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拉伸试验 试件的准备与试验的进行 第二节 金属在拉伸和压缩时的机械性能 标准试件：圆截面试件，如图2-14：标距l与直径d 的比例分为，l=10d，l=5d 。 板试件（矩形截面）： 试验设备主要是拉力机或全能机及相关的测量、记录仪器。。国家标准《金属拉伸试验方法》（如GB228-87）详细规定了实验方法和各项要求。 万能材料试验机 试验结果的整理 试件装在试验机上，受到缓慢增加的拉力作用。对应着每一个拉力P，试件标距l有一个伸长量△l。记录P和△l关系的曲线称为拉伸图或P－ △l曲线，如图所示。 试件尺寸的不同，会引起拉伸图数据不同。为了消除试件尺寸的影响，把拉力P除以试件横截面原始面积A，得 ；同时，把伸长量△l除以标距的原始长度l，得 称此时的 为名义正应力， 为名义线应变。经这种变换后，以 为纵坐标， 为横坐标的曲线称为应力-应变图或 曲线。 低碳钢拉伸时的力学性能 低碳钢的 曲线 1）弹性阶段（O b段) 2）屈服阶段(b c段) 3）强化阶段(c d e段) 4）颈缩阶段(e f段) 几个概念：弹性、塑性、脆性、 弹性材料、塑性材料、脆性材料 1）弹性变形阶段的特点： 为拉伸的初始阶段， 成正比； 在此阶段，曲线Ob几乎为直线，符合虎克定律，即 ； 在此阶段，若应力不超过b点对应的值，撤掉外力后，构件恢复原状； 比例极限（ [proportion]） 弹性极限（ [elastic]）和弹性模量（E）； OA,比例极限σP (弹性极限),Q235-A 200MPa EA 抗拉刚度 E 弹性模量，低碳钢 E=(2.0-2.1)x105MPa 例1-3 刚架自身重力不计，AC上作用载荷，画出AC、BC及刚架整体的受力图 画受力图的步骤： (1)简化结构，画结构简图； (2)选择研究对象，画出作用在其上的全部主动力； (3)根据约束性质，画出作用于研究对象上的约束反力。 第四节 平面力系的平衡方程式 平面力系平衡的必要与充分条件：力系的主矢和对任一点的主矩都等于零。 例1-4 梁AB，长L=6m，A、B端各作用一力偶，m1=15kN.m，m2=24kN.m，转向如图所示，求支座A、B的反力。 例1-5 直杆AB与弯杆BC铰接，已知AB杆上有一力偶矩 为M的力偶作用，各杆重力不计。求支座A、C处的约束反力。 例1-6 刚架所受荷载、尺寸及支承情况见图，求支座A及B处的反力。 例1-7 悬臂梁AB作用有均布荷载q，在自由端还受一集中力和一力偶矩为m的力偶作用，梁长度为L。求固定端A的约束反力。 ? ? ? = - × - × - = = - - = = = 0 2 0 ) ( 0 0 0 0 m L P L qL M m P qL Y Y X X A A A A m PL qL M P qL Y X A A A + + = + = = 2 2 1 , , 0 解得： 第二章 金属在外力作用下显示的机械性能 第一节 弹性体的变形与内力 如何理解“弹性体”； 什么是“变形”？ 内力的概念？ 四种基本变形和对应的内力： 一、对变形固体作的三个假设 连续性假设 均匀性假设 各向同性假设 二、杆件基本变形 1、拉伸、压缩 2、弯曲 3、剪切 4、扭转 拉伸与压缩 扭转 弯曲 组合受力（Combined Loading）与变形 杆件变形的四种基本形式汇总 直杆的拉伸与压缩 一、工程实例 轴向拉压的概念及实例 轴向拉压的外力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合。 轴向拉压的变形特点：杆的变形主要是轴向伸缩，伴随横向缩扩。 轴向拉伸：杆的变形是轴向伸长，横向缩短。 轴向压缩：杆的变形是轴向缩短，横向变粗。 内力的计算是分析构件强度、刚度、稳定性等问题的基础。 二、拉伸和压缩时横截面上的内力 1、内力概念：指由外力作用所引起的、物体内相邻部分之间分布内力系的合成（附加内力）。 2、截面法 轴力，拉为正，压为负 截面法步骤 截 在需要求内力处假想用一横截面将构件截开，分成两部分，取一部分为研究对象，弃去另外一部分； 代 在截面上加上内力，以代替另一部分对研究对象的作用； 求 写出研究对象的平衡方程式，解出截面上的内力。 例如： 截面法求N。 截开： 代替： 平衡：取左半段时，可得: 取右半段时，则有： ①反映出轴力与截面位置变化关系，较直观； ②确定出最大轴力的数值 及其所在横截面的位置， 即确定危险截面位置，为 强度计算提供依据。 2、轴力图—— N (x) 的图象表示，即用图线表示的不同横截面上轴