材料在拉伸与压缩时的力学性能VIP专享

第 3 讲教学方案材料在拉伸与压缩时的力学性能许用应力与强度条件基本内容各种材料在轴向拉伸与压缩时的力学性能、安全系数和许用应力的概念、强度条件及其应用教学目的1、掌握几种典型材料的拉压曲线及相应的基本概念和力学量。2、比较几种不同材料拉压曲线和性能的异同。3、建立许用应力的概念。4、理解安全系数的概念和选取原则。5、熟练掌握利用强度条件进行强度校核、截面设计和许可载荷计算。重占八、、本节重点：低碳钢与铸铁拉伸与压缩时的力学性能，许用应力与强度、条件。难本节难点：脆性与塑性材料的破坏特点与许用应力。占八、、§2-3 材料在拉伸与压缩时的力学性能材料的力学性能：也称机械性能。通过试验揭示材料在受力过程中所表现出的与试件几何尺寸无关的材料本身特性。如变形特性，破坏特性等。研究材料的力学性能的目的是确定在变形和破坏情况下的一些重要性能指标，以作为选用材料，计算材料强度、刚度的依据。因此材料力学试验是材料力学课程重要的组成部分。此处介绍用常温静载试验来测定材料的力学性能。1.试件和设备标准试件：圆截面试件，如图 214:标距 l 与直径 d 的比例分为，l 二 10d，l 二 5d；板试件（矩形截面）：标距 l 与横截面面积 A 的比例分为，1=11.3VA，I=5.65JN；试验设备主要是拉力机或全能机及相关的测量、记录仪器。详细介绍见材料力学试验部分。国家标准《金属拉伸试验方法》（如 GB22887）详细规定了实验方法和各项要求。2•低碳钢拉伸时的力学性能低碳钢是指含碳量在％以下的碳素钢，如A3钢、16Mn 钢。1）拉伸图（P—AL）,如图 215 所示。弹性阶段（oa）屈服（流动）阶段（bc）强化阶段（ce）由于 P—AL 曲线与试样的尺寸有关，为了消除试件尺寸的影响，可采用应力应变曲线，即◎曲线来代替 P—&L 曲线。进而试件内部出现裂纹，名义应力 b 下跌，至f 点试件断裂。对低碳钢来说，b，b 是衡量材料强度的重要指标。sb2）b曲线图，如图 216 所示，其各特征点的含义为：图 2-14 胡栽柏试件oa 段：在拉伸（或压缩）的初始阶段应力 b与应变£为直线关系直至 a 点，此时 a 点所对应的应力值称为比例极限，用◎表示。它是应力与应变成正比例的最大极限。当◎则有PPEs（2-5）即胡克定律，它表示应力与应变成正比，即有E=—=tanaE 为弹性模量，单位与◎相同。当应力超过比例极限增加到 b 点时，G-S 关系偏离直线，此时若将应力卸至零，则应变随之消失（一旦应力超过...