【正文】 變。 正確答案是（ ） 低碳鋼材料在拉伸實驗過程中，不發(fā)生明顯的塑性變 形時，承受的最大應(yīng)力應(yīng)當(dāng)小于的數(shù)值，有以下 4種答 案，請判斷哪一個是正確的： （ A）比例極限； （ B）屈服極限； （ C）強(qiáng)度極限； （ D）許用應(yīng)力。 正確答案是（ ） B B 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 103頁 / 共 127頁 關(guān)于低碳鋼試樣拉伸至屈服時，有以下結(jié)論，請判斷哪一個是正確的： （ A）應(yīng)力和塑性變形很快增加，因而認(rèn)為材料失效； （ B）應(yīng)力和塑性變形雖然很快增加，但不意味著材料失效； （ C）應(yīng)力不增加，塑性變形很快增加，因而認(rèn)為材料失效； （ D）應(yīng)力不增加，塑性變形很快增加，但不意味著材料失效。 正確答案是（ ） C 關(guān)于 有如下四種論述，請判斷哪一個是正確的 ： （ A）彈性應(yīng)變?yōu)?%時的應(yīng)力值； （ B）總應(yīng)變?yōu)?%時的應(yīng)力值； （ C）塑性應(yīng)變?yōu)?%時的應(yīng)力值； （ D）塑性應(yīng)變?yōu)?。 正確答案是（ ） C 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 104頁 / 共 127頁 低碳鋼加載 → 卸載 → 再加載路徑有以下四種，請判斷哪一個是正確的： （ A） OAB →BC →COAB ； （ B） OAB →BD →DOAB ； （ C） OAB →BAO→ODB ； （ D） OAB →BD →DB 。 正確答案是（ ） D 關(guān)于材料的力學(xué)一般性能，有如下結(jié)論，請判斷哪一個是正確的： （ A）脆性材料的抗拉能力低于其抗壓能力； （ B）脆性材料的抗拉能力高于其抗壓能力； （ C）塑性材料的抗拉能力高于其抗壓能力； （ D）脆性材料的抗拉能力等于其抗壓能力。 正確答案是（ ） A 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 105頁 / 共 127頁 167。 27 強(qiáng)度條件 安全因數(shù) 許用應(yīng)力 一、 拉 (壓 )桿的強(qiáng)度條件 強(qiáng)度條件 —— 是保證拉 (壓 )桿在使用壽命內(nèi)不發(fā)生強(qiáng)度破壞的條件，即 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 。 ][m ax ss ?第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 106頁 / 共 127頁 二、 材料的拉、壓許用應(yīng)力： 一般取材料的極限應(yīng)力的若干分之一作為 許用應(yīng)力 [s]。通常將材料的兩個強(qiáng)度指標(biāo) ss和 sb稱為 極限應(yīng)力 su 。 塑性材料： ,][][sssnnssss ?? 或脆性材料 ：許用拉應(yīng)力 ，許用壓應(yīng)力bbccbbt ][][ nnssss ??其中， ns—— 對應(yīng)于屈服極限的 安全因數(shù) 其中， nb—— 對應(yīng)于拉、壓強(qiáng)度的安全因數(shù) 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 107頁 / 共 127頁 常用材料的許用應(yīng)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(yīng)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 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 108頁 / 共 127頁 三、 關(guān)于安全因數(shù) n的考慮 (1) 考慮強(qiáng)度條件中一些量的變異。 如極限應(yīng)力 (ss， sb， sbc)的變異，構(gòu)件橫截面尺寸的變異，荷載的變異，以及計算簡圖與實際結(jié)構(gòu)的差異。 (2) 考慮強(qiáng)度儲備。 計及使用壽命內(nèi)可能遇到意外事故或其它不利情況，也計及構(gòu)件的重要性及破壞的后果。 安全因數(shù)的大致范圍：靜荷載下， ~~ bs ?? nn ，第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 109頁 / 共 127頁 四、 強(qiáng)度計算的三種類型 (2) 截面選擇 已知拉 (壓 )桿材料及所受荷載，按強(qiáng)度條件求桿件橫截面面積或尺寸 (誤差值限定在 5%之內(nèi) )。 (3) 計算許可荷載 已知拉 (壓 )桿材料和橫截面尺寸，按強(qiáng)度條件確定桿所能容許的最大軸力，進(jìn)而計算許可荷載。 FN,max=A[s] ，由 FN,max計算相應(yīng)的荷載。 ][m a x,Nm a x ss ?? AF][m a 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 ]。[m a x ss ? 材 料 力 學(xué) 第 110頁 / 共 127頁 例題 29 試選擇計算簡圖 (a)所示桁架的鋼拉桿 DI的直徑 d。已知： F =16 kN， [s]=120 MPa。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 111頁 / 共 127頁 2. 求所需橫截面面積并求鋼拉桿所需直徑 由于圓鋼的最小直徑為 10 mm，故鋼拉桿 DI采用 ?10圓鋼。 )(π4π4Pa1012 0N108][3262693N???????????????AdFAs解 :1. 列出圖中 (b)所示分離體的平衡方程 kN82N ?? FF第二章 軸向拉伸和壓縮 0?? AM合力偶矩 036 ???? mFmFN即： 得拉桿軸力： 材 料 力 學(xué) 第 112頁 / 共 127頁 例題 210 圖中 (a)所示三角架 (計算簡圖 )，桿 AC由兩根 80 mm ? 80 mm?7 mm等邊角鋼 組成，桿 AB由兩根 10號 工字鋼 組成。兩種型鋼的材料均為 Q235鋼， [s]=170 MPa。試求許可荷載 [F]。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 113頁 / 共 127頁 解 : 1. 根據(jù)結(jié)點(diǎn) A 的受力圖 (圖 b)，得平衡方程： 030s i n 0030c o s 0N1N1N2????????FFFFFFyx??FF 21N ? (拉 ) （壓） FF 7 3 2N ?第二章 軸向拉伸和壓縮 解得 材 料 力 學(xué) 第 114頁 / 共 127頁 2. 計算各桿的許可軸力 先由型鋼表查出相應(yīng)等邊角鋼和工字鋼的橫截面面積，再乘以 2得 由強(qiáng)度條件 得各桿的許可軸力： ][N ss ??AF)mm28 60()M P a170(][)mm21 72()M P a170(][322N321N??????????FF221 mm1 7 222)mm0 8 61( ???A桿 AC的橫截面面積 222 mm8 6 022)mm4 3 01( ???A桿 AB的橫截面面積 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 115頁 / 共 127頁 3. 求三角架的許可荷載 先按每根桿的許可軸力求各自相應(yīng)的許可荷載： ][][ 1N1 ??? FF ][][ N22 ??? FF該三角架的許可荷載應(yīng)是 [F1] 和 [F2]中的小者，所以 8 4][ ?F第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 116頁 / 共 127頁 167。 28 應(yīng)力集中的概念 應(yīng)力集中 （ stress concentration）： 由于桿件橫截面驟然變化而引起的應(yīng)力局部驟然增大。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 117頁 / 共 127頁 應(yīng)力集中程度： 可用最大局部應(yīng)力 smax與該截面上名義應(yīng)力 snom之比表示，即 nomm a xt sss ?K最大局部應(yīng)力 smax： 借助于彈性理論、計算力學(xué)或?qū)嶒瀾?yīng)力分析的方法求解。 其中 Kts稱為 理論應(yīng)力集中因數(shù)， 其 下標(biāo) ts表示對應(yīng)于正應(yīng)力的理論應(yīng)力集中因數(shù)。名義應(yīng)力 snom為截面突變的橫截面上 smax作用點(diǎn)處按不考慮應(yīng)力集中時得出的應(yīng)力 (對于軸向拉壓的情況即為橫截面上的平均應(yīng)力 )。 具有小孔的均勻受拉平板， Kts≈3。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) 第 118頁 / 共 127頁 應(yīng)力集中對強(qiáng)度的影響： 塑性材料制成的桿件受靜荷載情況下： (2) 荷載增大進(jìn) 入屈服階段 (3) 極限荷載 jsu AF ?? s第二章 軸向拉伸和壓縮 (1) 開始施加 荷載 材 料 力 學(xué) 第 119頁 / 共 127頁 (b) 但是，均勻的 脆性材料 或 塑性差 的材料 (如高強(qiáng)度鋼 )制成的桿件即使受靜荷載時要 考慮應(yīng)力集中 的影響。 (c) 非均勻的脆性材料 ，如鑄鐵，因其本身就存在氣孔等引起應(yīng)力集中的內(nèi)部因素，故 可不考慮 外部因素引起的應(yīng)力集中。 （ a） 塑性材料制成的桿件受靜荷載 時，通常可不考慮應(yīng)力集中的影響。 第二章 軸向拉伸和壓縮 應(yīng)力集中對強(qiáng)度的影響：