1、1 第一章轴向拉伸和压缩 2 拉压 第一章轴向拉伸和压缩 1 4轴向拉伸和压缩时的变形 1 5拉伸和压缩时材料的力学性能 1 6轴向拉伸和压缩时的强度计算 1 1工程实际中的轴向拉伸和压缩问题 1 2轴向拉伸和压缩时的内力 1 3横截面上的应力 1 8应力集中的概念 1 9变形能的概念 3 1 5材料拉压时的力学性能 一试验条件及试验仪器 1试验条件 常温 静载 极其缓慢地加载 拉压 力学性能 材料在外力作用下表现的有关强度 变形方面的特性 长试样 L0 10d0短试样 L0 5d0 标准试件 铸铁 低碳钢 典型脆性材料 典型塑性材料 4 2试验仪器 万能材料试验机 拉压 5 二低碳钢试件的拉
2、伸图 P L图 三低碳钢试件的应力 应变曲线 图 拉压 含碳量0 3 以下 6 低碳钢拉伸曲线图 拉压 7 1弹性阶段 OB段 线弹性胡克定律 比例极限 拉压 OA正比例 弹性极限 AB微弯 屈服或流动 明显塑性 屈服原因 晶粒滑移 2屈服阶段 BC段 屈服极限 塑性材料 8 3强化阶段 CD段 强度极限 抗拉极限 拉压 颈缩现象 4局部变形阶段 DE段 材料恢复抵抗破坏的能力 脆性材料断裂 断裂 9 结论 1强度指标 2两个塑性指标 表征材料塑性变形的程度 延伸率 截面收缩率 3变形 弹性变形卸载后可消失的变形 塑性变形卸载后不消失的变形 E 拉压 低碳钢 典型塑性材料 10 四无明显屈服现
3、象的塑性材料 名义屈服应力 0 2 即此类材料的失效应力 拉压 11 五铸铁拉伸时的机械性能 铸铁拉伸强度极限 失效应力 拉压 典型脆性断裂 12 六材料压缩时的机械性能 塑性材料 两条曲线的主要部分基本重合 因此低碳钢压缩时的弹性模量 屈服点等都与拉伸试验的结果基本相同 拉压 低碳钢拉伸 低碳钢压缩 13 脆性材料 脆性材料压缩的性质与拉伸时有较大区别 铸铁压缩时的应力 应变曲线与拉伸时的应力 应变曲线相比 抗压强度远比抗拉强度高 约为抗拉强度的2 5倍 压缩时有较大塑性变形 破坏形式为沿45 左右斜面断裂 拉压 14 塑性材料与脆性材料的区别 1塑性材料在断裂前有很大的塑性变形 脆性材料断
4、裂前的变形则很小 2塑性材料抗压 拉能力相近 适用于受拉构件 脆性材料的抗压远强于抗拉能力 且其价格便宜 适用于受压的构件而不适用于受拉的构件 拉压 15 一安全系数与许用应力 断裂 失去工作能力 产生显著塑性变形 影响正常工作 极限应力 构件失效时的应力 塑材脆材 应考虑 主客观差异 强度储备 打折扣 强度失效现象 1 6轴向拉压时的强度计算 拉压 16 横截面的工作应力 横截面轴力 横截面面积 许用应力 二强度条件 1对于轴向拉 压杆件应满足的条件 2可解决三类问题 1 强度校核 2 选择截面 3 确定许用载荷 拉压 若材料的拉压许用应力不同 则校核要注意一致 17 例4已知一圆杆受拉力P
5、 25kN 直径d 14mm 许用应力 170MPa 试校核此杆是否满足强度要求 解 轴力 N P 25kN 应力 强度校核 结论 此杆满足强度要求 能够正常工作 拉压 18 解 1 计算侧臂轴力 得 例5一起重用吊环 侧臂AC和AB有两个横截面为矩形的锻钢杆构成 h 120mm b 36mm 许用应力为80MPa 求吊环的最大起重量 式中 平衡 拉压 则 研究A 设两杆受力皆为S 拉 19 2 求许用载荷 即 故按侧杆强度 吊环的许用载荷为1 27MN 拉压 20 解 1 研究B节点 2 按AB杆强度分析 3 按BC杆强度分析 P 84kN 拉压 21 指出下列概念的区别 1 内力与应力 2 变形与应变 3 弹性与塑性 4 极限应力与许用应力 思考题 拉压 22 一现象 二度量 应力集中系数 应力集中程度 1 拉压 1 8应力集中的概念 三影响 塑性材料不敏感 脆性材料敏感 23 一弹性应变能 杆件发生弹性变形 外力功转变为变形能贮存于杆内 二拉压杆的应变能计算 不计能量损耗时 外力功等于应变能 内力为分段常量时 dx 1 9变形能的概念 拉压 24 三拉压杆的比能u 单位体积内的应变能 拉压 25 拉压 26 拉压 27 拉压 28 本章作业 第二次 1 11 1 16 1 19 拉压 29 第一章结束
