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文档简介

1、2 第五节 材料的失效分析及强度设计准则掌握常用工程材料在常温、静载条件下的力学性能 及材料失效分析的基本方法设计准则 重点：低碳钢的拉伸试验 难点：构件的强度失效判据与设计准则引入课题-复习提问-讲解新课-练习-总结无序号授 课 内 容备注第五节 材料的失效分析及设计准则一、 复习提问梁弯曲时，最大正应力是否一定发生在弯矩最大的横截面上？为什么？二、 导入新课构件是由工程材料制成的，学习工程材料力学性能的知识是为正确选用材料、合理设计构件奠定必要的理论基础。三、 讲授新课 第一节 常用工程材料在轴向拉伸与压缩时的力学性能 构件材料抵抗破坏的能力及其受力后的变形规律称为材料的力学性能一、材料的

2、拉伸实验试件的基本条件：圆截面尺寸：L=10d或5d矩形截面尺寸：L=11。3A1/2或5.6A1/2圆形截面：L=5d或10 d 矩形截面：L=11。3A1/2 或5。65A1/21、低碳钢的应力-应变曲线：1）弹性阶段（oa,aa）应变成正比，变性属于弹性变形。2）塑性阶段（bc）应力不再增加，应变却迅速增加，试件表面出现滑移线3）强化阶段（cd）应变不成正比4）颈缩断裂阶段（de）延伸率 d = L1 - LLx 100%截面收缩率 Y = A - A1Ax 100%比例极限p弹性极限e屈服极限s：材料力学性能的重要指标，塑性材料的失效标志抗拉强度b：脆性材料的失效标志2、铸铁拉伸（脆性

3、材料）铸铁等脆性材料在拉伸时，变形很小，应力应变曲线图没有明显的直线部分，通常近似认为符合胡克定律。其抗拉强度b是衡量自身强度的唯一指标。 特点：无 无明显的直线部分 无 无明显的屈服间段 无缩颈间段3、低碳钢和铸铁压缩时的力学性能1）低碳钢压缩时无抗压强度2）铸铁压缩时的抗压强度（bc）是抗拉强度（b）的4、5倍第二节 强度失效判据与设计准则1、 许可应力与安全因数a）强度失效判断i. 当构件承受的载荷达到一定的大小时，其材料就会在应力状态最危险的一点处发生强度失效。其表现形式如：铸铁拉伸和扭转时的突然断裂、低碳钢拉伸、压缩、扭转时产生的较大的塑性变形等。ii. 建立材料的失效判据，是通过对材料的有限试验完成的。如低碳钢材料在拉伸和压缩时，以出现显著塑性变形的屈服极限s或以出现断裂的抗拉强度 b作为材料的失效判据；而铸铁材料在拉伸和压缩时，以出现破坏的抗拉强度 b作为材料的失效判据。b) 许用应力：在工程实际中，为了保证受力构件的安全，用大于1的系数除以失效极限应力，做为构件工作应力的极限值，成为许用应力，记做：对于塑性材料：

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