工學(xué)材料力學(xué)ppt課件(已修改)
2024-12-20 04:10 本頁面
【正文】 外力 —— 平衡條件 變形 —— 幾何協(xié)調(diào)條件 彈性體變形特征 —— 物理條件（本構(gòu)關(guān)系） 材料力學(xué)的分析過程 簡單回顧 靜定問題 求反力 內(nèi)力 應(yīng)力 平衡方程 求位移 幾何方程 求變形 物理方程 二個物體， 6個平衡方程 三處鉸鏈， 6個約束力 問題是靜定的。 拉壓靜定問題的求解方法為： 簡單回顧 BF22 k NF ?3 ml ?45?BDCCyFCxF材料在拉壓時的力學(xué)性能 材料的力學(xué)性能 ——在載荷作用下材料所表現(xiàn)出的 變形與破壞等方面的特性 試驗條件： 常溫 (室溫 )、低溫、高溫 靜 載 、動載 低碳鋼 和 灰鑄鐵 是力學(xué)性能比較典型的常用工程材料 簡單回顧 拉伸試樣 圓形截面 簡單回顧 矩形截面 短圓柱形 壓縮試樣 dl 10?dl 5?Al ?Al ?dl ~?彈性階段 線彈性階段 (Oa) 變形過程的四個階段： 簡單回顧 ??oabcef?P?e? s?b?非 線彈性階段 (ab) 屈服階段 強化階段 頸縮 階段 比例極限 ?p 彈性極限 ?e 屈服極限 ?s (屈服的低限 ) 強度極限 ?b(拉伸強度） 在強化 階段卸載時 卸卸 ?? ??? E卸載定律 pe ??? ????oabcef?dd? g hf?簡單回顧 冷作硬化 卸載后再次加載 ，材料的比例極限提高，而塑性降低。 兩個塑性指標(biāo) 伸長率 %1 00%1 00f ?????? ??lll? 5%的材料為脆性材料 低碳鋼： ? = 20 ~ 30% ? = 60 ~ 70% ? ?5%的材料為塑性材料 0簡單回顧 斷面收縮率 %10 0???? A AA?o??b?① ?b— 拉伸強度極限（約為 140MPa）。它是衡量脆性材料（鑄鐵）拉伸的唯一強度指標(biāo)。 ② 應(yīng)力應(yīng)變不成比例，無屈服、頸縮現(xiàn)象，變形很小且 ?b很低。 鑄鐵拉伸時的力學(xué)性能 簡單回顧 ? 名義屈服應(yīng)力 有些材料沒有明顯的屈服階段（流動階段），其屈服應(yīng)力如何定義？ 塑性應(yīng)變等于 ％時的應(yīng)力值 . 名義屈服應(yīng)力 簡單回顧 低碳鋼在壓縮時的應(yīng)力 —應(yīng)變曲線 FF拉伸與壓縮在屈服階段以前完全相同。 ?(MPa) 200 400 ? O 低碳鋼壓縮 應(yīng)力應(yīng)變曲線 低碳鋼拉伸 應(yīng)力應(yīng)變曲線 壓縮時的應(yīng)力應(yīng)變曲線為何往上翹？拉伸是往下彎？ 思考？ 如果應(yīng)力定義為 而不是 情況如何？ 瞬時AF /??初始AF /??? ? O ?bL 灰鑄鐵的 拉伸曲線 ?by 灰鑄鐵的 壓縮曲線 ?by ? bL，鑄鐵抗壓性能遠遠大于抗拉性能，斷裂面為與軸向大致成 45o～ 55o。 鑄鐵壓縮 灰鑄鐵（混凝土）用于抗壓構(gòu)件中，如機床底座等 思考題 哪種強度最好？ 哪種剛度最好？ 哪種塑性最好？ 請說明理論依據(jù)？ 三種材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖，用這三種材料制成同尺寸拉桿，請回答如下問題： 1 2 3 ? ? 強度指標(biāo) (失效應(yīng)力 ) 脆性材料 韌性金屬材料 塑性材料 su ?? ?脆性材料 bu ?? ?強度極限 屈服極限 F F F 拉伸與壓縮 /應(yīng)力集中 應(yīng)力集中 應(yīng)力集中 —— 幾何形狀急劇變化處應(yīng)力局部增大的現(xiàn)象 拉伸與壓縮 /應(yīng)力集中 為局部最大應(yīng)力， 為削弱處的按均勻分布假設(shè)算出的平均應(yīng)力。 應(yīng)力集中因數(shù) nK?? m a x?max?n?AFn ?? 削弱處面積 應(yīng)力集中因數(shù) K （ 1） 越小， 越大； 越大，則 越小。 dr K Kdr（ 2）在構(gòu)件上開孔、開槽時采用圓形、橢圓或帶
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