第03講ch2拉伸、壓縮與剪切4～7

拉壓§2–4

材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能§2–5

材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能§2–7失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算本次課程內(nèi)容1拉壓§2–4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能橫向應(yīng)變縱向變形橫向變形縱向應(yīng)變常溫、靜載下試驗(yàn)試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尺寸§2–4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能§2–4end2拉壓§2–4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)電阻應(yīng)變片end3一、低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能拉壓§2–4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能end4一、低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能拉壓§2–4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能F--Dl圖s--e

圖——應(yīng)力——應(yīng)變endFN和Dl

分別除以常數(shù)A0和l05I、彈性階段ob(變形可完全恢復(fù))比例極限彈性極限II、屈服階段bc（失去抵抗變形的能力）屈服極限III、強(qiáng)化階段ce（恢復(fù)抵抗變形的能力）強(qiáng)度極限IV、局部變形階段ef拉壓§2–4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能end引入彈性模量常數(shù)E由圖可見(jiàn)明顯的四個(gè)階段(胡克定律)6伸長(zhǎng)率和斷面收縮率斷后伸長(zhǎng)率斷面收縮率

d>5%為塑性材料d<5%為脆性材料Q235低材料為典型塑性材料拉壓§2–4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能end76、卸載定律及冷作硬化1、彈性范圍內(nèi)卸載、再加載2、過(guò)彈性范圍卸載、再加載即材料在卸載過(guò)程中應(yīng)力和應(yīng)變是線性關(guān)系，這就是卸載定律。材料的比例極限增高，延伸率降低，稱(chēng)之為冷作硬化或加工硬化。拉壓§2–4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能endepee8二、其它材料拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)

對(duì)于沒(méi)有明顯屈服階段的塑性材料，用名義屈服極限s0.2來(lái)表示。拉壓§2–4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能20Cre16MnT10AQ235H62其它材料的s–e

曲線sOend9三、鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能

對(duì)于脆性材料(鑄鐵),拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線為微彎的曲線，沒(méi)有屈服和徑縮現(xiàn)象，試件突然拉斷。斷后伸長(zhǎng)率約為0.5%。為典型的脆性材料。

sb----拉伸強(qiáng)度極限（約為140MPa）。它是衡量脆性材料(鑄鐵)拉伸的唯一強(qiáng)度指標(biāo)。拉壓§2–4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能end10試件和實(shí)驗(yàn)條件常溫、靜載拉壓§2–5材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能§2–5

材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能§2–5end壓縮試樣：11一、塑性材料(低碳鋼)的壓縮屈服極限比例極限彈性極限拉伸與壓縮在屈服階段以前完全相同。E

——

彈性摸量拉壓§2–5材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能end12二、脆性材料（鑄鐵）的壓縮

脆性材料的抗拉與抗壓性質(zhì)不完全相同

壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限遠(yuǎn)大于拉伸時(shí)的強(qiáng)度極限拉壓§2–5材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能endc—cmpresst—tensile13拉壓§2–5材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能end14一、安全系數(shù)和許用應(yīng)力工作應(yīng)力極限應(yīng)力塑性材料脆性材料塑性材料的許用應(yīng)力脆性材料的許用應(yīng)力§2-7n—安全因數(shù)

[s]—許用應(yīng)力。拉壓§2–7失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算§2–7

失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算endultimate['?ltimit]-基本的、極限的15二、強(qiáng)度條件根據(jù)強(qiáng)度條件，可以解決三類(lèi)強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題1、強(qiáng)度校核：2、設(shè)計(jì)截面：3、確定許可載荷：拉壓§2–7失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算end16例題1解：1、研究節(jié)點(diǎn)A的平衡，計(jì)算軸力。由于結(jié)構(gòu)幾何和受力的對(duì)稱(chēng)性，兩斜桿的軸力相等，根據(jù)平衡方程F=500kN，b=25mm，h=90mm，a

=200

。[s]=120MPa。試校核斜桿的強(qiáng)度。FF得2、強(qiáng)度校核斜桿強(qiáng)度足夠F拉壓§2–7失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算end17例題2每個(gè)螺栓承受軸力為總壓力的1/6解：油缸蓋受到的力根據(jù)強(qiáng)度條件即螺栓的軸力為得即取螺栓的直徑d=24mm拉壓§2–7失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算汽缸D=350mm，p=1MPa。6個(gè)螺栓，[s]=40MPa，求直徑螺栓d。Fend18例3

AC為兩根50×50×5的等邊角鋼，AB為10號(hào)槽鋼，[s]=120MPa，a

=30o。求[P]。解：1、計(jì)算軸力。（設(shè)斜桿為1桿，水平桿為2桿）用截面法取節(jié)點(diǎn)A為研究對(duì)象2、根據(jù)斜桿的強(qiáng)度，求許可載荷APa查表得斜桿AC的面積為A1=2×4.8cm2拉壓§2–7失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算4

m2

mACBPaend193、根據(jù)水平桿的強(qiáng)度，求許可載荷查表得水平桿AB的面積為A2=12.74cm24、許可載荷拉壓§2–7失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算APα4

m2

mACBPaend20小結(jié)材料的力學(xué)性能拉壓§2–7失效、安全因數(shù)和強(qiáng)度計(jì)算end低碳鋼(塑性材料)拉、壓四個(gè)階段：彈性、