学习任务：轴向拉(压)杆的变形及材料的力学性能.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ENGINEERING MECHANICS,工程 力学,Today is a good day!,复习：轴力图,轴向拉（压）杆的变形与胡克定律,F,F,F,F,一、纵向变形,假设杆件变形前长度为 ，变形后长为 ，则杆件的纵向变形为,纵向变形的大小与杆的原长有关，为了度量杆的变形程度，需用单位长度的变形量。单位长度的变形称纵向线应变，简称线应变，以 表示。对于轴力为常量的等截面直杆，其纵向变形在杆内分布均匀，故线应变为,二、横向变形,拉（压）杆产生纵向变形时，横向也产生变形。设杆件变形前的横向尺寸为,a,，变形后为,a,1,，则横向变形为,横向线应变为,试验表明，杆的横向应变与纵向应变之间存在着一定的关系，在弹性范围内，横向应变与纵向应变的比值的绝对值是一个常数，用 表示,称为泊松比或横向变形系数，其值可通过试验确定。由于 和 的符号恒为异号，故有,三、胡克定律,应力不超过某一限度时：,E,为弹性模量，表示材料的弹性性能，单位为,MPa,。,例 下图所示为一两层的木排架，作用在横木上的荷载传给立柱，其中一根柱子的受力图如图,b,所示，,P1=30kN,，,P2=50kN,。柱子为圆截面，直径,d=150mm,。木材的弹性模量,E=10GPa,。求木柱的总变形。,单位长度的变形称纵向线应变，简称线应变，以 表示。,柱子为圆截面，直径d=150mm。,试验表明，杆的横向应变与纵向应变之间存在着一定的关系，在弹性范围内，横向应变与纵向应变的比值的绝对值是一个常数，用 表示,y-铸铁压缩强度极限；,试验表明，杆的横向应变与纵向应变之间存在着一定的关系，在弹性范围内，横向应变与纵向应变的比值的绝对值是一个常数，用 表示,静载（极其缓慢地加载）；,op-比例段:p-比例极限,七、材料的力学性能指标,六、材料压缩时的机械性能,六、材料压缩时的机械性能,六、材料压缩时的机械性能,将5的材料称为脆性材料。,静载（极其缓慢地加载）；,试验条件：常温(20)；,横向线应变为,2.4,材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能,2.4,材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能,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。,一、试验条件及试验仪器,1.,试验条件：常温,(20),；静载（极其缓慢地加载）；标准试件。,d,h,2.,试验仪器：万能材料试验机,二、低碳钢试件的拉伸图,(,P,-,L,图,),(,一,),低碳钢拉伸的弹性阶段,(,oe,段,),1.,op,-,比例段,:,p,-,比例极限,2.,pe,-,曲线段,:,e,-,弹性极限,(四)、低碳钢拉伸的颈缩（断裂）阶段(b f 段),ENGINEERING MECHANICS,六、材料压缩时的机械性能,对于轴力为常量的等截面直杆，其纵向变形在杆内分布均匀，故线应变为,由于 和 的符号恒为异号，故有,六、材料压缩时的机械性能,强度极限b：脆性材料的极限应力,4 材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能,静载（极其缓慢地加载）；,试验表明，杆的横向应变与纵向应变之间存在着一定的关系，在弹性范围内，横向应变与纵向应变的比值的绝对值是一个常数，用 表示,六、材料压缩时的机械性能,(二)低碳钢拉伸的屈服(流动）阶段(es 段),六、材料压缩时的机械性能,例 下图所示为一两层的木排架，作用在横木上的荷载传给立柱，其中一根柱子的受力图如图b所示，P1=30kN，P2=50kN。,对于轴力为常量的等截面直杆，其纵向变形在杆内分布均匀，故线应变为,4 材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能,二、低碳钢试件的拉伸图(P-L图),拉（压）杆产生纵向变形时，横向也产生变形。,(,二,),低碳钢拉伸的屈服,(,流动）阶段,(,es,段,),e s,-,屈服,段,:,s,-,屈服极限,塑性材料的失效应力,:,s,(,三,),、低碳钢拉伸的强化阶段,(,段,),-,强度,极限,(,四,),、低碳钢拉伸的颈缩（断裂）阶段,(,b f,段,),1.,延伸率,:,2.,断面收缩率：,六、材料压缩时的机械性能,y,-,铸铁压缩强度,极限；,y,（,4,6,）,L,七、材料的力学性能指标,1.,弹性指标：,2.,塑性指标：,弹性模量,E,、,泊松比,断后伸长率,断面收缩率,工程上一般将,5,的材料称为塑性材科，,将,5,的材料称为脆性材料。,3.,强度指标,强度极限,b,：脆性材料的极限应力,%,%,屈服极限,s,:,塑性材料的极限应力,大家辛苦了！,Thank You!,