大二下工程力学

1、第 5 章拉伸、压缩与剪切llllll拉压杆的内力与应力材料在拉伸与压缩时的力学性能轴向拉压变形分析杆件在轴向载荷作用下的强度设计简单拉压静不定问题分析连接部分的强度计算(剪切、挤压) §2 材料在拉伸与压缩时的力学性能 rrrr拉伸试验与应力应变图低碳钢的拉伸力学性能 其它材料的拉伸力学性能材料压缩时的力学性能材料的力学性能：材料在外力作用下表现出的变形、破坏等方面的特性材料在拉伸与压缩时的力学性能拉伸试验（常温、静载）变形传感器试验装置电子万能试验机材料在拉伸与压缩时的力学性能试样棒材-圆柱形试样l = 10dl = 5d板材-板状试样l = 11.3Al = 5.65Al- 标

2、准长度或称标距（gage length）材料在拉伸与压缩时的力学性能拉伸试验与应力应变图 F ® F / A = sDl ® Dl / l = e应力应变图材料在拉伸与压缩时的力学性能低碳钢拉伸时的力学性质材料在拉伸与压缩时的力学性能低碳钢拉伸时的力学性质2、屈服阶段ac（失去抵抗变形的能力）？dsesbcaa¢bs es ss3、强化阶段cd（恢复抵抗变形的能力）强化阶段中试件横向有明显缩小Paoe明显的四个阶段1、弹性阶段oa4、局部变形阶段de颈缩s = EeE 弹性模量（Pa） E = s= tanae强度极限屈服极限比例极限弹性极限胡克定律oa线弹性区材

3、料在拉伸与压缩时的力学性能低碳钢拉伸时的力学性质-卸载、再加载M卸载规律B塑性变形s egO1由于预加塑性变形，而使材料的比例极限或弹性极限提高-冷作硬化材料在拉伸与压缩时的力学性能强度指标：= Fss1、屈服强度:sA= Fb2、抗拉强度:sbA材料在拉伸与压缩时的力学性能拉断后对拢，弹性变形消失，塑性变形保留，可测得两个塑性指标：塑性: 材料经受较大塑性变形而不破坏的能力延伸率Dl0试件断裂时的残余变形断面收缩率l 塑性与脆性材料塑性材料： d 5 %脆性材料： d <5 %2030%、陶瓷等例如碳钢与铝合金等例如灰口铸铁、j = A - A1 ´100%Ad = Dl0

4、´100%l材料在拉伸与压缩时的力学性能低碳钢试件拉伸时力学性能小结：三个应力特征点sp-比例极限:应力与应变服从虎克定律的最大应力E= tana - 弹性模量ss-屈服极限:表示材料进入塑性变形sb-强度极限 :表示材料最大的抵抗能力和 sb衡量材料强度的两个指标：sS材料在拉伸与压缩时的力学性能低碳钢试件拉伸时力学性能小结：一条线（滑移线）二个规律（应力应变、卸载规律）三个现象（屈服、冷作硬化、颈缩）四个阶段（弹性、屈服、强化、局部变形）五个性能指标（ E、 sS 、 sb 、d 、y）sb材料在拉伸与压缩时的力学性能某些塑性金属材料拉伸30硅钢断裂时具有较大的残余变形50钢硬铝

5、有些材料没有明显的屈服阶段e / %对于没有明显屈服阶段的塑性材料，用名义屈服极限0.2来表示。塑性应变等于0.2时的应力值强度低塑性大强度高塑性低材料在拉伸与压缩时的力学性能灰口铸铁拉伸脆性金属材料材料在拉伸与压缩时的力学性能灰口铸铁拉伸时的力学性质没有明显的直线没有屈服和颈缩= Fb抗拉强度: sbAE为割线的斜率强度极限断口与轴线垂直0.40.5%材料在拉伸与压缩时的力学性能增强复合材料拉伸/环氧树脂基体碳l 各向异性l 线弹性l 脆性材料材料在拉伸与压缩时的力学性能低碳钢压缩时的力学性质压缩试件很短的圆柱：= (1.53.0)dhdh材料在拉伸与压缩时的力学性能低碳钢压缩时的力学性质(塑性材料)拉伸与压缩在屈服阶段以前基本相同屈服应力和弹性模量大致相同材料在拉伸与压缩时的力学性能铸铁压缩时的力学性质