轴向拉伸与压缩2013-05.ppt

第二章轴向拉伸和压缩、拉伸试验和拉伸图(F-D1曲线)、变形传感器、拉伸试验和低碳钢(C0.3%)的力学性能、p-比例极限e-弹性极限s-屈服极限b-强度极限，*应变值始终很小，*消除载荷和变形全部消失，*变形变成弹性变形。“斜直线OA”:应力和应变成正比变化胡克定律，对应于直线最高点A的应力值比例极限P，对应于点A的应力值是仅产生弹性变形的材料的最大应力值弹性极限E，1，弹性阶段OA，2，屈服阶段BC。在应力超过点A之后，曲线逐渐弯曲，在到达点B之后，应力变形迅速增加而不增加曲线上出现波浪线。变形主要是不可逆的塑性变形，对应于屈服阶段-屈服极限的应力值代表材料抵抗流动的能力。s=ps/a，对于没有明显屈服阶段的材料，用标称屈服应力表示。什么？在低碳钢的屈服阶段，试样表面出现一系列与轴成450方向的痕迹，*这一阶段的变形主要是塑性变形。*整个试样的横向尺寸明显减小。点d是曲线的最高点，对应的应力值-强度极限b，b=Pb/a，b:材料的最大电阻。3、强化阶段CD4、颈缩阶段(局部变形阶段)DE，在此期间，试样的横截面经历明显的变形，直到试样断裂。颈缩和断裂、卸载和冷加工硬化(概念)时，试样的拉伸变形在任意点f处超过弹性范围，并逐渐卸载。在卸载过程中，应力和应变沿平行于0A线的直线返回到O1点，即当有残余应变的试件被重新加载时，应力和应变沿卸载直线O1F上升，并沿曲线FDE直到到达f点后断裂。不再有流动相。常温塑性变形后材料强度增加、塑性降低的现象。O1，材料塑性(概念)，伸长率，L-试验段的原始长度(标距)Dl0 -试验段的残余变形，塑性材料承受大塑性变形而不损坏的能力，截面收缩，塑性材料：d5%脆性材料，如结构钢和硬铝，d5%脆性材料，如灰铸铁和陶瓷，A-试验段的原始横截面积A1-断裂横截面积，塑性和脆性材料，对于低碳钢，II，灰铸铁的拉伸机械性能sb的测定，强度极限：Sb-拉伸强度(2)应力和应变不成比例，无屈服或缩颈现象。拉伸破坏时，变形很小，sb很低。脆性材料。金属材料在压缩下的机械性能，1。低碳钢的压缩试验、低碳钢的拉伸应力-应变曲线、弹性模量e、比例极限p、弹性极限e和压缩下的屈服极限s与拉伸下的完全相同。低碳钢在压缩过程中没有强度限制。由于横截面积在压缩过程中不断增加，样品横截面上的应力很难达到材料的强度极限，因此不会发生颈缩和断裂。低碳钢压缩，对于低碳钢这种塑性材料，它的抗拉强度比抗剪强度强，所以它先被切割。铸铁压缩试验铸铁的压缩曲线与拉伸曲线相似，但压缩伸长率大于拉伸伸长率，压缩强度极限b是拉伸强度极限的4-5倍。铸铁拉伸时的压缩性能远远大于拉伸性能。断裂面是滑动面，离轴向约50o55o。塑料与脆性材料的主要区别在于：塑料材料的主要特点是：塑性指数较高，抗拉和抗冲击性较好，其强度指数主要为s，并在拉伸和压缩时具有相同的数值。脆性材料的主要特点是：塑性指数低，抗拉能力远低于抗压能力，其强度指数仅为 b正确答案是()，b，关于材料的一般力学性能，有以下结论，请判断哪一个是正确的：(a)脆性材料的抗拉强度低于其抗压强度；脆性材料的抗拉强度高于其抗压强度；塑料材料的抗拉强度高于其抗压强度；脆性材料的抗拉强度等于其抗压强度。正确答案是()。当低碳钢样品拉伸至屈服时，得出以下结论。请判断哪一个是正确的：(a)应力和塑性变形迅速增加，因此材料被认为是无效的；虽然应力和塑性变形迅速增加，但这并不意味着材料失效；应力没有增加，塑性变形迅速增加，因此该材料被认为是无效的；应力没有增加，塑性变形迅速增加，但这并不意味着材料失效。正确答案是()。请判断下列四种说法中哪一种是正确的：(a)弹性应变为0.2%时的应力值；总应变为0.2%时的应力值；塑性应变为0.2%时的应力值；塑性应变为0.2时的应力值。正确答案是()，26失效，容许应力和强度条件。首先，失效和容许应力。实验表明，这两点一般不允许出现在构件工作中。极限应力是极限强度和屈服应力的统称。使用表达式。许用应力和安全系数，材料的许用应力：材料在安全工作条件下允许承受的最大应力，记录为：(其中n为安全系数，值 1)，安全系数-极限强度与许用应力之比，是构件工作的安全储备。为了确定安全系数，应考虑经济性和安全性，并应考虑以下几个方面：理论与实践的差异：材料的非均质连续性、过载、加工制造的不准确性、工作条件与实验条件的差异、计算模型的理想化；足够的安全储备：部件和结构的重要性，小塑性材料n，大脆性材料n，安全系数的值：安全系数由许多因素决定。各种材料在不同工作条件下的安全系数或应力可在相关规范或设计手册中找到。在正常静载荷下，塑性材料通常为1.5 2.2；对于脆性材料，通常为3.0 5.0甚至更高。安全系数的值是多少？许用应力，对于塑性材料，3，强度条件下，支柱和拉杆工作不会因强度不足而损坏，这一要求，这一准则称为支柱和拉杆强度条件。对于等截面杆件，有，强度条件可以解决以下问题：校核强度：知道截面尺寸、许用应力和外载荷，并确定是否安全选择截面尺寸：知道许用应力和载荷，并找到安全运行的截面尺寸，以确定承载力：知道截面尺寸、许用应力，确定最大承受轴向力，并求解：截面上的法向应力，并按许用应力公式校核。这种结构是安全的，如空心圆形截面杆的例子所示。外径d=20 mm，内径d=15 mm，承受轴向载荷f=20 kn，材料屈服应力 s=235 MPa，安全系数n=1.5。试着检查杆子的强度。例如，已知A1=200mm2，A2=500mm2，A3=600mm2，=12mpa试着检查杆的强度。这根杆子是安全的。众所周知，三铰屋架如图所示。它垂直承受均匀分布的载荷。荷载分布集中为：q=4.2kN/m，屋架中的钢拉杆直径d=16mm，许用应力=170 MPa。试着检查刚性拉杆的强度。钢拉杆，4.2m，q，钢拉杆，8.5m，q，4.2m，ra，Rb，ha，应力：强度校核及结论：该拉杆满足强度要求，安全。(2)轴向力的局部平衡：q、ra、ha、RC、HC、n、在图中所示的支架中，AB是直径d=16mm毫米且容许应力 1=150兆帕的圆形钢棒；交流电为方形截面木杆，边长l=100mm毫米，许用应力 2=4.5兆帕。寻求允许负载。和、和、和、和、和、和、和、和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和对于最大应力，标称应力是在不考虑应力集中的情况下获得的。例如，如果上述圆孔板的板厚为，孔直径和板宽为，则在A-A平面上存在局部最大应力。局部最大应力由分析理论或实验和数值方法确定。第二，应力集中对构件强度的影响。对于由脆性材料制成的部件，应力集中现象保持到最大局部应力达到强度极限。对于由塑料材料制成的构件，应力集中对其在静载荷下的强度没有影响，因为它们在达到强度后可以被加载。增加的负荷由未粘结部分承担。山东科技职业学院机电工程学院，圣维南原理，变形图：应力分布图：当作用在杆端的轴向外力沿截面不均匀分布时，外力作用点附近各截面的应力也不均匀分布。然而，圣维南原理指出，作用在杆端的力的分布方式只影响杆端局部范围内的应力分布，其轴向范围是1-2根杆的横向尺寸。本章主要介绍轴向拉伸和压缩的重要概念：内力、应力、变形和应变、变形能等。正应力公式：变形公式或虎克定律：虎克定律是揭示应力和应变在比例极限中的关系。这是材料力学最基本的定律之一。材料力学性能的研究是解决强度和刚度问题的一个重要方面。材料力学性能的研究一般是通过实验方法进行的