－轴向拉伸与压缩.pptx
1二、圣维南原理（Saint-Venant principle)由来应力均匀分布的范围多大？(拉压公式适用范围）法国科学家Saint-Venant指出：距外力作用部位相当远处，应力分布同外力作用方式无关，只同等效力有关 外力等效性 应力扩散性第1页/共26页2三、应力集中（Stress concentration)应力均匀相反小孔处与截面尺寸改变处，应力增大称为应力集中弹性力学计算实验测试（光弹性实验）第2页/共26页3 四、斜 截 面 上 的 应 力 为什么研究它？弄清楚截面方向对应力的影响 研究方法仿正截面应力 公式去推导找出同正截面 应力的关系 第3页/共26页4（1）直 接 推 导由 平衡实验 等截面假定郑玄 胡克定律于是分解成正应力和剪应力，有第4页/共26页5 正负号规定：正应力拉应力为正，压应力为负 切应力自外法线 n 顺时针转向它，为正；逆时针为负第5页/共26页6 （2）间 接 推 导 取三角形微元由平衡得更为简单即第6页/共26页72-3 2-3 材 料 在 拉 伸 时 的 力 学 性 能由来 弹簧:力小时,正比关系 力过大,失去弹性 郑玄-胡克定律 反映的只是一个阶段的受力性能现在要研究材料的整个力学性能（应力 应变）：理论上用简单描述复杂工程上为（材料组成的）构件当好医生从受力很小破坏第7页/共26页8 一、一、低碳钢拉伸时的力学性能低碳钢拉伸时的力学性能 （含碳量0.3%的碳素钢）要反映同试件几何尺寸无关的特性要标准化 形状尺寸 试件的 加工精度 试验条件国家标准规定金属拉伸试验方法（GB228-87）第8页/共26页试验仪器：万能材料试验机；变形仪（常用引伸仪）第9页/共26页10试验方法 拉力 P P 从 0 0 渐增 标距 的伸长 随之渐增 得 曲线（拉伸图）第10页/共26页11为使材料的性能同几何尺寸无关：将 p 除以 A=名义应力 将伸长 除以标距=名义应变从而得 应力应变图，即 曲线第11页/共26页12第12页/共26页13第13页/共26页14弹性阶段 延伸率 n强化阶段 n局部变形阶段 截面收缩率 n屈服阶段 第14页/共26页15这两个值材料塑性标志 卸载定律冷作硬化 值越大，塑性越强 对于低碳钢塑性 脆性 第15页/共26页16三、其它材料拉伸时的力学性能三、其它材料拉伸时的力学性能1、塑性材料看书 P19，观察各有几个阶段？没有明显屈服阶段的 把塑性应变 0.2%对应的应力称为名义屈服极限，表示为第16页/共26页172、脆性材料（铸铁）铸铁）第17页/共26页18铸铁拉伸时的力学性能铸铁拉伸时的力学性能1）应力应变关系微弯曲线，没有直线阶段2）只有一个强度指标 结论脆性材料 处理以 O-A 割线的斜率作为弹性模量 A为曲线上1/4点3）拉断时应力、变形较小第18页/共26页19三、三、材料在压缩时的力学性能避免被压弯，试件一般为很短的圆柱 高度/直径=1.5-31低碳钢压缩时的曲线低碳钢压缩时的曲线屈服前与拉伸时大致相同2铸铁压缩时的曲线铸铁压缩时的曲线较小变形下突然破坏，破坏断面约45度第19页/共26页20第20页/共26页21 2-4 2-4 拉压杆的强度条件强度条件（Strength criterion)Strength criterion)对于拉压杆，学习了应力计算力学性能 如何设计拉压杆？安全安全，或 不失效不失效 反面看：危险，或 失效（丧失正常工作能力）（1）塑性屈服（2）脆性断裂第21页/共26页22正面考虑 应力为了 安全，或不失效 (u u Ultimate,Ultimate,n 安全因数 Safety factorSafety factor)（1）塑性 n=1.5-2.5 轴向拉伸或压缩时的强度条件 许用应力 (Allowable stress)(Allowable stress)（2）脆性 n=2-3.5第22页/共26页23安全因数 不可知系数 它弥补如下信息的不足 （1）载荷 （2）材料性能（3）计算理论、模型或方法（4）结构的重要性或破坏的严重性第23页/共26页24 强度条件可以解决以下问题：1）校核强度 n2）设计截面 n3）确定载荷第24页/共26页25 P 28 例 题 自己做，再对书例 2.1 （1）支反力；（2）内力求法 例 2.2 （1）轴力图；（2）拉、压分别选面积例 2.3 拉、压分别算第25页/共26页26感谢您的观看！第26页/共26页
