【正文】 凝土是指經(jīng) 28 天養(yǎng)護(hù)后立方體強(qiáng)度不低于 20 MPa的混凝土。 50 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 鑄鐵壓縮破壞演示 51 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 鑄鐵壓縮破壞斷口 拉壓破壞試件 52 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 5. 幾種非金屬材料的力學(xué)性能 ?1? 混凝土壓縮時(shí)的力學(xué)性能 使用標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊測(cè)定 端面潤滑時(shí)的破壞形式 端面未潤滑時(shí)的破壞形式 53 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 壓縮強(qiáng)度 ?b及破壞形式與端面潤滑情況有關(guān)。 材料依在常溫 ?室溫 ?、靜荷載 ?徐加荷載 ?下由拉伸試驗(yàn)所得伸長率 ?和斷面的收縮率 ?區(qū)分為塑性材料和脆性材料。 ~55176。 低碳鋼壓縮時(shí) ???的曲線 46 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 低碳鋼材料軸向壓縮時(shí)的試驗(yàn)現(xiàn)象 47 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 低碳鋼壓縮試驗(yàn)演示 48 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 鑄鐵壓縮時(shí)的 ?b和 ? 均比拉伸時(shí)大得多； 不論拉伸和壓縮時(shí)在較低應(yīng)力下其力學(xué)行為也只近似符合胡克定律。 思考： 低碳鋼的同一圓截面試樣上，若同時(shí)畫有兩種標(biāo)距（ l = 10d 和 l = 5d )，試問所得伸長率 d10和 d5哪一個(gè)大？ 40 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 3. 其他金屬材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能 41 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 由 ?－ ?曲線可見： 材料 錳鋼 強(qiáng)鋁 退火球墨鑄鐵 彈性階段 √ √ √ 屈服階段 強(qiáng)化階段 √ √ √ 局部變形階段 √ √ 伸長率 5% 5% 5% 42 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) ?(規(guī)定非比例伸長應(yīng)力，屈服強(qiáng)度 ) 用于無屈服階段的塑性材料 43 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 割線彈性模量 用于基本上無線彈性階段的脆性材料 脆性材料拉伸時(shí)的唯一強(qiáng)度指標(biāo)： ?b基本上就是試樣拉斷時(shí)橫截面上的真實(shí)應(yīng)力。 39 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) (4) 伸長率是把拉斷后整個(gè)工作段的均勻塑性伸長變形和頸縮部分的局部塑性伸長變形都包括在內(nèi)的一個(gè)平均塑性伸長率。 (2) 低碳鋼的強(qiáng)度極限 ?b是試樣拉伸時(shí)最大的名義應(yīng)力，并非斷裂時(shí)的應(yīng)力。 AF??llΔ?34 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 低碳鋼 ?－ ? 曲線上的特征點(diǎn)： 比例極限 ?p 彈性極限 ?e 屈服極限 ?s (屈服的低限 ) 強(qiáng)度極限 ?b(拉伸強(qiáng)度 ) Q235鋼的主要強(qiáng)度指標(biāo)： ?s = 240 MPa， ?b = 390 MPa 35 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 低碳鋼拉伸試件 低碳鋼拉伸破壞演示 36 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 低碳鋼拉伸試件破壞斷口 37 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 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。 32 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) (4) 階段 Ⅳ —— 局部變形階段 試樣上出現(xiàn)局部收縮 —— 頸縮 ，并導(dǎo)致斷裂。 31 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 卸載后立即再加載時(shí)，F(xiàn)－ Δl關(guān)系起初基本上仍為直線 (eb)，直至當(dāng)初卸載的荷載 —— 冷作硬化現(xiàn)象 。 30 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 卸載及再加載規(guī)律 若在強(qiáng)化階段卸載，則卸載過程中 F－ Δl關(guān)系為直線。 ??? ? 2sin2 0?29 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) (3) 階段 Ⅲ —— 強(qiáng)化階段 試件的變形主要是塑性變形，且變形過程中不斷發(fā)生強(qiáng)化，使抗力增加。 45176。 此階段產(chǎn)生的變形是不可恢復(fù)的所謂塑性變形；在拋光的試樣表面上可見大約與軸線成 45176。 圓截面短柱 (用于測(cè)試金屬材料的力學(xué)性能 ) 3~1?dl正方形截面短柱 (用于測(cè)試非金屬材料的力學(xué)性能 ) 3~1?bl 壓縮試樣 25 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 實(shí)驗(yàn)裝置 （萬能試驗(yàn)機(jī)） 26 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 2. 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 27 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 低碳鋼試樣在整個(gè)拉伸過程中的四個(gè)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(shí)材料的力學(xué)行為符合胡克定律。 Al ? Al ?拉伸試樣 24 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 試驗(yàn)設(shè)備 ： (1) 萬能試驗(yàn)機(jī)：強(qiáng)迫試樣變形并測(cè)定試樣的抗力。 橫向變形 橫向線應(yīng)變，且拉桿為負(fù)，壓桿為正 △ b=b1－ b 泊松比 b b1 ??? ????? ??? bb????由于橫向線應(yīng)變與縱向線應(yīng)變的正負(fù)號(hào)恒相反，故 試驗(yàn)表明，橫向線應(yīng)變與縱向線應(yīng)變的比的絕對(duì)值為一常數(shù) ，即 ?23 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) 課題 材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能 一 . 材料的拉伸和壓縮試驗(yàn) 圓截面試樣： l = 10d 或 l = 5d(工作段長度稱為標(biāo)距 )。 EALFL N??? ： 拉抗（壓）剛度 EAAF N??又因L??? 當(dāng)拉（壓）桿有兩個(gè)以上的外力作用時(shí)，需要先畫出軸力圖，然后分段計(jì)算各段的變形，各段變形的代數(shù)和即為桿的總伸長量。 bF 1 FL?L實(shí)驗(yàn)表明 ： 在材料的線彈性范圍內(nèi)，△ L與外力 F和桿長 L成正比，與橫截面面積 A成反比。壓應(yīng)力），((21??????。由于此柱為變截面桿，因此要求出每段柱的橫截面上的正應(yīng)力，從而確定全柱的最大工作應(yīng)力。已知 F=50kN， 試求荷載引起的最大工作應(yīng)力。試求此桿的最大工作應(yīng)力。 圣維南原理： AFN??13 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) AF maxNmax ??（ 73） 此最大軸力所在橫截面稱為危險(xiǎn)截面，由此式算得的正應(yīng)力即危險(xiǎn)截面上的正應(yīng)力，稱為 最大工作應(yīng)力 。 11 項(xiàng)目五 軸向拉伸和壓縮 工程力學(xué) NFA? ?從平面假設(shè)可以判斷： （ 1）所有縱向纖維伸長相等 （ 2）因材料均勻，故各纖維受力相等 （ 3）內(nèi)力均勻分布，各點(diǎn)正應(yīng)力相等，為常量 FFa?b?cd?? N AF dA?? ? AdAA?? ?? ?12 項(xiàng)目五 軸向拉伸和