材力第2章軸向拉壓(編輯修改稿)
2025-05-26 12:06 本頁面
【文章內容簡介】 f σb d 38 ⑷ 、 局部變形階段 （頸縮階段）： ef。 在此階段內試件的某一橫截面發(fā)生明顯的變形，至到試件斷裂。 延伸率： 001 100LLL ???截面收縮率： 001 1 0 0AAA ???它們是衡量材料塑性的兩個指標。 區(qū)分塑性材料和脆性材料： 以常溫靜載下的 δ 大小。 塑性材料：延伸率 δ ≥5 ％ 的材料。如結構鋼，硬鋁，銅等 脆性材料：延伸率 δ ＜ 5％ 的材料。如鑄鐵、混凝土、玻璃等 1 lQ235鋼： %30~%20?? (通常 ? 5%的材料稱為 塑性材料 ) Q235鋼： ?≈60% 39 低碳鋼拉伸破壞 低碳鋼拉伸試件 40 低碳鋼拉伸破壞斷口 41 低碳鋼 ?－ e曲線上的特征點： 比例極限 ?p(proportional limit) 彈性極限 ?e(elastic limit) 屈服極限 ?s (屈服的低限 ) (yield limit) 強度極限 ?b(拉伸強度 )(ultimate strength) Q235鋼的主要強度指標： ?s = 240 MPa， ?b = 390 MPa 42 卸載規(guī)率： 當拉伸超過屈服階段后，如果逐漸卸載，在卸載過程中，應力 ——應變將按原有直線規(guī)律變化。 冷作硬化： 在常溫下將鋼材拉伸超過屈服階段，到強化階段，卸載后短期內又繼續(xù)加載，材料的比例極限提高而塑性變形降低的現(xiàn)象。 d0 d1 d2 ε P ε e σ p ε σ σ e σ s o a b c e f σ b d 可以提高鋼筋或鏈條等在彈性范圍內的承載能力 43 四、其它塑性材料的拉伸試驗 44 由 ?－ e曲線可見： 材料 錳鋼 強鋁 退火球墨鑄鐵 彈性階段 √ √ √ 屈服階段 強化階段 √ √ √ 局部變形階段 √ √ 伸長率 %5? %5? %5?45 用于無屈服階段的塑性材料 產生的塑性應變?yōu)? 時對應的應力值。 （又稱為名義屈服極限） ?(屈服強度或名義屈服極限 ) ?46 用于基本上無線彈性階段的脆性材料 ?b← 基本上就是試樣拉斷時橫截面上的真實應力。脆性材料被拉斷時，其橫截面積的縮減極其微小。 無明顯的直線段；無屈服階段； 無頸縮現(xiàn)象；延伸率很小。 脆性材料拉伸時的唯一強度指標是 b?五 .鑄鐵（脆性材料）在拉伸時的力學性能 47 鑄鐵拉伸破壞斷口 鑄鐵拉伸時的應力 應變曲線，斷裂時的應變僅為 %% ，斷口垂直于試樣軸線，即斷裂發(fā)生在最大拉應力作用面。 48 鑄鐵拉伸試驗 49 六 .低碳鋼（塑性材料）在壓縮時的力學性能 低碳鋼壓縮時 ??e的曲線 彈性階段，屈服階段均與拉伸時大致相同。超過屈服階段后，外力增加面積同時相應增加，無破裂現(xiàn)象產生。 50 低碳鋼材料軸向壓縮時的試驗現(xiàn)象 51 鑄鐵壓縮時的 ?b和 ? 均比拉伸時大得多； 七 .灰口鑄鐵（脆性材料）在壓縮時的力學性能 壓縮強度極限遠大于拉伸強度極限。（大約是 34倍）。塑性差。其它脆性材料壓縮時的力學性質大致同鑄鐵，工程上一般作為抗壓材料。 52 試樣沿著與橫截面大致成 45176。 － 55176。 的斜截面發(fā)生錯動而破壞。是由最大切應力所引起的）。 材料按在常溫 (室溫 )、靜荷載 (徐加荷載 )下由拉伸試驗所得伸長率區(qū)分為塑性材料和脆性材料。 53 破壞斷口如下 鑄鐵壓縮破壞 54 極限應力、許用應力 ⑴ 、極限應力（危險應力、失效應力）：材料發(fā)生破壞或產生過大變形而不能安全工作時的最小應力值。 “ σu”（ σjx、 σ0） ⑵ 、許用應力：構件安全工作時的最大應力。 “ [σ]” ? ? nu?? ? （其中 n為安全系數(shù)值＞ 1） 對于脆性材料， bu ?? ?對于塑性材料 ， su ?? ?167。 2—5 強度條件 安全因數(shù) 許用應力 55 常用材料的許用應力約值 (適用于常溫、靜荷載和一般工作條件下的拉桿和壓桿） 材料名稱 牌號 許用應力 /MPa 低碳鋼 低合金鋼 灰口鑄鐵 混凝土 混凝土 紅松（順紋） Q235 16Mn C20 C30 170 230 34－ 54 170 230 160－ 200 7 10 軸向拉伸 軸向壓縮 56 塑性材料： sss ][][nn???? ?? 或其中， ns—— 對應于屈服極限的安全因數(shù) 其中， nb—— 對應于拉、壓強度的安全因數(shù) ⑶ 安全系數(shù)取值考慮的因素： （ 1）給構件足夠的安全儲備。 （ 2）理論與實際的差異。 安全因數(shù)的大致范圍：靜荷載 (徐加荷載 )下， ~~ bs ?? nn ，
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