材料軸向拉壓試驗

1、計算簡圖桿件受力特點： 外力或其合力的作用線沿桿件軸線桿件變形特點： 軸向伸長或縮短軸向拉伸或壓縮拉壓桿：以軸向拉壓為主要變形的桿件軸向拉伸軸向載荷軸向壓縮拉（壓）桿橫截面上的應力分析觀察拉壓桿受力時的變形特點：FF觀察結(jié)果： 1. 縱線與橫線仍為直線，橫線仍垂直于縱線； 2. 橫線沿軸線方向平移。假設(shè)： 橫截面仍保持為平面，且仍垂直于桿件軸線；平面假設(shè)正應變沿橫截面均勻分布橫截面上沒有切應變符號規(guī)定：拉應力為正，壓應力為負平面假設(shè)0const0constNFA AFN 1、橫截面上的內(nèi)力思考：取左段軸力向右，右段軸力向左，不是相反嗎？軸力的符號規(guī)定：拉力為正，壓力為負。內(nèi)力：相互作用力，作用

2、線與桿件軸線重合，稱軸力由截面法得：FFN2-32-3材料在拉伸與壓縮時的力學性能材料在拉伸與壓縮時的力學性能實驗標準：國家標準金屬拉力試驗法 (GB 22887)；實驗條件：常溫（室溫）、 靜載（加載的速度要平穩(wěn)緩慢）； 實驗設(shè)備：對試件施加載荷的萬能材料試驗機； 測量試樣變形的引伸儀。實驗記錄：拉伸圖：橫坐標l，縱坐標P； 應力應變圖：橫坐標 ，縱坐標 。材料的力學性能材料在外力作用下表現(xiàn)出來的變形、破壞等方面的特性。實驗試件：(a)圓截面標準試件： 或dl10dl5(b)矩形截面標準試件(截面積為A）： 或Al3 .11Al65. 5實驗原理：1、低碳鋼的拉伸實驗低炭鋼含炭量在0.25%

3、以下的碳素鋼。bacfdeb s e p a o1o2o3o4o實驗表象參考值四個階段屈服階段1、同時存在塑性和彈性變形；2、應力小幅波動，應變快速增加；3、試樣表面出現(xiàn)與軸線成45度角滑移線屈服極限：s或或0.21、只有彈性變形；2、有符合虎克定理=EE的線性階段；3、試樣無明顯表象。比例極限：p p彈性極限： e e彈性階段（ 段）oa（ 段）ac1、同時存在塑性和彈性變形；2、應力隨應變非線性減少；3、變形多集中在橫截面積迅速收縮的某一小段范圍內(nèi)，直至試樣最后斷裂。強化階段頸縮階段強度極限：b b1、同時存在塑性和彈性變形；2、應力隨應變非線性增長；3、試樣被明顯強化。（ 段）ce（ 段

4、）ef滑移線頸縮四個階段試件的變化：兩個塑性指標1、延伸率： 式中： 試樣拉斷后標距的長度； 試樣原標距的長度；塑性材料與脆性材料的量化標準： 的材料稱為塑性材料。如低碳鋼和青銅等； 的材料稱為脆性材料。如鑄鐵、混凝土等。 2、截面收縮率： 式中： 試樣原橫截面面積； 試樣斷裂處的橫截面面積 。%1001lll 1ll%5 %5 %1001 AAA 1AA 一個概念冷作硬化：應力超過屈服極限后卸載，再次加載，材料的比例極限提高，而塑性降低的現(xiàn)象。 利： 提高了材料在彈性階段內(nèi)的承載能力。利之用：用冷加工的方法來提高材料的強度 。弊： 降低了材料的塑性。卸載定律：在卸載過程中，應力和應變按直線規(guī)

5、律變化。OO2、其它塑性材料拉伸時的力學性能 oa ab 2 . 0 e p b%2 . 0ef這些材料與低碳鋼相同之處是斷裂前要經(jīng)歷大量塑性變形，不同之處是沒有明顯的 屈服階段。 。 名義屈服極限：對于沒有。明顯屈服階段的塑性材料，通常以產(chǎn)生 塑性應變。時的應力作為屈服極限。用 表示。 。%2 . 02 . 0 3、塑性材料在壓縮時的力學性能實驗標準 、實驗條件 、實驗設(shè)備、實驗記錄同拉伸試驗。 實驗試樣：高度約為直徑的 倍的圓柱體或立方體。35 . 1bacfdeb s e p a 低碳鋼壓縮時的應力-應變曲線鑄鐵拉伸應力應變圖實驗表象1、以彈性變形為主，且很小；2、應力-應變曲線近似符合

6、虎克定律，并以割線的斜率作為彈性模量；3、斷裂時，斷口處的橫截面積幾乎沒有變化。參考值強度極限：o b b 5、脆性材料在壓縮時的力學性能 c o b 實驗表象1、同時存在彈性和塑性變形，塑性變形較大；2、應力隨應變非線性增長。非線性不可由線性虎克定理近似代替；3、破壞形式為出現(xiàn)與軸線成45度角的裂紋。參考值強度極限：實驗結(jié)論不可用拉伸實驗代替壓縮實驗來測出所需的參考值，因為c bc 52 2-5 2-5 拉伸或壓縮時的變形拉伸或壓縮時的變形1、縱向變形F縱向的相對變形縱向的絕對變形lll 1ll 縱向線應變，拉應變?yōu)檎?，壓應變?yōu)樨摗1bl1lF2、虎克定律式中： 表示材料彈性性質(zhì)的一個常數(shù)，稱為E拉壓彈性模量，亦稱楊氏模量。EAlFlN 實驗證明：EA反映桿件抵抗拉伸（或壓縮）變形的能力，稱為桿件的抗拉（壓）剛度。 虎克定律的適用條件：（1）材料在線彈性范圍內(nèi)工作，即 。P （2）在計算桿件的伸長