 强度极限低 b 110 160mpa2 非线性近似用割线代替3 无屈服 无颈缩4 平断口 五 压缩 p 与拉伸相同 测不出 试件呈鼓状 低碳钢 压缩试验无意义 拉伸 铸铁 高于拉伸 接近4倍 大于拉伸 接近 与拉伸不同 斜断口可制成受压构件 不宜受拉 结论与讨论 3 工程材料按其断后伸长率大小分成两大类 塑性材料和脆性材料 塑性材料 脆性材料 4 塑性材料和脆性材料的强度指标不同 塑性材料取 或 脆性材料取 强度 变形计算必须了解材料的力学性能 了解材料的力学性能主要是分析 曲线 问题1 如何得到 曲线 问题2