【正文】 在數(shù)值上等于陰影部分 abcd的面積，當(dāng)我們把拉力 F看作是一系列 dF1的積累時，則拉力 F所作的總功 W應(yīng)為上述微分面積的總和。 LF D~FF1FFDL1 當(dāng)外力加到 F1時，桿件的伸長量用 DL1表示。 11 LkF D??LkF D?? F?tgk ?則： 設(shè)直線的斜率為 k 變形能的計算 桿件的上端固定，下端作用一外力 F， F由零逐漸增加到 F。 上面所提到的這種能量，因為是在彈性體變形過程中產(chǎn)生的，因此我們就稱其為 變形能 。在變形過程中，外力所作的功將轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ嬗趶椥泽w內(nèi)的能量。上述提到的發(fā)條實際上就是一種 彈性體 。 272 直桿軸向拉伸或壓縮時的變形能 一、基本概念 大家都知道，我們用手給手表的發(fā)條上過勁后， 手表的發(fā)條 就能帶動指針的轉(zhuǎn)動，從而顯示時間。故可知 ??? ??39。?—— 稱為橫向變形系數(shù)或泊松比，是個沒有量綱的量。 式中： EA—— 桿件的抗拉（壓）剛度。 ACBCACBCxFFFFF.. 0s i ns i n0??????????? ??0c o sc o s0 . ????? ??? FFFFy BCAC ?????? ? ?FFF BCAC43023. ????? ??? ACACAC AF3. ????? ??? BCBCBC AF解：（ 1）求各桿軸力 FNAC， FNBC （ 2）求各桿應(yīng)力 N/mm2 N/mm2 ∴ 安全 例 3：已知 21 1 0 0 mmA ?22 50 mmA ? ? ? M P aT 100??? ? M P ac 200??求：許可載荷 ? ?PAP??1??2BC?45許可載荷的確定 ? ? 0yF045s in1 ?? PN ?)(21 拉PN ? )(2 壓PN ??⑵ 求 ? ?PAB桿： ? ?TAN ??11 ? ?NAP T 311 21 001 002????? ?解： ⑴ 內(nèi)力 ? ? 0xF 045cos12 ?? ?NNCB桿： ? ?cAN ??22? ? NAP 3222 101020220 ????? ?? ? ? ? KNPPP ,m i n 21 ??AP??1??2BC?45167。 ? ? 156M P Pa10235 66 ??????ssn??例 2 已知 F=130kN α=30176。試校核桿的強度 。 安全系數(shù)是構(gòu)件工作的安全儲備。 26 失效 安全系數(shù) 拉壓強度計算 強度條件： ① 塑性構(gòu)件在荷載作用下正常工作條件是： sssn ??? ??式中： —— 大于 1的系數(shù)，稱為安全系數(shù) , ~ 。 s?脆性材料 —— 強度極限 作為脆性材料的極限應(yīng)力。 一、 基本概念 極限應(yīng)力 構(gòu)件在外力作用下，當(dāng)內(nèi)力達(dá)到一定數(shù)值時，材料就會 發(fā)生破壞，這時，材料內(nèi)破壞點處對應(yīng)的應(yīng)力就稱為危險應(yīng) 力或極限應(yīng)力。 蠕變 金屬材料長期在不變的溫度和不變的應(yīng)力作用下 ,發(fā)生緩慢的塑性變形的現(xiàn)象 ,稱為蠕變。采用低溫粉碎技術(shù)，將廢鋼浸泡在液氮（－１９６ ℃ ）中，或用氣氮冷卻（－１００ ℃ ）后，廢鋼就變得像玻璃那樣易碎。由于廢鋼的尺寸、厚薄、輕重相差懸殊，所以廢鋼的粉碎一直是個難題。我們知道，煉鋼時，要大量使用廢鋼，電爐煉鋼時，廢鋼占原料總量的６０－８０％。 冷脆的原因： 舉例： 利用脆化現(xiàn)象，人們發(fā)明了 低溫粉碎技術(shù) 。在物理上，把使材料發(fā)生脆化的溫度叫做 “ 臨界脆化溫度 ” 。優(yōu)點是：重量輕，強度高，工藝簡單，耐腐蝕。 2）木材 各向異性材料。 ③ 塑性和脆性材料變形和破壞特點 非金屬材料的力學(xué)性能 1) 混凝土 近似均質(zhì)、各向同性材料 。 脆性材料 斷裂前變形小，塑性指標(biāo)低。 ② 鑄鐵壓縮實驗： 塑性材料 斷裂前變形大，塑性指標(biāo)高，抗拉能力強。 —— 脆性材料的典型代表 24 金屬材料壓縮時的力學(xué)性能 比例極限，屈服極限，彈性模量基本與拉伸時相同。 其它金屬材料拉伸時的力學(xué)性能 O ? ? A % S ? 上述這些金屬材料 無明顯屈服階段，規(guī)定以塑性應(yīng)變 ?s=% 所對應(yīng)的應(yīng)力作為 名義屈服極限 ，記作 ? 測定灰鑄鐵拉伸機(jī)械性能 ? b 0APbb ??強度極限 ： O P D L Pb ? ?b— 拉伸強度極限 ，脆性材料唯一拉伸力學(xué)性能指標(biāo)。 如對試件預(yù)先加載，使其達(dá)到強化階段，然后卸載；則，當(dāng)再加載時試件的線彈性階段將增加，同時其塑性降低。 低碳鋼 (C≤%) 拉伸實驗及力學(xué)性能 頸縮階段 標(biāo)準(zhǔn)試件（ 低碳鋼、鑄鐵 ） σp— 比例極限 σe— 彈性極限 σs— 屈服極限 σb— 強度極限 —— 塑性材料的典型代表 工作段長度 l 標(biāo)距 lo do lo=10do 或 5do O σ ? σe σp σs σb 線彈性階段 屈服階段 強化階段 σ— ε 拉伸曲線 《 金屬材料室溫拉伸試驗方法 》 GBT2282022 ① 延伸率 %1 00001 ???lll?② 斷面收縮率 %100010 ??? A AA??≥ 5%— 塑性材料 ?＜ 5%— 脆性材料 塑性指標(biāo) l1—— 試件拉斷后的長度 A1—— 試件拉斷后斷口處的最小橫截面面積 ?0 ?p ?e ?t ? ? ?P ?e ?s ?b A B C C’ D E O ? ? =E? 卸載曲線 卸載后再加載曲線 屈服極限提高：冷作硬化 F 冷作硬化現(xiàn)象 構(gòu)件處于強化階段實施卸載。 23 材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性能 重要內(nèi)容 金屬材料的材料力學(xué)性質(zhì)：包括低碳鋼和鑄鐵 非金屬材料的力學(xué)性質(zhì)：包括混凝土、木材及玻璃鋼 一、材料力學(xué)性質(zhì)的定義 試驗設(shè)備：