第4章轴向拉伸与压缩 ◆轴向拉伸与压缩的概念 ◆拉(压杆的轴力和轴力图 ◆拉(压杄横截面的应力和变形计算 ◆材料拉伸和压缩时的力学性能 ◆拉(压杆的强度计算
第4章 轴向拉伸与压缩 轴向拉伸与压缩的概念 拉(压)杆的轴力和轴力图 拉(压)杆横截面的应力和变形计算 材料拉伸和压缩时的力学性能 拉(压)杆的强度计算
4材料拉伸和压缩时的力学性能 ◆材料的力学性能:材料在外力作用下,其强度 和变形方面所表现出来的性能。它是通过试验 的方法测定的,是进行强度、刚度计算和选择 材料的重要依据 ◆工程材料的种类:根据其性能可分为塑性材料 和脆性材料两大类。低碳钢和铸铁是这两类材 料的典型代表,它们在拉伸和压缩时表现出来 的力学性能具有广泛的代表性
4材料拉伸和压缩时的力学性能 材料的力学性能：材料在外力作用下，其强度 和变形方面所表现出来的性能。它是通过试验 的方法测定的，是进行强度、刚度计算和选择 材料的重要依据。 工程材料的种类：根据其性能可分为塑性材料 和脆性材料两大类。低碳钢和铸铁是这两类材 料的典型代表，它们在拉伸和压缩时表现出来 的力学性能具有广泛的代表性
低碳钢拉伸时的力学性能 1.常温、静载试验:L=5~10d 低碳钢标准拉伸试件安装在拉伸试验机上,然后 对试件缓慢施加拉伸载荷,直至把试件拉断。根 据拉伸过程中试件承受的应力和产生的应变之间 的关系,可以绘制出该低碳钢的O一E曲线
低碳钢拉伸时的力学性能 1.常温、静载试验：L=5~10d L d F F 低碳钢标准拉伸试件安装在拉伸试验机上，然后 对试件缓慢施加拉伸载荷，直至把试件拉断。根 据拉伸过程中试件承受的应力和产生的应变之间 的关系，可以绘制出该低碳钢的 − 曲线
2.低碳钢σ-E曲线分析:试件在拉伸过程中经历 了四个阶段,有两个重 要的强度指标。 d ob段一弹性阶段(比 例极限0p弹性极限σe) ebc段一屈服阶段 屈服点 cd段一强化阶段 抗拉强度Ob de段—缩颈断裂阶段
2.低碳钢 − 曲线分析： O a b c d e 试件在拉伸过程中经历 了四个阶段，有两个重 要的强度指标。 ob段—弹性阶段(比 例极限σp弹性极限σe ) bc段—屈服阶段 屈服点 s cd段—强化阶段 抗拉强度 b de段—缩颈断裂阶段 s b p e
(1)弹性阶段比例极限σp oa段是直线,应力与应变在此段成正比关系,材 料符合虎克定律,直线oa的斜率tanc=E就是材 料的弹性模量,直线部分最高点所对应的应力值 记作。p,称为材料的比例极限。曲线超过a点,图 上ab段已不再是直线,说明材料已不符合虎克定 律。但在ab段内卸载,变形也随之消失,说明ab 段也发生弹性变形,所以ab段称为弹性阶段。b点 所对应的应力值记作o,称为材料的弹性极限。 弹性极限与比例极限非常接近,工程实际中通常对二者不 作严格区分,而近似地用比例极限代替弹性极限
(1)弹性阶段 比例极限σp oa段是直线，应力与应变在此段成正比关系，材 料符合虎克定律，直线oa的斜率 就是材 料的弹性模量，直线部分最高点所对应的应力值 记作σp，称为材料的比例极限。曲线超过a点，图 上ab段已不再是直线，说明材料已不符合虎克定 律。但在ab段内卸载，变形也随之消失，说明ab 段也发生弹性变形，所以ab段称为弹性阶段。b点 所对应的应力值记作σe ，称为材料的弹性极限。 弹性极限与比例极限非常接近，工程实际中通常对二者不 作严格区分，而近似地用比例极限代替弹性极限。 tan = E