【正文】 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 例題：試作此桿的軸力圖。根據(jù)材料的連續(xù)均勻性假設(shè)，內(nèi)力在截面上是連續(xù)分布的。 拉 (壓 )桿內(nèi)的應(yīng)力 Ⅰ. 應(yīng)力的概念 受力桿件 (物體 )某一截面的 M點附近微面積 ΔA上分布內(nèi)力的平均集度即 平均應(yīng)力 ， ，其方向和大小一般而言，隨所取 ΔA的大小而不同。 （ 2） ab和 cd分別平行移至 a39。 , 且伸長量相等 . 結(jié)論：各纖維的伸長相同，所以它們所受的力也相同 . F F a b c d ?? 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 變形前原為平面的橫截面，在變形后仍保持為平面，且仍垂直于軸線 . F s FN 均勻分布 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 式中， FN 為軸力， A 為桿的橫截面面積， s 的符號與軸力 FN 的符號相同 . 當(dāng)軸力為正號時（拉伸）， 正應(yīng)力也 為正號，稱為拉 應(yīng)力 ； 當(dāng)軸力為負(fù)號時（壓縮）， 正應(yīng)力也 為負(fù)號，稱為壓 應(yīng)力 . AFN?s 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 例題 22 試求此正方形磚柱由于荷載引起的橫截面上的最大工作應(yīng)力。已知 F=20kN；斜桿 AB為直徑 20mm的圓截面桿，水平桿 CB為 15 15的方截面桿。 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 計算各桿件的應(yīng)力。并示出它們在圖示分離體的斜截面 kk上的指向。 時， （ 4）當(dāng) ? = 90176。 24 拉 (壓 )桿的變形 178。 ???? ν亦即 ?n? ??? 橫向變形因數(shù) (泊松比 )(Poisson’ s ratio) 單軸應(yīng)力狀態(tài)下，當(dāng)應(yīng)力不超過材料的比例極限時，某一方向的線應(yīng)變 ? 與和該方向垂直的方向 (橫向 )的線應(yīng)變 ?39。 25 材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性能 Ⅰ . 材料的拉伸和壓縮試驗 拉伸試樣 圓截面試樣： l = 10d 或 l = 5d(工作段長度稱為標(biāo)距 )。 壓縮試樣 圓截面短柱 (用于測試金屬材料的力學(xué)性能 ) 3~1?dl正方形截面短柱 (用于測試非金屬材料的力學(xué)性能 ) 3~1?bl第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 實驗裝置（萬能試驗機(jī)） 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 Ⅱ . 低碳鋼試樣的拉伸圖及低碳鋼的力學(xué)性能 拉伸圖 縱坐標(biāo) —— 試樣的抗力 F(通常稱為荷載 ) 橫坐標(biāo) —— 試樣工作段的伸長量 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 低碳鋼試樣在整個拉伸過程中的四個階段： (1) 階段 Ⅰ —— 彈性階段 變形完全是彈性的，且 Δl與 F成線性關(guān)系，即此時材料的 力學(xué)行為符合胡克定律。 45176。 卸載后立即再加載時， F－ Δl關(guān)系起初基本上仍為直線 (cb)，直至當(dāng)初卸載的荷載 —— 冷作硬化現(xiàn)象 。 AF?sll???第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 低碳鋼 s－ ?曲線上的特征點： 比例極限 sp(proportional limit) 彈性極限 se(elastic limit) 屈服極限 ss (屈服的低限 ) (yield limit) 強(qiáng)度極限 sb(拉伸強(qiáng)度 )(ultimate strength) Q235鋼的主要強(qiáng)度指標(biāo)： ss = 240 MPa， sb = 390 MPa 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 低碳鋼拉伸破壞 第二章 軸向拉伸和壓縮 低碳鋼拉伸試件 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 低碳鋼拉伸破壞斷口 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 低碳鋼的塑性指標(biāo)： 伸長率 %1001 ?? l ll?斷面收縮率： %1001 ?? A AA?A1——斷口處最小橫截面面積。 強(qiáng)化階段 √ √ √ 局部變形階段 179。 灰口鑄鐵壓縮時的 s－ ?曲線 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 試樣沿著與橫截面大致成 50176。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 鑄鐵壓縮破壞斷口： 第二章 軸向拉伸和壓縮 鑄鐵壓縮破壞 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 Ⅴ . 幾種非金屬材料的力學(xué)性能 (1) 混凝土壓縮時的力學(xué)性能 使用標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊測定 端面潤滑時的破壞形式 端面未潤滑時的破壞形式 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 壓縮強(qiáng)度 sb及破壞形式與端面潤滑情況有關(guān)。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 木材的力學(xué)性能具有方向性，為各向異性材料。木材的順紋拉伸強(qiáng)度受木節(jié)等缺陷的影響大。 許用應(yīng)力 1. 拉 (壓 )桿的強(qiáng)度條件 強(qiáng)度條件 —— 保證拉 (壓 )桿在使用壽命內(nèi)不發(fā)生強(qiáng)度破壞的條件： 其中： smax—— 拉 (壓 )桿的最大工作應(yīng)力， [s]—— 材料拉伸 (壓縮 )時的許用應(yīng)力。 ][max,Nmax ss ?? AF][ma x,NsFA ?第二章 軸向拉伸和壓縮 (1) 強(qiáng)度校核 已知拉 (壓 )桿材料、橫截面尺寸及所受荷載，檢驗?zāi)芊駶M足強(qiáng)度條件 對于等截面直桿即為 ]。 )(π4π4Pa10120N108][3262693N????????????AdFAs解 :1. 由圖中 (b)所示分離體的平衡方程得 kN82N ?? FF第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 例題 210 圖中 (a