拉压内力，应力，材料力学性能(机械）.pptVIP

2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 塑性材料的共同 特点是:断后伸长率大 于5﹪. 问题：对无明显屈 服阶段的塑性材料 如何确定强度指标？ σ ε 锰钢 16锰钢 退火球墨铸铁 玻璃钢 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * ? ? 产生0.2％塑性应变 时对应的应力值. 名义屈服极限?0.2 ?0.2 0. 2％ offset 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * ?（MPa） ε（%） 100 50 0.45 ? b 四、铸铁拉伸 不宜受拉！ 　1.强度极限低; 　　?b=110～160MPa 　2.非线性； 　　近似用割线代替 　3.无屈服，无颈缩； 　4.　?＜０．５﹪； 　５．平断口。 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 压缩 ? (MPa) 0.20 0.10 200 400 ? 五、压缩 １．Ｅ， ? p ， 　 ?ｅ， ?ｓ， 　与拉伸相同； ２．测不出?ｂ； ３．试件呈鼓状。 低碳钢的压缩 压缩试验无意义 拉伸 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 400 ? (MPa) ε 300 600 0.10 0.05 压缩 铸铁的压缩 １． ?ｂ高于拉伸； 　　　　（ 接近4倍） ２．?　大于拉伸； 　　　　（接近５﹪） 3．斜断口． 可制成受压构件 拉伸 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 总结与讨论 3．工程材料按其断后伸长率大小分成两大类： 塑性材料和脆性材料； 　　　 塑性材料　　 ? ＞５﹪ 　　　 脆性材料　　 ? ＜５﹪ 4．塑性材料和脆性材料的强度指标不同： 　　塑性材料取?ｓ或? ０．２，　脆性材料取σｂ．　　 １．强度、变形计算必须了解材料的力学性能； ２．了解材料的力学性能主要是分析? -? 曲线； 问题1：如何得到? -? 曲线？ 问题2：如何分析? -? 曲线？ 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * ε σ 　5．根据卸载定律，一般地一点线应变ε由两部 分组成：弹性应变εｅ和塑性应变εｐ ；　　　 ε ＝ εｅ＋ εｐ　 εe εp ε 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 6．三种材料拉伸应力－应变曲线 σ（MPa） ε（%） 100 50 0.45 σb 脆性材料 σ ε 聚合物 σs σb σ ε 塑性金属材料 σs σb 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 7．温度、变形速率和加载方式不同时，材料的力学性能也不相同； 讨论题：什么样的钢材是优质钢？ 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 容许应力和安全系数 拉压强度条件 一.容许应力 极限应力的规定： 或 塑性材料 脆性材料 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 故，容许应力： 或 塑性材料 脆性材料 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 二. 安全系数 安全系数的选定是为了使构件具有足够的安全储备 选择安全系数的制约因素： 1. 计算模型的近似性 比如二力杆：不计自重（近似）， 两端光滑铰 接（近似）. 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 以 3. 材料的均匀性 2. 计算方法的精确性 为例. P A B C P 均匀：取小 不均匀：取大 s 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 4. 结构的重要性 重要：取大 不重要：取小 5. 荷载的情况 静荷载取小，动荷载取大。 6. 材料的情况 塑性材料取小，脆性材料取大。 武汉大学土建学院工程力学 * 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 圣维南（Saint-Venant）原理 原理：等效力系代换只影响荷载作用点附近局部 区域的应力和应变分布。 F F F F F s s 2007年12月26日星期三 武汉大学土建-工程力学 * 例题 ∑Y = 0, FN1 sin45°－F = 0 已知：A1= 1000 mm2, A2= 20000 mm2, F = 100 kN 求：各杆横截面的应力 解：⑴ 轴力计算 取节点A =－100 kN = 141.4 kN ∑X= 0, －FN1cos45°－FN2 = 0 FN2 =－N1cos45° =－141.4×0