孫訓(xùn)方材料力學(xué)02軸向拉伸和壓縮說課講解

第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮第一頁，共118頁。第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮§2-1軸向拉伸(lāshēn)和壓縮的概念§2-2內(nèi)力(nèilì)·截面法·軸力及軸力圖§2-3

應(yīng)力·拉(壓)桿內(nèi)的應(yīng)力§2-4

拉(壓)桿的變形·胡克定律

§2-5

拉(壓)桿內(nèi)的應(yīng)變能§2-6

材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性能§2-7

強度條件·安全因數(shù)·許用應(yīng)力§2-8

應(yīng)力集中的概念第二頁，共118頁?！?-1軸向拉伸和壓縮(yāsuō)的概念第三頁，共118頁。第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮變形(biànxíng)特點受力特點(tèdiǎn)—外力的合力作用線與桿的軸線重合—

沿軸向伸長或縮短

計算簡圖FFFF軸向壓縮軸向拉伸第四頁，共118頁。第五頁，共118頁?！?-2內(nèi)力·截面(jiémiàn)法·軸力及軸力圖Ⅰ.內(nèi)力(nèilì)第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮回顧：什么是外力？作用在構(gòu)件上的所有載荷和支座反力統(tǒng)稱為外力。外力按形式可以分為：體力、面力

面力包括：集中力、分布力和力偶面力按性質(zhì)可以分為：

靜載荷：載荷由零緩慢增加，到達某值后保持不變動載荷：引起構(gòu)件加速度的突加載荷或沖擊載荷

交變載荷：隨時間作用周期變化的載荷第六頁，共118頁。物理中的內(nèi)力——物體(wùtǐ)內(nèi)各質(zhì)點間的相互作用的力。*根據(jù)可變形固體的連續(xù)性假設(shè)，內(nèi)力(nèilì)在物體內(nèi)連續(xù)分布*通常把物體內(nèi)任一截面兩側(cè)相鄰部分之間分布(fēnbù)內(nèi)力的合力或合力偶稱為該截面上的內(nèi)力。第二章軸向拉伸和壓縮材料力學(xué)中的內(nèi)力——由于外力作用而引起的物體內(nèi)各質(zhì)點間相互作用力的改變量，又稱“附加內(nèi)力”。

各截面上的內(nèi)力相同嗎？如何計算截面上的內(nèi)力呢？學(xué)習(xí)：什么是內(nèi)力？第七頁，共118頁。mmFF設(shè)一等截面(jiémiàn)直桿在兩端軸向拉力F的作用下處于平衡,試求桿件橫截面(jiémiàn)m-m上的內(nèi)力。Ⅱ.截面(jiémiàn)法·軸力及軸力圖第八頁，共118頁。在求內(nèi)力的截面(jiémiàn)m-m處，將桿件截為兩部分。取左部分(bùfen)作為研究對象。去掉部分(bùfen)對研究對象的作用以截開面上的內(nèi)力代替，合力為FN。mmFFN（1）截開FFmm（2）代替(dàitì)截面法第九頁，共118頁。對研究(yánjiū)對象列平衡方程FN

=F式中：FN為桿件任一橫截面m-m上的內(nèi)力，與桿的軸線(zhóuxiàn)重合。即垂直于橫截面并通過其形心，稱為軸力。（3）平衡(pínghéng)mmFFN第十頁，共118頁。FN取右側(cè)部分為研究對象，則在截開面上的軸力與左側(cè)部分上的軸力數(shù)值(shùzí)相等而指向相反。mmFFmmFFNmFm思考：若取右側(cè)部分為研究對象，會得到什么(shénme)結(jié)果？第十一頁，共118頁。軸力符號(fúhào)的規(guī)定mmFFNFNmFm（1）若軸力的方向背離截面，則規(guī)定(guīdìng)為正的，稱為拉力。（2）若軸力的方向(fāngxiàng)指向截面，則規(guī)定為負的，稱為壓力。mFFmmFFm第十二頁，共118頁。軸力圖(lìtú)用平行于桿軸線的坐標(biāo)(zuòbiāo)表示橫截面的位置；用垂直于桿軸線的坐標(biāo)(zuòbiāo)表示橫截面上軸力的數(shù)值；從而繪出對應(yīng)橫截面位置的軸力的圖線—稱為軸力圖；將正的軸力畫在x軸上側(cè)，負的軸力畫在x軸下側(cè)。xFNO第十三頁，共118頁。例2-1、一等截面(jiémiàn)直桿受力情況如圖所示，作桿的軸力圖。

CABD600300500400E40kN55kN25kN20kN第十四頁，共118頁。解:求支座(zhīzuò)反力FRACABDE40kN55kN25kN20kNCABD600300500400E40kN55kN25kN20kN第十五頁，共118頁。

求AB段內(nèi)的軸力FRAFN1FRACABDE40kN55kN25kN20kN1第十六頁，共118頁。

求BC段內(nèi)的軸力

FRA40kNFN2FRACABDE40kN55kN25kN20kN2第十七頁，共118頁。

FN3求CD段內(nèi)的軸力20kN25kNFRACABDE40kN55kN25kN20kN3第十八頁，共118頁。求DE段內(nèi)的軸力20kNFN4FRACABDE40kN55kN25kN20kN4第十九頁，共118頁。FN1=10kN（拉力(lālì)）FN2=50kN（拉力(lālì)）FN3=-5kN（壓力）FN4=20kN（拉力(lālì)）發(fā)生(fāshēng)在BC段內(nèi)任一橫截面上5010520++CABD600300500400E40kN55kN25kN20kN第二十頁，共118頁?！揪毩?xí)(liànxí)】已知：F=10kN,均布軸向載荷(zàihè)q=30kN/m,桿長l=1m。解：建立(jiànlì)坐標(biāo)如圖，求：桿的軸力圖。qFAB取x處截面,取左邊,受力如圖xx

軸力圖FFNxxFN

(kN)1020第二十一頁，共118頁?！?-3應(yīng)力(yìnglì)·拉(壓)桿內(nèi)的應(yīng)力(yìnglì)Ⅰ.應(yīng)力(yìnglì)的概念平均(píngjūn)應(yīng)力：第二章軸向拉伸和壓縮MDFΔA應(yīng)力是受力桿件某一截面上分布內(nèi)力在一點處的集度。第二十二頁，共118頁。該截面上M點處分布內(nèi)力的集度為第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮MMDFΔA總應(yīng)力(yìnglì)第二十三頁，共118頁?？倯?yīng)力(yìnglì)p法向分量(fènliàng)正應(yīng)力(yìnglì)σ某一截面上法向分布內(nèi)力在某一點處的集度切向分量切應(yīng)力τ某一截面上切向分布內(nèi)力在某一點處的集度應(yīng)力量綱：ML-1T-2應(yīng)力單位：Pa(1Pa=1N/m2，1MPa=106Pa)第二章軸向拉伸和壓縮M符號規(guī)定：對截面內(nèi)部一點產(chǎn)生順時針方向力矩的切應(yīng)力為正，反之為負拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負正應(yīng)力：切應(yīng)力：第二十四頁，共118頁。Ⅱ.拉(壓)桿橫截面上的應(yīng)力(yìnglì)*與軸力相應(yīng)的只可能是正應(yīng)力(yìnglì)σ，與切應(yīng)力(yìnglì)無關(guān)*σ在橫截面上是如何(rúhé)分布的呢？第二章軸向拉伸和壓縮FFN第二十五頁，共118頁。FFabcd1122FFa’b’c’d’1’1’2’2’試驗：平面假設(shè)(jiǎshè)—變形前為平面的橫截面，在變形后仍保持為平面，且仍垂直于軸線。第二十六頁，共118頁。（1）橫向(hénɡxiànɡ)線ab和cd仍為直線，且仍然垂直于軸線；（2）ab和cd分別平行移至a’b’和c’d’,縱向線伸長(shēnchánɡ)量相等。各處(ɡèchǔ)纖維的伸長相同，所以它們所受的力也相同。FFabcd試驗現(xiàn)象：試驗結(jié)論：第二十七頁，共118頁。FFN均勻分布式中,FN為軸力，A為桿件橫截面面積，正應(yīng)力的符號(fúhào)與軸力FN的符號(fúhào)相同。正應(yīng)力(yìnglì)公式第二十八頁，共118頁。第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮公式(gōngshì)的使用條件：軸向拉壓直桿(2)除外力作用(wàilìzuòyònɡ)點附近以外其它各點處。拉壓桿的最大的工作應(yīng)力：等直桿：變直桿：第二十九頁，共118頁。圣維南(Saint-Venant)原理：“力作(lìzuò)用于桿端方式的不同，只會使與桿端距離不大于桿的橫向尺寸的范圍內(nèi)受到影響”。第三十頁，共118頁。例2-2一橫截面為正方形的柱分上、下兩段，其受力情況、各段長度及橫截面面積(miànjī)如圖所示。已知F=50kN，試求荷載引起的最大工作應(yīng)力。FABCFF3000400037024021解：（1）作軸力圖(lìtú)第三十一頁，共118頁。FABCFF300040003702402150kN150kN（2）求應(yīng)力(yìnglì)結(jié)論：

在柱的下段，其值為1.1MPa，是壓應(yīng)力。第三十二頁，共118頁。例題(lìtí)2-3試求薄壁圓環(huán)在內(nèi)壓力作用下徑向截面上的拉應(yīng)力。已知：d=200mm，δ=5mm，p=2MPa。第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮b第三十三頁，共118頁。第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮解：故在求出徑向截面上的法向力FN后用式求拉應(yīng)力。

分析:薄壁圓環(huán)(δ<<d)在內(nèi)壓力作用(zuòyòng)下，徑向截面上的拉應(yīng)力可認(rèn)為沿壁厚均勻分布。第三十四頁，共118頁。

所以(suǒyǐ)第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮第三十五頁，共118頁。Ⅲ.拉(壓)桿斜截面(jiémiàn)上的應(yīng)力第三十六頁，共118頁。第三十七頁，共118頁。第三十八頁，共118頁。第三十九頁，共118頁。FkkFFkkFαpα以pα表示(biǎoshì)斜截面k-k上的應(yīng)力，有斜截面(jiémiàn)上的應(yīng)力第四十頁，共118頁。沿截面法線方向(fāngxiàng)的正應(yīng)力沿截面(jiémiàn)切線方向的切應(yīng)力將應(yīng)力pα分解(fēnjiě)為兩個分量：Fkkxnpαpα第四十一頁，共118頁。符號(fúhào)的規(guī)定（1）正應(yīng)力(yìnglì)拉伸為正壓縮為負（2）切應(yīng)力(yìnglì)：對研究對象任一點取矩順時針為正逆時針為負FkkFpα第四十二頁，共118頁。（1）當(dāng)

=0°

時，（2）當(dāng)

=45°時，（3）當(dāng)=-45°時，（4）當(dāng)=90°時，討論xnFkk第四十三頁，共118頁。課后作業(yè)(zuòyè)：52頁習(xí)題(xítí)2-1、2-2、2-3、2-4、2-5第四十四頁，共118頁。FFbh一、縱向(zònɡxiànɡ)變形b1ll1縱向變形—縱向應(yīng)變—§2-4拉(壓)桿的變形(biànxíng)·胡克定律第四十五頁，共118頁。二、橫向(hénɡxiànɡ)變形三、泊松比ν—泊松比橫向(hénɡxiànɡ)應(yīng)變FFbhb1ll1橫向(hénɡxiànɡ)變形第四十六頁，共118頁。x

截面處沿x方向的縱向平均線應(yīng)變?yōu)閳D示一般情況(qíngkuàng)下在不同截面處桿的橫截面上的軸力不同，故不同截面的變形不同。沿桿長均勻分布的荷載集度為f軸力圖第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮微段的分離體第四十七頁，共118頁。線應(yīng)變(yìngbiàn)的正負規(guī)定：伸長時為正，縮短時為負。一般情況下，桿沿x方向的總變形

x截面(jiémiàn)處沿x方向的縱向線應(yīng)變?yōu)榈诙螺S向拉伸(lāshēn)和壓縮沿桿長均勻分布的荷載集度為f軸力圖微段的分離體第四十八頁，共118頁。胡克定律(húkèdìnɡlǜ)式中E稱為彈性模量(tánxìnɡm(xù)óliànɡ)，EA稱為抗拉（壓）剛度。實驗(shíyàn)表明：大多數(shù)材料都有一個彈性階段，在此彈性范圍內(nèi)，有：胡克定律第四十九頁，共118頁。第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮單軸應(yīng)力(yìnglì)狀態(tài)下的胡克定律第五十頁，共118頁?！揪毩?xí)(liànxí)】圖示為一變截面圓桿ABCD。已知F1=20kN，F(xiàn)2=35kN，F(xiàn)3=35kN。l1=l3=300mm，l2=400mm。d1=12mm，d2=16mm，d3=24mm，E=210Gpa。試求：（1）Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、III-III截面(jiémiàn)的軸力并作軸力圖；（2）桿的最大正應(yīng)力(yìnglì)max；（3）B截面的位移及AD桿的變形。F1F2F3ⅠⅠⅡⅡⅢⅢl1l2l3ABCD第五十一頁，共118頁。解：求支座(zhīzuò)反力（1）求Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、III-III截面(jiémiàn)的軸力并作軸力圖。F1F2F3ⅠⅠⅡⅡⅢⅢl1l2l3ABCDFRDFRD=-50kNF1FN1第五十二頁，共118頁。F1F2F3ⅠⅠⅡⅡⅢⅢl1l2l3ABCDFRDF2F1FN2FRDFN3第五十三頁，共118頁。

FN1=20kNFN2=-15kNFN3=-50kNF1F2F3ⅠⅠⅡⅡⅢⅢl1l2l3ABCDFRD15+2050—第五十四頁，共118頁。（2）桿的最大正應(yīng)力(yìnglì)maxAB段DC段BC段max=176.8MPa發(fā)生(fāshēng)在AB段。F1F2F3ⅠⅠⅡⅡⅢⅢl1l2l3ABCDFRD

FN1=20kNFN2=-15kNFN3=-50kN第五十五頁，共118頁。（3）B截面的位移(wèiyí)及AD桿的變形F1F2F3ⅠⅠⅡⅡⅢⅢl1l2l3ABCDFRD第五十六頁，共118頁。例2-5如圖所示桿系由兩根鋼桿1和2組成。已知桿端鉸接，兩桿與鉛垂線角度均為=30°,長度均為l=2m，直徑(zhíjìng)均為d=25mm，鋼的彈性模量為E=210GPa。設(shè)在A點處懸掛一重物F=100kN，試求A點的位移A。ABC12第五十七頁，共118頁。ABC12解：（1）列平衡(pínghéng)方程，求桿的軸力PyFN1FN2A12x第五十八頁，共118頁。A''（2）兩桿的變形(biànxíng)為變形的幾何(jǐhé)條件是：變形后，兩桿仍鉸接在A點。ABC12ABC12（伸長(shēnchánɡ)）第五十九頁，共118頁。以兩桿伸長后的長度BA1和CA2為半徑作圓弧相交(xiāngjiāo)于A，即為A點的新位置。AA就是A點的位移。A''ABC12A2A1A12因變形很小，故可過A1、A2分別做兩桿的垂線(chuíxiàn)，相交于AA可認(rèn)為(rènwéi)A'第六十頁，共118頁。小節(jié)(xiǎojié)練習(xí)1、（10一注）等截面(jiémiàn)桿，軸向受力如圖所示，桿的最大軸力是：（A）8kN（B）5kN（C）3kN（D）13kN3kN8kN5kN第六十一頁，共118頁。2、（07一注）圖示拉桿承受軸向拉力P的作用，設(shè)斜截面m-m的面積為A，則為：（A）橫截面上的正應(yīng)力(yìnglì)（B）斜截面上的正應(yīng)力(yìnglì)（C）斜截面上的應(yīng)力(yìnglì)（D）斜截面上的剪應(yīng)力(yìnglì)mPPm第六十二頁，共118頁。3、（07一注）兩拉桿的材料和所受拉力都相同，且均處在彈性(tánxìng)范圍內(nèi)，若兩桿長度相等，橫截面面積A1>A2,則第六十三頁，共118頁。4、（08一注）圖示剛梁AB由桿1和桿2支承，已知兩桿的材料(cáiliào)相同，長度不等，橫截面面積分別為A1和A2,若荷載P使剛梁平行下移，則其橫截面面積：（A）A1<A2（B）A1=A2（C）A1>A2（D）A1、A2為任意(rènyì)第六十四頁，共118頁。5.設(shè)受力在彈性范圍內(nèi)，問空心圓桿受軸向拉伸時，外徑與壁厚的下列四種變形關(guān)系中哪一種(yīzhǒnɡ)是正確的？(A)外徑和壁厚都增大；(B)外徑和壁厚都減??；(C)外徑減小，壁厚增大；(D)外徑增大，壁厚減小。第六十五頁，共118頁?！?-5拉(壓)桿內(nèi)的應(yīng)變(yìngbiàn)能第六十六頁，共118頁。應(yīng)變能(strainenergy)——彈性體受力而變形時所積蓄(jīxù)的能量。彈性變形時認(rèn)為，積蓄在彈性體內(nèi)的應(yīng)變能Vε在數(shù)值上等于外力(wàilì)所作功W，Vε=W。應(yīng)變能的單位為J（1J=1N·m）。第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮第六十七頁，共118頁。拉桿(壓桿)在線彈性(tánxìng)范圍內(nèi)的應(yīng)變能外力F所作功：

桿內(nèi)應(yīng)變能：第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮第六十八頁，共118頁?；?/p>

第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮亦可寫作(xiězuò)第六十九頁，共118頁。或

或

應(yīng)變能密度(mìdù)vε——單位體積內(nèi)的應(yīng)變能。應(yīng)變能密度(mìdù)的單位為J/m3。第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮第七十頁，共118頁。解：應(yīng)變(yìngbiàn)能例題2-6求例題2-5中所示桿系的應(yīng)變(yìngbiàn)能，并按彈性體的功能原理(Vε=W)求結(jié)點A的位移ΔA。已知：P=100kN，桿長l=2m，桿的直徑d=25mm，a=30°，材料的彈性模量E=210GPa。第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮ACPB12第七十一頁，共118頁。結(jié)點(jiédiǎn)A的位移由知第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮ACPB12第七十二頁，共118頁。課后作業(yè)(zuòyè)：53頁習(xí)題(xítí)2-654頁習(xí)題(xítí)2-10、2-12、2-14第七十三頁，共118頁。§2-6材料在拉伸(lāshēn)和壓縮時的力學(xué)性能Ⅰ.材料(cáiliào)的拉伸和壓縮試驗第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮（1）常溫：室內(nèi)溫度（2）靜載：以緩慢平穩(wěn)的方式加載（3）標(biāo)準(zhǔn)試件：采用國家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一制定的試件試驗條件第七十四頁，共118頁。試驗設(shè)備（1）微機控制電子萬能(wànnéng)試驗機

（2）游標(biāo)卡尺第七十五頁，共118頁。一、拉伸(lāshēn)試驗在試樣中間等直部分(bùfen)上劃兩條橫線這一段桿件稱為標(biāo)距l(xiāng)。l=10d

或l=5d

低碳鋼拉伸時的力學(xué)(lìxué)性質(zhì)（1）拉伸試樣dl標(biāo)距第七十六頁，共118頁。（2）拉伸(lāshēn)圖(F-l曲線)—表示F和l關(guān)系(guānxì)的曲線，稱為拉伸圖。FOΔlefhabcdd′gf′Δl0第七十七頁，共118頁。p（3）應(yīng)力(yìnglì)應(yīng)變圖階段(jiēduàn)Ⅰ彈性階段(jiēduàn)試件的變形是完全彈性的。此階段(jiēduàn)內(nèi)的直線段材料滿足胡克定律。

比例極限fOf′ha—表示應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系的曲線，稱為應(yīng)力-應(yīng)變圖。第七十八頁，共118頁。b點是彈性(tánxìng)階段的最高點。彈性極限階段(jiēduàn)Ⅱ屈服階段(jiēduàn)當(dāng)應(yīng)力超過b點后，試件的荷載基本不變而變形卻急劇(jíjù)增加，這種現(xiàn)象稱為屈服。c點為屈服低限

屈服極限

sepfOf′habc第七十九頁，共118頁。

sb階段(jiēduàn)Ⅲ強化階段(jiēduàn)過了屈服階段后，材料又恢復(fù)了抵抗變形的能力(nénglì)，要使它繼續(xù)變形必須增加拉力—這種現(xiàn)象稱為材料的強化。e點是強化(qiánghuà)階段的最高點強度極限epfOf′habce第八十頁，共118頁。階段Ⅳ局部(júbù)變形階段過e點后，試件在某一段內(nèi)的橫截面面積(miànjī)顯箸地收縮，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，一直到試件被拉斷。

sbepfOf′habce第八十一頁，共118頁。低碳鋼試樣在整個拉伸(lāshēn)過程中的四個階段：第八十二頁，共118頁。低碳鋼拉伸破壞(pòhuài)斷口第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮第八十三頁，共118頁。試件拉斷后，彈性變形消失(xiāoshī)，塑性變形保留，試樣的長度由l變?yōu)閘1，橫截面積原為A，斷口處的最小橫截面積為A1。斷面(duànmiàn)收縮率—伸長率—≧5%的材料(cáiliào)，稱作塑性材料(cáiliào)。<5%的材料，稱作脆性材料。（4）伸長率和端面收縮率第八十四頁，共118頁。abcefOf′hε（5）卸載定律及冷作(lěnɡzuò)硬化卸載(xièzǎi)定律若加載到強化階段的某一點d停止加載，并逐漸卸載，在卸載過程中，荷載與試件伸長(shēnchánɡ)量之間遵循直線關(guān)系的規(guī)律稱為材料的卸載定律。gd′de

-彈性應(yīng)變p

-塑性應(yīng)變ep第八十五頁，共118頁。在常溫下把材料預(yù)拉到強化階段然后卸載，當(dāng)再次加載時，試件在線彈性范圍內(nèi)所能承受的最大荷載將增大—這種現(xiàn)象稱為(chēnɡwéi)冷作硬化。冷作(lěnɡzuò)硬化abcefOgf′hdd′第八十六頁，共118頁。Ⅲ.其他(qítā)金屬材料在拉伸時的力學(xué)性能第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮合金鋼20Cr高碳鋼T10A螺紋鋼16Mn低碳鋼A3黃銅H62第八十七頁，共118頁。無明顯(míngxiǎn)屈服極限的塑性材料0.2%—名義屈服應(yīng)力e

s第八十八頁，共118頁。鑄鐵(zhùtiě)拉伸試驗第八十九頁，共118頁。第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮鑄鐵(zhùtiě)拉伸時的應(yīng)力應(yīng)變曲線播放(bōfànɡ)ｂ—鑄鐵拉伸強度極限ｂO

(MPa)e(%)0.1第九十頁，共118頁。1、實驗(shíyàn)試件dhFFFFⅣ.金屬材料在壓縮(yāsuō)時的力學(xué)性能第九十一頁，共118頁。

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壓縮(yāsuō)實驗結(jié)果表明：低碳鋼壓縮時的彈性模量(tánxìnɡm(xù)óliànɡ)E、屈服極限s都與拉伸時大致相同。屈服階段后，試件越壓越扁，橫截面面積不斷增大，試件不可能被壓斷，因此得不到壓縮時的強度極限。2、低碳鋼壓縮(yāsuō)時的σ-ε曲線第九十二頁，共118頁。鑄鐵(zhùtiě)的抗壓強度極限是抗拉強度極限的4～5倍?；铱阼T鐵(zhùtiě)壓縮時的σ－ε曲線第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮seOsbL灰鑄鐵的拉伸曲線sby灰鑄鐵的壓縮曲線播放第九十三頁，共118頁。第九十四頁，共118頁。1.對于沒有明顯屈服階段的塑性材料，通常以表示屈服極限。其定義有以下四個結(jié)論，正確的是哪一個？(A)產(chǎn)生2%的塑性應(yīng)變(yìngbiàn)所對應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服極限；(B)產(chǎn)生0.02%的塑性應(yīng)變(yìngbiàn)所對應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服極限；(C)產(chǎn)生0.2%的塑性應(yīng)變(yìngbiàn)所對應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服極限；(D)產(chǎn)生0.2%的應(yīng)變(yìngbiàn)所對應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服極限。第九十五頁，共118頁。2.關(guān)于材料的冷作硬化現(xiàn)象有以下四種結(jié)論，正確的是(A)由于溫度(wēndù)降低，其比例極限提高，塑性降低；(B)由于溫度(wēndù)降低，其彈性模量提高，泊松比減??；(C)經(jīng)過塑性變形，其比例極限提高，塑性降低；(D)經(jīng)過塑性變形，其彈性模量提高，泊松比減小。3、鑄鐵材料（根據(jù)(gēnjù)拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)）性能排序：抗拉_____抗剪_____抗壓。<<第九十六頁，共118頁。Ⅴ.幾種(jǐzhǒnɡ)非金屬材料的力學(xué)性能(1)混凝土壓縮(yāsuō)時的力學(xué)性能使用(shǐyòng)標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊測定第二章軸向拉伸和壓縮

混凝土的標(biāo)號系根據(jù)其壓縮強度標(biāo)定，如C20混凝土是指經(jīng)28天養(yǎng)護后立方體強度不低于20MPa的混凝土。

第九十七頁，共118頁。木材的力學(xué)性能具有方向性，為各向異性材料。如認(rèn)為木材任何方面的力學(xué)性能均可由順紋和橫紋兩個相互(xiānghù)垂直方向的力學(xué)性能確定，則又可以認(rèn)為木材是正交各向異性材料。松木(2)木材(mùcái)拉伸和壓縮時的力學(xué)性能第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮第九十八頁，共118頁。(3)玻璃鋼（玻璃纖維與熱固性樹脂粘合(zhānhé)而成的復(fù)合材料）第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮第九十九頁，共118頁?！?-7強度條件(tiáojiàn)·安全因數(shù)·許用應(yīng)力Ⅰ.拉(壓)桿的強度(qiángdù)條件第二章軸向拉伸(lāshēn)和壓縮強度條件—

桿件中的最大工作應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力。數(shù)學(xué)表達式為

—上式稱為拉伸與壓縮桿件的強度設(shè)計準(zhǔn)則，又稱為強度條件。其中[σ]稱為許用應(yīng)力，與桿件的材料力學(xué)性能及工程對桿件安全度的要求有關(guān)。第一百頁，共118頁。強度(qiángdù)條件的應(yīng)用（1）強度校核（2）設(shè)計截面（3）確定許可荷載第一百零一頁，共118頁。。練習(xí)(liànxí)：在A和B兩點連接繩索ACB，繩索上懸掛物重P，如圖示。點A和點B的距離保持不變，繩索的許用拉應(yīng)力為[σ]。試問：當(dāng)角取何值時，繩索的用料最?。?A)0°(B)30°(C)45°(D)60°第一百零二頁，共118頁。例題2-8已知三鉸屋架如圖，承受長度為l=9.3m的豎向均布載荷，載荷的分布集度為q=4.2kN/m，屋架中的鋼拉桿直徑d=16mm，許用應(yīng)力[]=170MPa。試校核(xiàohé)剛拉桿的強度。鋼拉桿(lāgān)1.42mq8.5m9.3m第一百零三頁，共118頁。q1.42m8.5m9.3m①整體平衡求支反力解：FAyFByFAx得：第一百零四頁，共118頁。②局部(júbù)平衡求軸力：qFAyFCyFCxFN得：③強度校核(xiàohé)與結(jié)論：此桿滿足