材料力學第二章軸向拉壓

1、2-4問題的提出：材料在拉壓時的力學性質(zhì)彈性模量 E、泊松比 以及許用應(yīng)力 ，都是與材料的力學性能（機械性質(zhì)）有關(guān)的量。力學性能：材料在受力后的的變形和破壞特性。不同的材料具有不同的力學性能要使構(gòu)件械性質(zhì)）。，必須了解構(gòu)件材料的力學性能（機材料的力學性能可通過實驗得到。常溫靜載下的拉伸壓縮試驗常溫靜載下的拉伸壓縮試驗拉伸標準試樣l 10d或 l 5dl 11.3或 l 5.65AAd壓縮試件很短的柱型：hh = (1.53.0)d圓試驗裝置變形傳感器拉伸試驗與拉伸( F-l 曲線 )變形傳感器圖一、材料在拉伸時的力學性質(zhì)1、低碳鋼軸向拉伸時的力學性質(zhì)一、材料在拉伸時的力學性質(zhì)1、低碳鋼軸向拉伸

2、時的力學性質(zhì)拉伸圖及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線圖低碳鋼拉伸時的個階段、彈性階段:oAoA為直線段； EAA為微彎曲線段。 p e比例極限；彈性極限。、屈服階段:BC。 s 屈服極限屈服段內(nèi)最低的應(yīng)力值。低碳鋼拉伸時的、彈性階段:oA,、屈服階段:BC。個階段滑移線、強化階段：CDb 強度極限（拉伸過程中最高的應(yīng)力值）。、局部變形階段（頸縮階段）：DE。在此階段內(nèi)試件的某一橫截面發(fā)生明顯的變形，至到試件斷裂。頸縮斷裂由低碳鋼拉伸實驗可獲得以下重要指標：b-強度極限E= tan - 彈性模量p-比例極限s-屈服極限卸載定律及冷作硬化卸載定律：當拉伸超過屈服階段后，如果逐漸卸載，在卸載過程中，應(yīng)力應(yīng)變將按直線

3、規(guī)律變化。卸載定律及冷作硬化卸載定律：當拉伸超過屈服階段后，如果逐漸卸載，在卸載過程中，應(yīng)力應(yīng)變將按直線規(guī)律變化。 e彈性極限 e彈性應(yīng)變 p塑性應(yīng)變冷作硬化：在常溫下將鋼材拉伸超過屈服階段，卸載后短期內(nèi)又繼續(xù)加載，材料的比例極限提高而塑性變形降低的現(xiàn)象。預(yù)加塑性變形, 可使 e 或 p 提高材料的塑性塑性材料能經(jīng)受較大塑性變形而不破壞的能力延伸率殘留的塑性變形程度 l0l試驗段原長（標距）l0試驗段殘余變形 100 00l延伸率是衡量材料塑性的指標 l0 100 0延伸率殘留的塑性變形程度0l延伸率是衡量材料塑性的指標斷面收縮率 A A1 10000AA 試驗段橫截面原面積A1斷口的橫截面面

4、積斷面收縮率也是衡量材料塑性的指標塑性與脆性材料塑性材料： 脆性材料： 例如結(jié)構(gòu)鋼與硬鋁等例如灰口鑄鐵與陶瓷等低碳鋼材料 30 % ，是典型的塑性材料其他材料的拉伸試驗（一）、其它工程塑性材料在拉伸時的力學性能0MPa30鉻錳硅鋼共有的特點：斷裂時有較大50鋼600400的殘余變形，均屬塑性材料。硬鋁200510(%)1520其他材料的拉伸試驗（一）、其它工程塑性材料的拉伸時的力學性能有些材料沒有明顯的屈服階段。對于沒有明顯屈服階段的材料用名義屈服應(yīng)力表示其屈服極限。 0名義屈服極限產(chǎn)生的塑性應(yīng)變時所對000應(yīng)的應(yīng)力值。（二）、鑄鐵拉伸試驗MPa1500.5%b強度極限。E割線的彈性模量。1）

5、無明顯的直線段；2）無屈服階段；3）無頸縮現(xiàn)象；4）延伸率很小。鑄鐵試件直到被拉斷才喪失工作能力，延伸率很小，是典型的脆性材料鑄鐵的拉伸破壞及斷特征口二、材料在壓縮時的力學性質(zhì)低碳鋼的壓縮試驗彈性階段，屈服階段均與拉伸時大致相同。超過屈服階段后，外力增加面積同時相應(yīng)增加，無破裂現(xiàn)象產(chǎn)生。鑄鐵的壓縮試驗1:2：破壞面大約為450的斜面。其它脆性材料壓縮時的力學性質(zhì)大致同鑄鐵，工程上一般作為抗壓材料。強度指標(失效應(yīng)力)脆性材料塑性材料 b s總結(jié)衡量材料力學性質(zhì)的指標： p, e, s, b,衡量材料強度的指標：E, , s b塑性材料；脆性材料；衡量材料塑性的指標： ,jx:許用應(yīng)力n s , 0.2 , b : jx極限應(yīng)力溫度對力學性能的影響材料強度、彈性常數(shù)隨溫度變化的關(guān)系中炭鋼硬鋁2-3應(yīng)力集中應(yīng)力集中概念由于截面急劇變化引起應(yīng)力局部增大現(xiàn)象應(yīng)力集中K max應(yīng)力集中因數(shù) 0max最大局部應(yīng)力 名義應(yīng)力(凈截面上的平均應(yīng)力）應(yīng)力集中對構(gòu)件強度的影響對于脆性材料構(gòu)件，當 maxb