材料力学拉伸与压缩变形与刚度.ppt

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1、返回总目录返回总目录返回总目录返回总目录返回返回返回返回Nanjing University of TechnologyNanjing University of Technology 拉伸（压缩）应变拉伸（压缩）应变拉伸（压缩）应变拉伸（压缩）应变纵向应变纵向应变FFFN=FFF横向应变横向应变qO3F4F2FBCD变形？变形？拉伸（压缩）变形拉伸（压缩）变形拉伸（压缩）变形拉伸（压缩）变形纵向变形纵向变形横向变形横向变形 纵向变形纵向变形lFF纵向的绝对变形纵向的绝对变形b抗拉抗拉（压压）刚度刚度？+横向变形横向变形 横向的绝对变形横向的绝对变形lFFb？+泊松比泊松比公式的应用？公式的应

2、用？O2FBCD2F3F221133分段计算分段计算注意符号！注意符号！mmx mmxldx公式的应用？公式的应用？积分计算积分计算12AA1FFBC 节点位移节点位移节点位移节点位移？（许用变形）（许用变形）刚度校核刚度校核截面设计截面设计许可载荷许可载荷 拉伸（压缩）的刚度设计拉伸（压缩）的刚度设计拉伸（压缩）的刚度设计拉伸（压缩）的刚度设计12CBA1.5m2mF 图示结构，钢杆图示结构，钢杆1 1：圆形：圆形截面，直径截面，直径d d=16mm,=16mm,杆杆2 2：方形截面，边长方形截面，边长 a a=100=100 mm,mm,作用在作用在B B点的载荷点的载荷 F F=2=2

3、吨时，求节点吨时，求节点B B的位移。的位移。例题例题12CBA1.5m2mFF1.1.外外力力分析分析2 2.内内力力分析分析12BAC3 3.变形变形分析分析以垂线代替圆弧以垂线代替圆弧水平位移（水平位移（）垂直位移（垂直位移（）节点位移节点位移12BAC1.5m2mD在在小变形小变形的条件下，在的条件下，在确定支座反力和内力时，确定支座反力和内力时，一般可忽略杆件变形、一般可忽略杆件变形、按照结构的原始尺寸和按照结构的原始尺寸和位置来进行计算；位置来进行计算；小变形条件？小变形条件？12BAC1.5m2mD原始尺寸原理原始尺寸原理在确定位移时，则可采在确定位移时，则可采用上述用上述 “以

4、切线代弧线以切线代弧线”、“以直代曲以直代曲”的的方法。方法。12BAC节点位移节点位移节点位移计算？节点位移计算？以切代弧法以切代弧法以垂线代替圆弧以垂线代替圆弧返回返回返回返回返回总目录返回总目录 拉伸（压缩）应变拉伸（压缩）应变拉伸（压缩）应变拉伸（压缩）应变 拉伸（压缩）刚度条件拉伸（压缩）刚度条件拉伸（压缩）刚度条件拉伸（压缩）刚度条件拉伸（压缩拉伸（压缩)的刚度设计的刚度设计 节点位移节点位移节点位移节点位移 拉伸（压缩）变形拉伸（压缩）变形拉伸（压缩）变形拉伸（压缩）变形材料的力学性能材料的力学性能l 材料的力学性能材料的力学性能?l 影响因素影响因素?l 获取方式获取方式?拉伸

5、实验拉伸实验国家标准国家标准 GB6397 1986金属拉伸试验试样金属拉伸试验试样中规定拉伸中规定拉伸试件截面可采用圆形和矩形两种。试件截面可采用圆形和矩形两种。拉伸试件拉伸试件压缩试件压缩试件短圆柱试件短圆柱试件标准试样标准试样万能材料试验机万能材料试验机加载装置加载装置控制显示控制显示数据采集数据采集应力应变曲线应力应变曲线试验设备试验设备液压式液压式 电子式电子式 试验原理试验原理加载装置加载装置控制显示控制显示数据采集数据采集应力应变曲线应力应变曲线低碳钢应力低碳钢应力-应变曲线应变曲线 试验结果试验结果除去尺寸因素，获得应力除去尺寸因素，获得应力-应变曲线。应变曲线。第一阶段第一阶

6、段弹性变形阶段弹性变形阶段 （曲线曲线ob段段）l加载过程：加载过程：比例极限比例极限 第二阶段第二阶段屈服（流动）阶段屈服（流动）阶段 （曲线曲线bc段段）第三阶段第三阶段强化阶段强化阶段 （曲线曲线ce段段）强度极限强度极限 第四阶段第四阶段颈缩破坏阶段颈缩破坏阶段 （曲线曲线 ef 段段）屈服极限屈服极限弹性极限弹性极限弹性阶段卸载弹性阶段卸载l卸载规律：卸载规律：塑性阶段卸载塑性阶段卸载卸载卸载卸载卸载总应变总应变塑性应变塑性应变弹性应变弹性应变=+再加载再加载再加载再加载卸载后再加载规律卸载后再加载规律塑性变形降低塑性变形降低冷作硬化冷作硬化弹性模量弹性模量弹性指标弹性指标胡克定律胡

7、克定律l性能指标性能指标强度指标强度指标屈服极限屈服极限强度极限强度极限塑性指标塑性指标延伸率延伸率 截面收缩率截面收缩率 应应力力应应变变曲曲线线中中没没有有明明显显的的屈屈服服阶阶例如，中碳钢、合金钢等。例如，中碳钢、合金钢等。把产生把产生0.2%塑性应变时所对应的应力称为塑性应变时所对应的应力称为材料的材料的名义名义屈服极限屈服极限，并用，并用 表示表示。其它塑性材料拉伸？其它塑性材料拉伸？铸铁拉伸？铸铁拉伸？铸铸铁铁拉拉伸伸时时，没没有有屈屈服服阶阶段段，也也没没有颈缩现象。有颈缩现象。压缩实验压缩实验（compression test）国家标准国家标准 GB6397 1986金属拉伸

8、试验试样金属拉伸试验试样中规定拉伸中规定拉伸试件截面可采用圆形和矩形两种。试件截面可采用圆形和矩形两种。拉伸试件拉伸试件压缩试件压缩试件短圆柱试件短圆柱试件标准试样标准试样l=(1.03.0)d低碳钢：低碳钢：试验结果试验结果铸铁：铸铁：抗抗压压强强度度远远大大于于抗抗拉拉强强度度，这这是是铸铸铁铁力力学学性性能能的的重重要要特特点，也是脆性材料的共同特点。点，也是脆性材料的共同特点。温度和加载速率的影响？温度和加载速率的影响？l 常温静载常温静载?l 温度对材料力学性能的影响？温度对材料力学性能的影响？l 加载速率对材料力学性能的影响？加载速率对材料力学性能的影响？返回返回返回返回返回总目录返回总目录材料的力学性能材料的力学性能 压缩力学性能压缩力学性能 拉伸力学性能拉伸力学性能返回返回返回返回返回总目录返回总目录 看书：看书：看书：看书：2-42-42-42-4，2-52-52-52-5，2-62-62-62-6，2-82-82-82-8；P56P56P56P56：2.82.82.82.8，2.122.122.122.12，2.182.182.182.18；作业作业Nanjing University of TechnologyNanjing University of Technology返回返回返回返回返回总目录返回总目录