04-拉性能-课件（PPT-精）.pptVIP

* 塑性材料特点 δ＞5﹪ 现象 有的有明显屈服阶段 有的则没有 塑性指标 σs 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 无明显 屈服阶段 有明显 屈服阶段 * ε σ 　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 ε σ ?0.2 平行于比例阶段 0. 2％ 塑性应变 K 名义屈服极限σ0.2 塑性应变等于0.2％时的应力值 屈服指标：σs 或σ0.2 * 拉延(drawn)现象 σ ε 颈缩 聚合物 σs σb 强化 * σ（MPa） ε（%） 100 50 0.45 σb 四、铸铁拉伸 　1. 强度极限低 　　σb=110～160MPa 　2. 非线性 　　可近似用割线代替 　3. 无屈服，无颈缩 　4. δ＜0.5﹪； 5. 平断口 不宜受拉！ * 压缩 σ(MPa) 0.20 0.10 200 400 ε 五、 压缩 １．Ｅ，σp ， 　 σｅ，σｓ 　与拉伸相同 ２．测不出σｂ ３．试件呈鼓状 压缩试验无意义 低 碳 钢 拉伸 * 400 σ(MPa) ε 300 600 0.10 0.05 压缩 铸 铁 １．σｂ高于拉伸 　　　　（ 接近4倍） ２．δ大于拉伸 　　　　（接近５﹪） ３．Ｅ 与拉伸不同 ４．斜断口 可制成受压构件 拉伸 断口 * 结 论 与 讨 论 1. 强度、变形计算需要了解材料的力学性能 2. 了解材料的力学性能主要是研究 σ-ε 曲线 题目1 如何得到 σ-ε 曲线（试验） 题目2 如何分析 σ-ε 曲线（结合试件） 3. 工程材料按其断后伸长率大小分成两大类 塑性材料　　δ＞５﹪ 　　　 脆性材料　　δ＜５﹪ 4. 塑性材料和脆性材料的强度指标不同 　　塑性材料取 σｓ 或 σ0.2，脆性材料取 σｂ * ε σ 　5．一般地一点线应变 ε 由两部分组成 弹性应变 εｅ和塑性应变 εｐ 　　　 ε ＝ εｅ＋ εｐ　 εe εp ε * 6．三种拉伸应力－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 * 聚丙烯(PP)材料拉伸实验 传统：应变规测量 新方法：图像相关法 * 网格结构面内准静态压缩力学行为——实验研究 载荷－位移实验曲线 300mm 520mm 0.1mm/s * 网格结构面内准静态压缩力学行为——数值模拟 载荷－位移计算曲线 * 作 业 　 某低碳钢弹性模量为E=200GPa，比例极限σｐ=240MPa，拉伸试验横截面正应力达σ=300MPa时，测得轴向线应变为ε =0.0035，此时立即卸载至σ=0，求试件轴向残余应变εｐ为多少？ * 课程内容： 2.4 材料的力学性能 课程要求： 熟练掌握： 用应力-应变曲线分析材料的力学性能 低碳钢和铸铁拉伸、压缩实验方法 各力学性能指标 作业 ppt末页 4 * 轴力图 l/4 3l/4 C B A a a 已知：l=4m , a=400 mm , F=20 kN , ρ = 24kN/m3 求：（1）作轴力图（考虑自重） （2）A、B横截面上的应力 － ○ FN （kN） 3.84 23.84 35.36 F 上节回顾 * 1. 拉压杆横截面上没有切应力，只有正应力 正应力是均匀分布的，即 注意: 这个结论是在分析变形的基础上得到的 F F 变形前 变形后 上节回顾 圣维南（Saint-Venant）原理 * 讨论: ⅰ α = 0 ， σαmax= σ ， τα = 0 ⅱ α = 45°，ταmax = σ/2 ， σα =σ/2 2. 拉压杆的斜截面上既有正应力，也有切应力　 不同于横截面 　　　 F α k k α pα （2-2） * 进一步分析 ⅰ α = 0 ， σαmax= σ ， τα = 0 最大正应力所在截面切应力为零 ⅱ α = 45°，ταmax = σ/2 ， σα =σ/2 最大切应力所在截面与最大正应力所在截面