材料力学第2章(B)-材料的力学性能-325903219北京理工大学

第2章轴向载荷作用下的杆件的材料力学问题（B）

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如何确定危险应力?

进行拉伸实验，首先需要将被试验的材料按国家标准制成标准试样(standardspecimen);然后将试样安装在试验机上，使试样承受轴向拉伸载荷。通过缓慢的加载过程，试验机自动记录下试样所受的载荷和变形，得到应力与应变的关系曲线，称为应力-应变曲线(stress-straincurve)。应力—应变曲线

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为了得到应力-应变曲线，需要将给定的材料做成标准试样（specimen）,在材料试验机上，进行拉伸或压缩实验（tensiletest,compressiontest）。试验时，试样通过卡具或夹具安装在试验机上。试验机通过上下夹头的相对移动将轴向载荷加在试样上。应力—应变曲线

第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）脆性材料（铸铁）拉伸时的应力-应变曲线应力—应变曲线

第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）韧性金属材料（低碳钢）拉伸时的应力-应变曲线应力—应变曲线

第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）屈服应力极限应力值——强度指标

第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）工程塑料拉伸时的应力-应变曲线应力—应变曲线

第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）0.2对于没有明显屈服阶段的韧性材料，工程上规定产生0.2％塑性应变时的应力值为其屈服应力，称为材料的条件屈服应力(offsetyieldstress)，用σ0.2表示。条件屈服应力（铝合金）极限应力值——强度指标

第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）单向压缩时材料的力学行为

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第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）

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结论与讨论

失效原因的初步分析卸载、再加载时的力学行为第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）

失效原因的初步分析

结论与讨论第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）低碳钢试样拉伸至屈服时，如果试样表面具有足够的光洁度，将会在试样表面出现与轴线夹角为45º的花纹，称为滑移线。通过拉、压杆件斜截面上的应力分析，在与轴线夹角为45º的斜截面上切应力取最大值。因此，可以认为，这种材料的屈服是由于切应力最大的斜截面相互错动产生滑移，导致应力虽然不增加、但应变继续增加。

结论与讨论第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）灰铸铁拉伸时，最后将沿横截面断开，这显然是拉应力造成的。但是，灰铸铁压缩至破坏时，却是沿着约55º的斜截面错动破坏的，而且断口处有明显的因相互错动而引起的痕迹。这显然不是由于正应力所致，而是与切应力有关。

结论与讨论第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）

卸载、再加载时的力学行为

结论与讨论第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）卸载

结论与讨论第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）再加载

结论与讨论第2章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题（B）将卸载再加载曲线与原来的应力-应变曲线进行比较(图中曲线OAKDE上的虚线所示)，可以看出：K点的应力数值远远高于A点的应力数值，即比例极限有所提高；而断裂时的塑性变形却有所降低。这种现象称为应变硬化。工程