chap04轴向拉伸和压缩2VIP免费

第第44章轴向拉伸和压缩章轴向拉伸和压缩(2)(2)§4-5§4-5材料的力学性能材料的力学性能§4-6§4-6构件的强度条件构件的强度条件§4-7§4-7应力集中的概念应力集中的概念§4-8§4-8应变能概念功能原理应变能概念功能原理§4-9§4-9拉伸和压缩静不定问题拉伸和压缩静不定问题4-5拉伸压缩时材料的力学性能由前面的讨论可知，杆件的应力与外力和构件的几何形状有关，而杆件的变形却与材料的性质有关。因此，有必要研究材料的力学性能。这种研究可以通过实验进行。1、低碳钢和铸铁拉伸\压缩时的力学性能在工程上使用最广泛，力学性能最典型#实验用试件标点L0标距d0（1）材料类型：低碳钢：灰铸铁：塑性材料的典型代表；脆性材料的典型代表；（2）标准试件：标距：用于测试的等截面部分长度；尺寸符合国标的试件；圆截面试件标距：L0=10d0或5d0#低碳钢拉伸实验曲线OPLPePpPsPb线弹性阶段屈服阶段强化阶段颈缩阶段屈服极限：0APss0APbb强度极限：冷作硬化%100001LLL延伸率：%100010AAA断面收缩率：弹性极限和比例极限PP,PeE=tgO1O2f1(f)低碳钢拉伸应力应变曲线D(s下)(e)BC(s上)A(p)E(b)gEy=tg(MPa)2004000.10.2O低碳钢压缩应力应变曲线ObL灰铸铁的拉伸曲线by灰铸铁的压缩曲线=45o~55o剪应力引起断裂123OA0.2%S4102030(%)0100200300400500600700800900(MPa)其它塑性材料拉伸应力应变曲线塑性材料和脆性材料力学性能比较塑性材料脆性材料断裂前有很大塑性变形断裂前变形很小抗压能力与抗拉能力相近抗压能力远大于抗拉能力延伸率δ>5%延伸率δ<5%可承受冲击载荷，适合于锻压和冷加工适合于做基础构件或外壳材料的塑性和脆性会因为制造方法工艺条件的改变而改变4-6轴向拉伸压缩时的强度计算1、材料的极限应力塑性材料为屈服极限脆性材料为强度极限bs0材料的极限应力是指保证正常工作条件下，该材料所能承受的最大应力值。所谓正常工作，一是不变形，二是不破坏。屈服极限s强度极限bA3钢：235MPa372-392MPa35钢：31452945钢：35359816Mn：3435102、工作应力AN？工程实际中是否允许bs0不允许！前面讨论杆件轴向拉压时截面的应力是构前面讨论杆件轴向拉压时截面的应力是构件的实际应力——工作应力。件的实际应力——工作应力。工作应力仅取决于外力和构件的几何尺工作应力仅取决于外力和构件的几何尺寸。只要外力和构件几何尺寸相同，不同材料寸。只要外力和构件几何尺寸相同，不同材料做成的构件的工作应力是相同的。做成的构件的工作应力是相同的。对于同样的工作应力，为什麽有的构件对于同样的工作应力，为什麽有的构件破坏、有的不破坏？显然这与材料的性质有关。破坏、有的不破坏？显然这与材料的性质有关。原因：#实际与理想不相符生产过程、工艺不可能完全符合要求对外部条件估计不足数学模型经过简化某些不可预测的因素#构件必须适应工作条件的变化，要有强度储备#考虑安全因素许用应力n0bbssnn脆性材料：塑性材料：一般来讲sbnn因为断裂破坏比屈服破坏更危险3、许用应力4、强度条件AN工作应力轴力横截面积材料的许用应力max5、强度条件的工程应用minmaxmaxAN#已知N和A，可以校核强度，即考察是否max#已知N和[σ]，可以设计构件的截面A（几何形状）maxminNA#已知A和[σ]，可以确定许可载荷（NP）minmaxAN三个方面的应用举例例例11上料小车，每根钢丝绳的拉力上料小车，每根钢丝绳的拉力QQ=105=105kNkN，拉，拉杆的面积杆的面积AA=60=60100100mmmm22材材料为料为Q235Q235钢，安全钢，安全系数系数nn=4=4。试校核拉杆的强度。试校核拉杆的强度。。由于钢丝绳的作用，拉杆轴向受拉，每根拉杆的轴力NQN310105横截面积23106mmANN根据强度条件，有MPaMPa.AN605171061010533查表，Q235号钢的屈服极限为MPas240许用应力MPanss60拉杆符合强度要求这是一个设计拉杆截面...