章机械性质拉压强度.pptVIP

在材料力学中，所谓“强度”问题就是使构件的“工作应力”小于材料所能承受的“允许应力”。即： 杆件的 工作应力 材料的 允许应力 小于 所以，现在应该研究“材料的允许应力”问题！ 不同的材料抵抗破坏的能力是各不相同的。这种“能力”只能通过材料力学实验测试，在得到材料抵抗破坏的数据后，才能获得。 §2-7 失效、安全系数和强度计算 O 塑性材料 O 脆性材料 极限应力?u ：材料丧失正常工作时的应力 塑性材料： ?u= ?s 脆性材料： ?u= ?b 脆性材料拉 ?max= ?u拉= ?b拉 塑性材料 ?max= ?u= ?s 拉压构件材料的失效判据 脆性材料压 ?max= ?u压= ?b压 许用应力与安全系数 塑性材料 脆性材料拉 [s] = ss ns [s]拉 = sb拉 nb 脆性材料压 [s]压 = sb压 nb 脆性材料压杆在强度设计时取绝对值 安全系数的确定 塑性材料：ns=1.2 ~ 2.5 脆性材料：nb=2 ~ 3.5 2. 强度设计准则　　 其中：[?]--许用应力(Allowable stress)， ?max--危险点的最大工作应力。 ②设计截面尺寸： 依强度准则可进行三种强度计算： 保证构件不发生强度破坏并有一定安全余量的条件准则 ①校核强度： ③许可载荷： 解： （1）分析AC杆： 例2:钢材的许用应力[s]=150MPa，Q=18.23KN，d=20mm，对斜杆AB强度校核。 Nmax= =38.7kN Q sina 杆AB的最大应力为:s=123MPa＜[s]，所以拉杆安全。 s = =123X106Pa N A Nmax=38.7kN 讨论： 若Q＝20kN，则AB杆的 应力s=164MPa，强度不足, 应重新设计。 工程中允许工作应力s 略大于许用应力[s]， 但不得超过[s]的5% 增大拉杆面积 例3：已知压缩机汽缸直径 D = 400mm，气压 q =1.2 MPa，缸盖用 M20 螺栓与汽缸联接，d2 =18 mm，活塞杆许用应力[σ]1= 50MPa，螺栓[σ]2= 40 MPa。 求：活塞杆直径 d1 和螺栓个数 n。 q D d1 解：1.缸盖和活塞杆的压力 2.螺栓和活塞杆的面积 q D d1 3.求活塞杆直径 (压) 4.求螺栓数目 (拉) 所以，n=15 本次作业 2-12， 2-13， 2-14 Mechanical Properties of Materials 习 题 预习“材料力学实验讲义” * Mechanical Properties of Materials §2－4 材料的机械性能 Mechanical Properties of Materials 一、材料在拉伸时的力学性能 力学性能———指材料受力时在强度和变形方面表现出来的性能。 塑性变形又称永久变形或残余变形 塑性材料：断裂前产生较大塑性变形的材料,如低碳钢 脆性材料：断裂前塑性变形很小的材料，如铸铁、石料 Mechanical Properties of Materials 材料的机械性质通过试验测定，通常为常温静载试验。试验方法应按照国家标准进行。 国家标准《金属拉伸试验方法》 （GB228—2002) L L=10d L=5d 对圆截面试样： 国家标准不仅规定了试验方法，对试件的形式也作了详细规定（标准试件）。 当 l=10d 时试件称为长试件，为推荐尺寸 当 l=5d 时试件称为短试件，为材料尺寸不足时使用 Mechanical Properties of Materials 对矩形截面试样： Mechanical Properties of Materials 电子拉力试验机 Mechanical Properties of Materials P P 拉伸图：P ~ ΔL 曲线 应力－应变曲线： s ~ e 曲线 L0 σ ε P ΔL s = P /A0 e = ΔL / L0 Mechanical Properties of Materials 1.低碳钢拉伸时的力学性能 σ ε O 名义应力(Nominal stress) 比例极限σP 弹性阶段Elastic stage 弹性极限σe B A 屈服应力σs C 真应力(True stress) F 局部化阶段Localization stage 断裂 E 强化阶段Hardening stage 强度极限σb D 屈服阶段Yielding stage Mechanical Properties of Materials O a b c d ①弹性阶段 — 比例