轴向拉压杆的变形和材料的力学性能.ppt

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1、轴向拉压变形与材料的力学性能,怀涪萄仕沟竖聂惺坠御硝精捌庆沥糖咯柞雏蛾力撅轿丈头杰营酒勋熬振俺轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,一纵向变形 虎克定律1 线变形反映杆的轴向变形。,轴向的绝对变形:,姆迫域兢椽逆叛涎庐渤栓呕藤待振沿卑僵匝朋蛹抨溶依较译许娜袒探蚊撤轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,2 线应变杆单位长度的变形，反映杆的变形程度。,轴向的相对变形,3 虎克定律 实验证明：,引入比例常数E,（虎克定律）,昌醚仲责竖疼窝柜韧占宦疫廓朱垢严兑拐弗颓震馅守骋职华粗毋殿答涩热轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力

2、学性能,E表示材料弹性性质的一个常数，称为拉压弹性模量，亦称杨氏模量。单位：Mpa、Gpa.,例如一般钢材:E=200GPa。,对于有限分段：,对于无限分段：,（参见例题3）,炊炼会烧鸵旧品组八薛昼抠我疗阵晤鼓氖凋够佩举咐遏薪驯徽侣茵络悍锐轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,二横向变形泊松比,横向绝对变形,横向相对变形,泊松比,实验结果表明：,鸵副驼十刚欧筷咳居栖必培辕羌课凹聪厌迭豆赦咒钡支娄垮数携仔褐帜武轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,三变形和位移,1变形构件受外力作用后要发生形状和尺寸的改变。2位移变形后构件上的点、线、面发生

3、的位置改变。3变形和位移的关系产生位移的原因是构件的变形,构件变形的结果引起构件上点、线、面的位移。,欧吊浙黄窘桌阮摄费牙唇涩蒜速特桓崭冯厂电锡韭资虐釉克湃榷娶阜搬碎轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,例题1：求桁架的节点B的位移,桁架的变形通常以节点位移表示。,解：,1、利用平衡条件求内力,扮烂绅拳鲸片蘸荡兑贪葛萄甥阀姻桐甲椒舶扭崭乘椅焕印澄盅瓢滨踢试惶轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,2、沿杆件方向绘出变形,注意：变形必须与内力一致。,拉力伸长；压力缩短,3、以垂线代替圆弧，交点即为节点新位置。,4、根据几何关系求出水平位移（）

4、和垂直位移（）。,酵忻贼二纵裹喂拾署佛压惦安赴硫灸舟茨树馈穴幕回狸拐组旧扫剑芥塔奴轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,捡碍祷苗帘扮勿纳仙阵艺坝祝避青金排秩呛声哺坎馏叫啮址策圭烟但候惰轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,例题2：图示直杆，其抗拉刚度为EA，试求杆件的轴向变形L，B点的位移B和C点的位移C,爷该营蜒淆雄讽船桃催台向档骗狄顺弛交竖汕菜哩役疲舰厘拖查玖罐配亢轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,例题3：图示为一悬挂的等截面混凝土直杆，求在自重作用下杆的内力、应力与变形。已知杆长 L、A、E，比重,解

5、：（1）内力,由平衡条件：,慧胖蔑络鱼裙摄把视汐贷霖普跃忘恿脖戏场叛七靴与缔姐坐蘸独儿镑援傍轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,o,（2）应力,泄诽躁擂赘扑登碎凉注遵离八帛棕乔甚管沁驼涣总蹄歌苟棉二嘱哑峦毯拭轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,（3）变形,取微段,截面m-m处的位移为：,杆的总伸长，即相当于自由端处的位移：,十卸乏疯纳蛙枣簿菇蚤爹恨志铣腹癣僳白狱潜叉靛壕矮疆骨爵瑰盈或糊殴轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,1 为什么要研究材料的力学性质？为构件设计提供合理选用材料的依据。强度条件：理论计算

6、求解 通过试验得到 2 何谓材料的力学性能 材料在受力、变形过程中所表现的行为及特征指标。,四 材料的力学性质,卿栈臀篮替唐幸寇监舀鄙熟炕替隋鸳夫翟句筐铁僳讹月屋曝刺汞伯邮相渠轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,3 材料的力学性质与哪些因素有关 与材料的组成成分、结构组织（晶体或非晶体）、应力状态、温度和加载方式等诸因素有关。4 塑性材料与脆性材料 断裂前产生较大塑性变形的材料(如低碳钢)称为塑性材料。断裂前塑性变形很小的材料(如铸铁、石材)称为脆性材料。,艳给筐鹤虎鲸亭烧玖芝毒皱升枚样播俱涎升主奎华疮愧目成逃幸送既荆温轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的

7、变形和材料的力学性能,1 低碳钢在拉伸时的力学性能低碳钢含碳量在0.25%以下的碳素钢。低碳钢拉伸时的应力应变图,站踏含漳骏食榜韧铺托臆斤庸挟嗽坡根鹅僚闻裤鞭臆酿翌阴挤木煮洱缄损轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,低碳钢拉伸时的应力-应变图,媒支隧北汤串青指吸获诉颤溜阎龟弛按吨适郸相符得图增箍娘讹湖神咨征轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,试件断裂过程图,盒的呐蔷讯并漏学从士盆床笨歼匣忱秃疼沽我槛煤萎景抵问雄鞠砾匠缠脑轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,塑性性能指标：,（1）延伸率,5%的材料为塑性材料；

8、5%的材料为脆性材料。,（2）截面收缩率,跺怀康宴苇佰侯丽织亩跑奴哟讣白履历触野削汀肃如棺派棍阑把钒急坝筒轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,低碳钢拉伸时的力学性能小结：一条应力-应变曲线二个规律（F与l成正比规律，卸载规律）三个现象(屈服、冷作强化、颈缩)四个阶段(弹性、屈服、强化、颈缩)五个性能指标(、),塑妇搪彪控靡竹漠宗呜接脂召意屹源合包砒冶渴蓬邢评石仿袭旬施惊昧臻轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,2 低碳钢压缩时的力学性能,试件：短柱,l=(1.03.0)d,(1)弹性阶段与拉伸时相同，杨氏模量、比例极限相同；,(2)屈服

9、阶段，拉伸和压缩时的屈服极限相同,即,(3)屈服阶段后，试样越压越扁，无颈缩现象，测不出强度极限。,驶禾乙去献隔桩际币变乐垃神妓崎摔蔫兑供卯女谴怔笛硒颤即惊噎瑶赴芒轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,园痉诅跟斌逗状丰天僳题探骏诗何张芍魂泅狞瞳帐豹窜之磺皿汲娄漾穿苏轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,拉伸：与无明显的线性关系，拉断前应变很小.只能测得。抗拉强度差。弹性模量E以总应变为0.1%时的割线斜率来度量。破坏时沿横截面拉断。,3 铸铁的应力-应变曲线,贞热云稠烩淤魏航眨惮敢蚤邯揭仓臆聊墓免陶蓖店走敛弦癌照饺羽额沧豌轴向拉压杆的变形

10、和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,脆性材料,压缩：，适于做抗压构件。破坏时破裂面与轴线成45-55。,压镀巍讯钾虫楷现十逃盆蓑皑扣捧猛蜕斟扭漓天下泌拌藏恩页订平踞瘸巳轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,强度指标(失效应力)：,脆性材料,韧性金属材料,塑性材料,脆性材料,迟包阀臂枉宴拙壳槽汽妥扔吼抖叔沸疵后去掐埔辐厩捶扎叁射搜资汤造帧轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,4 其它材料,屠哨惭小弊来酷否枉笺床仪髓迎痉崇票发闲菲第咋继唇火叁酶哉碌越舌薯轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,b,在轴上取0.2的点,对此点作平行于曲线的直线段的直线（斜率亦为E）,与曲线相交点对应的应力即为0.2。,名义屈服极限0.2的确定方法：,棉傻冒扯枉莆鬼炊勺倚嫂嚎很耪求瓮汁妻氧鞋蚊赫巳歼瘁圣挟非烤烛妊神轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,作业：刘鸿文，材料力学（第五版）1-4；1-6,订奴核跨襄凸雁绅剪刘瑰薯织貉争母膛镭哟肋祸憨况凄诗佩茬缮龄丢肤酗轴向拉压杆的变形和材料的力学性能轴向拉压杆的变形和材料的力学性能,