材料力学第5版第二章.pptVIP

课堂练习：试求出下列图形当中1-1、2-2、 3-3截面上的轴力.  思考：AB 杆、 杆材料相同， 杆截面面积大于AB杆， 若挂相同重物，哪根杆较危险？ 若 ，哪根杆较危险？ 等直杆受几个轴向外力时，由轴力图可求得其最大轴力 ，代入公式 可得杆内最大正应力为： 最大正应力（注意课本P15最后一行）所在的横截面成为危险截面，危险截面上的正应力为最大工作应力。 最大正应力（注意课本P15最后一行）所在的横截面成为危险截面，危险截面上的正应力为最大工作应力。 例题4 图示支架，AB杆为圆截面杆，d=30mm，BC杆为正方形截面杆，其边长a=60mm，F=10KN，试求AB杆和BC杆横截面上的正应力。 （万能试验机和变形仪） 实验装置的构造及其原理图 低碳钢轴向拉伸至断裂的过程 试验原理 低碳钢拉伸时的力学性质 (四个阶段) 1、弹性阶段:0A’A 2、屈服阶段: B’C 3、强化阶段：CD 4、颈缩阶段：DE 三个强度特征值： 常用的塑性指标 塑性与脆性材料 例题2-7: 某低碳钢拉伸试样，其直径d=10mm，工作段长度L0=100mm。当试验机上荷载读数达到F=10KN时，量得工作段的伸长为ΔL=0.0607mm。（已知该低碳钢的比例极限σp=200MPa。 ） 求此时试样横截面上的正应力σ，并求试样的弹性模量E。 塑性材料和脆性材料的主要区别： 小结 低碳钢拉伸时的应力-应变曲线 四个阶段： 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。 三个强度特征值： 比例极限σp 、屈服极限σs 、强度极限σb。 常用的塑性指标 伸长率δ 截面收缩率ψ 低碳钢（塑性）抗拉，铸铁（脆性）抗压 常用材料的许用应力约值(适用于常温、静荷载和一般工作条件下的拉杆和压杆） 比例极限σp： 材料处于线弹性范围； 屈服极限σs： 开始发生显著塑形变形； 强度极限σb： 材料最大的抗拉能力。 注意： (1) 低碳钢的ss，sb都还是以相应的抗力除以试样横截面的原面积所得，实际上此时试样直径已显著缩小，因而它们是名义应力。 (2) 低碳钢的强度极限sb是试样拉伸时最大的名义应力，并非断裂时的应力。 (3) 超过屈服阶段后的应变还是以试样工作段的伸长量除以试样的原长而得， 因而是名义应变(工程应变)。 第二章 轴向拉伸和压缩 伸长率δ L0－原始标距 L1－拉断后的标距长度 截面收缩率ψ A0－试件受力前横截面原始面积 A1－拉断后断口处横截面面积 δ10 ：L0/d0=10的标准试件 塑性材料： 伸长率较大： δ10 ≥ 5 % 如钢、铜、铝等 例如：Q235（A3）钢，δ10=20~30% 脆性材料： 伸长率较小： δ10 5% 如铸铁、石料、玻璃等 例如：铸铁，δ10≈0.5% σ σp，位于线弹性阶段，服从胡克定律。 解： 正应力： 弹性模量： 线应变： Ⅲ. 其他金属材料在拉伸时的力学性能 第二章 轴向拉伸和压缩 由s－e曲线可见： 第二章 轴向拉伸和压缩 伸长率 √ √ × 局部变形阶段 √ √ √ 强化阶段 × × × 屈服阶段 √ √ √ 弹性阶段 退火球墨铸铁 强铝 锰钢 材料 1、塑性材料　 工程当中，通常把伸长率d 5%的材料称为塑性材料；把d 2%~5% 作为脆性材料的分界。 塑性材料又分为有明显屈服阶段的塑性材料和无明显屈服阶段的塑性材料两种。 （1）对于有屈服阶段的塑性材料，常取屈服应力作为屈服强度，它是工程设计的主要依据。 （2）对应于没有屈服阶段的塑性材料，通常将对应于塑性应变e p= 0.2% 时的应力定为 非比例伸长应力或屈服强度，用 sp0.2表示。 第二章 轴向拉伸和压缩 确定条件屈服强度的方法： 在e 轴上取0.2％的点,对此点作平行于s－ e 曲线的直线段的直线（斜率亦为E）,与s－ e曲线相交点对应的应力即为s 0.2. 2、脆性材料　 特点：伸长率很小，d 2%~5% 。 下图为脆性材料灰口铸铁在拉伸时的s-e曲线。 该曲线从很低的应力开始就不是直线，但由于直到拉断时试样的变形都非常小，且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，因此，工程中常取总应变为0.1%时的s-e曲线的割线斜率来确定其弹性模量，