材料力學(xué)拉壓ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-03 13:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 AA?1A —— 斷裂后斷口的橫截面面積， A—— 試件原面積 低炭鋼 Q235的截面收縮率 ??60%。 拉伸與壓縮 /材料 的力學(xué)性能 二、低碳鋼壓縮時(shí)的力學(xué)性能 試件：短柱 l=(~)d 拉伸與壓縮 /材料 的力學(xué)性能 (1)彈性階段與拉伸時(shí)相同， 彈性模量、比例極限相同； (2)屈服階段，拉伸和壓縮 時(shí)的屈服極限相同， 即 ?? ? ss ??(3)屈服階段后，試樣越壓 越扁，無(wú)頸縮現(xiàn)象，測(cè)不 出強(qiáng)度極限 。 b?拉伸： ?與 ?無(wú)明顯的線性關(guān)系， 拉斷前應(yīng)變很小 .只能測(cè)得 抗拉強(qiáng)度差。彈性模量 E以 總應(yīng)變?yōu)?%時(shí)的割線斜率來(lái) 度量。破壞時(shí)沿橫截面拉斷。 ?b?拉伸與壓縮 /材料 的力學(xué)性能 三、鑄鐵拉（壓）時(shí)的力學(xué)性能 脆性材料 ?b?拉伸 脆性材料 ?b??b?壓縮： 適于做抗壓構(gòu)件。破壞 時(shí)破裂面與軸線成 45176。 ~ 55176。 。 ?? ? bb ?? )~(拉伸與壓縮 /材料 的力學(xué)性能 強(qiáng)度指標(biāo) (失效應(yīng)力 ) 脆性材料 塑性材料 塑性材料 su ?? ?脆性材料 bu ?? ?拉伸與壓縮 /材料 的力學(xué)性能 問(wèn)題： 試解釋鑄鐵在軸向壓縮破壞時(shí)破裂面與軸線成 45186。 的原因（材料內(nèi)摩擦不考慮）。 常見(jiàn)電線桿拉索上的低壓 瓷質(zhì)絕緣子如圖所示。試根 據(jù)絕緣子的強(qiáng)度要求，比較 圖 (a)圖 (b)兩種結(jié)構(gòu)的合理 性。 F F （ a） F F （ b） 拉伸與壓縮 /材料 的力學(xué)性能 b 一、軸向伸長(zhǎng)（縱向變形） l F F 1l縱向的絕對(duì)變形 lll ???1縱向的相對(duì)變形（軸向線變形） ll???1b拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 六、軸向拉（壓）時(shí)的變形 二、虎克定律 此時(shí)橫截面應(yīng)力 AFAF N ???當(dāng)變形為彈性變形時(shí) EAFll ??EAlF N? （虎克定律） E—— 表示材料彈性性質(zhì)的一個(gè)常數(shù)， 稱為拉壓彈性模量 ，亦稱 楊氏模量 。單位： Mpa、 Gpa. 例如一般鋼材 : E=200GPa。 拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 ll???)( p?? ? ?? E? 虎克定律的適用條件 ： （ 1）材料在線彈性范圍內(nèi)工作，即 （ 稱為比例極限）； p?? ? p?（ 2）在計(jì)算桿件的伸長(zhǎng) ?l 時(shí)， l長(zhǎng)度內(nèi)其 均應(yīng)為常數(shù)，否則應(yīng)分段計(jì)算或進(jìn)行積分。例如 AEF N ,??? lEA , EA—— 桿件的 抗拉壓剛度 拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 EAlFl N??應(yīng)分段計(jì)算總變形。 ????ni iiiNiAElFl1即 CDBCOB llll ???????O 3F 4F 2F B C D 1） 3 3 1 1 2 2 (OB段、 BC段、 CD段長(zhǎng)度均為 l.) 332211EAlFEAlFEAlF NNN ???EAFlAEFlAEFl 2)2()()2(3 ????EAFl3?拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 三、橫向變形系數(shù) 泊松比 b 1b橫向的絕對(duì)變形 bbb ??? 1橫向的相對(duì)變形（橫向線變形） bb????拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 實(shí)驗(yàn)證明 ： ??? ??或 ??? ????稱為 泊松比 ， 如一般鋼材， ?=。 四、剛度條件 ][ ll ??? （許用變形） 根據(jù)剛度條件，可以進(jìn)行 剛度校核 、 截面設(shè)計(jì) 及 確定許可載荷 等問(wèn)題的解決。 拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 五、桁架的節(jié)點(diǎn)位移 桁架的變形通常以節(jié)點(diǎn)位移表示。 ? 1 2 C B A 2m F 求節(jié)點(diǎn) B的位移。 F B 1NF2NF? 解： 利用平衡條件求內(nèi)力 拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 ,431 （拉）FF N ? （壓）FF N 452 ??? 1 2 B A C 1B1l?2B2l?B?B???90沿桿件方向繪出變形 注意： 變形必須與內(nèi)力一致 。 拉力 ?伸長(zhǎng)；壓力 ?縮短 以垂線代替圓弧，交點(diǎn)即為節(jié)點(diǎn)新位置。 根據(jù)幾何關(guān)系求出 水平位移（ ）和 垂直位移（ ）。 1BB1BB??拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 11 lBBH ????? 1 2 B A C 1B1l?2B2l?B?? 2m 1111AElF N?1BBV ????FD FBFB ???? 1FBBD ???????tglll c o ss i n 212??????mm5 2 2 ??已知 ,10,210 21 GPaEGPaE ??342 ???tg拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 ?? tgll 12s in????? 例題 24 圖示為一 懸掛的等截面混凝土直桿，求在 自重作用下桿的內(nèi)力、應(yīng)力與變形。已知桿長(zhǎng) l、 A、 比重 ?（ ）、 E。 3/ mN解： （ 1）內(nèi)力 m m x ? m m x )(xFN由平衡條件： 0?? xF0)( ?? AxxF N ?AxxF N ??? )(l 拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 AlFlx N ???? m a x,時(shí)，? m m x NFx o l maxNF（ 2）應(yīng)力 AxFx N )()( ??x??llx ??? ??? ?m ax由強(qiáng)度條件： ][m ax ?? ??? ][?? l拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 AxxF N ??)(?? lx N EA dxxF )(?? x （ 3）變形 取微段 ? dx )(xFNNN dFxF ?)(EAdxxFld N )()( ???? lx EAA x d x?截面 mm處的位移為： dx m m )(2 22 xlE ?? ?桿的總伸長(zhǎng)，即相當(dāng)于自由端處的位移： Ellx 220?? ???? EAllA2)(??EAWl21?拉伸與壓縮 /軸向拉（壓）時(shí)的變形 七、軸向拉壓應(yīng)變能 P L ?L 222222LLEAEALFEALPN????)( 外力功WU ? LP ??21o ?L B P A 變形能（應(yīng)變能） :彈性體在外力作用下產(chǎn)生變形而儲(chǔ)存的能量，以 表示 。 U拉伸與壓縮 /材料 的力學(xué)性能 ALLF N ?? 21??21?應(yīng)變能密度 —— 單位體積內(nèi)的應(yīng)變能，以 表示。 uV
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