材料力学课件：第4章 材料在拉伸和压缩时的力学性能-副本

1、4.1 材料在拉伸时的力学性能4.2 材料在压缩时的力学性能4.3 许用应力4.4 应力集中14.1 材料在拉伸时的力学性能* 力学性能： 材料在外力作用下表现的有关强度、变形方面的特性。1、试验条件：常温(20)；静载（极其缓慢地加载）* 标准试件dh2dh圆截面：矩形截面：32、试验仪器：万能材料试验机；变形仪（常用引伸仪）453、电测仪器：3、塑性材料、脆性材料* 塑性（延性）材料断裂前有较大的变形低碳钢（含碳量 3%）* 脆性材料断裂前变形较小64、低碳钢试件的拉伸图(P- L图)7工程应变名义应变工程应力名义应力胡克定律5、低碳钢试件的应力-应变曲线( - 图)8工程应变名义应变工程

2、应力名义应力胡克定律9真实应变真实应力 低碳钢拉伸的弹性阶段 (ob段)（2）ab -曲线段: e - 弹性极限（1）oa - 比例段: p - 比例极限10 低碳钢拉伸的屈服(流动）阶段 (bc 段)bc段-屈服段: s -屈服极限失效应力:s 滑移线：11 低碳钢拉伸的强化阶段 (ce 段)（）卸载规律：（）b-强度极限（）冷作硬化：12 材料加载到塑性区后卸载，重新加载时屈服阶段消失，比例极限提高、塑性减少的现象。 低碳钢拉伸的颈缩（断裂）阶段 (e f 段)13（2）断（截）面缩率：（1）延伸率:（3）脆性、塑性146、无明显屈服现象的塑性材料名义屈服应力:0.2此类材料的失效应力15

3、例4-2（1）求弹性模量（2）求b点对应的弹性应变和塑性应变1617 图示直杆材料为低碳钢，弹性模量E=200MPa。杆的横截面面积为A=5cm2，杆长l=1m。加拉力FP=150kN，测得l=4mm，求卸载后杆的残余应变。加力后截面应力为：该应力卸载恢复的弹性变形：卸载后的残余变形为：18 图示某材料的应力-应变曲线如图，A、B两点的应力应变值已知。求（1）材料的弹性模量E。（2）当试样变形至B点时，产生的弹性应变和塑性应变各为多少。为提高某种钢制拉压杆件的刚度，有以下四种措施，问最有效的是（ ）A. 将杆件材料改为高强度合金钢；B. 将杆件的表面进行强化处理（如淬火等）；C. 增大杆件的横

4、截面面积；D. 将杆件横截面改为合理的形状。19 已知拉杆试样标距长为L0=25mm，直径为d0=7.98mm，实验测得该试样的力-位移曲线如下图所示。（1）若在拉力P1=10kN时，测得其标距变为L1=25.35mm，求拉力P2=24kN时，试样的应变。（2）若试样拉断后测得标距变为Lk=30mm，最小处截面直径为dk=7.35mm，求该材料的屈服极限s、延伸率和断面收缩率。 因P1、P2均小于屈服拉力31kN，试样处于弹性变形阶段，据虎克定律有：屈服极限：延伸率：收缩率: 7、铸铁拉伸时的机械性能 铸铁拉伸强度极限（失效应力）* 无4个阶段割线弹性模量204.2 材料在压缩时的力学性能c-

5、铸铁压缩强度极限；c （4 6） t低碳钢 无2122杆压缩时正负450斜面上的应力 灰口铸铁压缩时，试样沿与轴线夹大约450角的斜截面发生破坏，其原因是该斜截面受到的（ ）A. 拉应力过大；B. 压应力过大；C. 切应力过大；D. 原因未知。 灰口铸铁压缩时，试样在（ ）截面发生破坏。A. 横；B. 450；C. 水平；D. 无法确定。4.3 安全系数、容许应力、极限应力1、容许应力：2、极限应力：3、安全系数：234、安全系数的考虑因素* 材料的素质：均匀？塑性？脆性？* 载荷的精确度？动？静？* 结构简化、计算方法的精确度？一般塑性：脆性：244 应力集中2526A. 由于温度降低，其比

6、例极限提高，塑性降低；关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是哪一个？ （ ）B.由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小；C.经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小；D. 经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低。轴向拉伸杆加载前，用两组正交平行线在试件表面画上斜网格如图所示，在均布荷载作用下试件产生弹性变形，下述变形规律不正确的是（ ）。A.斜直线的角增小；B. 斜直线的角不变；C. 斜直线的角减小；D. 平行线的间距改变。低碳钢试样拉伸时，横截面上正应力公式=FN/A在试样拉断前都适用。（ ）27 因构件截面尺寸突变而造成的局部区域内应力显著增大的现象称为应力集中。一般脆性材料对应力集中现象更敏感。 （ ） 构件由于截面尺寸突变会发生应力集中现象。一般塑性材料对应力集中现象更为敏感。（ ）等直杆两端受到轴向集中拉