材料力学电子教案-同济大学轴向拉压1 (3).ppt

力学性能：材料在受力后的表现出的变形和破坏特性。 不同的材料具有不同的力学性能,材料的力学性能可通过实验得到。,§2-5 材料在拉压时的力学性质,常温静载下的拉伸压缩试验,拉伸标准试样,压缩试件很短的圆柱型： h = (1.53.0)d,d,试验装置,变形传感器,拉伸试验与拉伸图 ( F-Dl 曲线 ),、弹性阶段:oA,oA为直线段；AA为微弯曲线段。,比例极限；弹性极限。,、屈服阶段:BC。,屈服极限,屈服段内最低的应力值。,1、低碳钢轴向拉伸时的力学性质 (四个阶段),一、 材料在拉伸时的力学性质,低碳钢拉伸时的四个阶段,、弹性阶段:oA,、屈服阶段:BC。,、强化阶段：CD,b 强度极限（拉伸过程中最高的应力值）。,滑移线,、局部变形阶段（颈缩阶段）：DE。,在此阶段内试件的某一横截面发生明显的变形，至到试件断裂。,缩颈与断裂,sb-强度极限 E = tana - 弹性模量,sp-比例极限ss-屈服极限,卸载定律及冷作硬化,e p塑性应变,s e弹性极限,e e 弹性应变,预加塑性变形, 可使s e 或s p 提高,卸载定律： 当拉伸超过屈服阶段后，如果逐渐卸载，在卸载过程中，应力应变将按直线规律变化。,冷作硬化：在常温下将钢材拉伸超过屈服阶段，卸载后短期内又继续加载，材料的比例极限提高而塑性变形降低的现象。,材料的塑性,延伸率,l试验段原长（标距）Dl0试验段残余变形,塑性 材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力,断面收缩率,塑性材料： d 5 % 例如结构钢与硬铝等脆性材料： d <5 % 例如灰口铸铁与陶瓷等,A 试验段横截面原面积A1断口的横截面面积,塑性与脆性材料,共有的特点： 断裂时具有较大的残余变形，均属塑性材料。,有些材料没有明显的屈服阶段。,其他材料的拉伸试验,（一）、其它工程塑性材料的拉伸时的力学性能,对于没有明显屈服阶段的材料用名义屈服应力表示 。,产生 的塑性应变时所对应的应力值。,（二）、铸铁拉伸试验,1）无明显的直线段；2）无屈服阶段；3）无颈缩现象；4）延伸率很小。,b强度极限。,E割线的弹性模量。,名义屈服极限,铸铁的拉伸破坏,低碳钢的压缩试验,弹性阶段，屈服阶段均与拉伸时大致相同。,超过屈服阶段后，外力增加面积同时相应增加，无破裂现象产生。,二、 材料在压缩时的力学性质,其它脆性材料压缩时的力学性质大致同铸铁，工程上一般作为抗压材料。,2：破坏面大约为450的斜面。,铸铁的压缩试验,温度对力学性能的影响,材料强度、弹性常数随温度变化的关系,中炭钢,硬铝,