【正文】
力偶。P xmmFN1 FN1 P = 0FN1 = P nn Px FN2FN2 P = 0FN2 = P 167。桿 件截面上的分布內(nèi)力的集度,稱為 應(yīng)力 。15 應(yīng) 變線應(yīng)變與切應(yīng)變 :如平行于 X的 MN:變形前 變形后—— MN段在 X方向—— M點(diǎn)沿 X方—— M點(diǎn)在 XY平上平均線應(yīng)變向的線應(yīng)變面內(nèi)的切應(yīng)變例 2 求如圖所示 ab的平均線應(yīng)變和 ab、ad的夾角變化。16 胡克定律胡克定律:剪切胡克定律:G 稱為切變模量 ,單位 :E 稱為彈性模量 ,單位 :第二章 軸向拉壓應(yīng)力與材料的力學(xué)性質(zhì)167。受力特點(diǎn):直桿受到一對大小相等,作用線與其軸線重合的外力 F作用。F F F F 求內(nèi)力的一般方法 —— 截面法( 1) 截開;( 2)代替;( 3)平衡。2 2 軸力與軸力圖可看出:桿件任一橫截面上的內(nèi)力,其作用線均與桿件的軸線重合,因而稱之為 軸力 ,用記號 FN表示。軸力的符號規(guī)定 :F F mm(c) FN(a) F F mm(b) mmFNxFN mm(c) FN(a) F F mm(b) mmFxF若用平行于桿軸線的坐標(biāo)表示橫截面的位置,用垂直于桿軸線的坐標(biāo)表示橫截面上軸力的數(shù)值,所繪出的圖線可以表明軸力與截面位置的關(guān)系,稱為 軸力圖 。注意:(a) F F F F (b)FN=F mmnn(a) F C B A mm F A (b) FN=FnnBF A (c) nnmmFN=0 (e) mmA FN=FnnB(f) A F C B(d) F A 例 試作圖示桿的軸力圖。橫截面 33:同理FR 22F4= 20kNF3=25kNF2=55kNF1=40kNA B C D E 3311 44F3 F4 FN3 33D E F4 FN4 33E 由軸力圖可看出20105 FN圖 (kN)FR 22F4= 20kNF3=25kNF2=55kNF1=40kNA B C D E 3311 4450無法用來確定分布內(nèi)力在橫截面上的變化規(guī)律已知靜力學(xué)條件mmF F mmF ?FNmmF FN ?167??梢詮挠^察桿件的表面變形出發(fā),來分析內(nèi)力的分布規(guī)律。 c39。 d39。 原為平面的橫截面在桿變形后仍為平面,對于拉(壓)桿且仍相互平行,仍垂直于軸線。 c39。 d39。推論:等直 拉(壓)桿受力時沒有發(fā)生剪切變形,因而橫截面上沒有切應(yīng)力。F F a cb da39。b39。等截面拉 (壓 )桿橫截面上正應(yīng)力的計(jì)算公式 即mmF F mmF ?FNmmF FN ?適用條件: ⑴ 上述正應(yīng)力計(jì)算公式對拉(壓)桿的橫截面形狀沒有限制;但對于拉伸(壓縮)時平面假設(shè)不成立的某些特定截面 , 原則上不宜用上式計(jì)算橫截面上的正應(yīng)力。 力作用于桿端方式的不同,只會使與桿端距離不大于桿的橫向尺寸的范圍內(nèi)受到影響。已知 F =50 kN。推論:兩平行的斜截面之間所有縱向線段伸長變形相同。F F ?0 為拉 (壓 )桿橫截面上 ( )的正應(yīng)力。, 與該方向同向的切應(yīng)力為正。對于拉(壓)桿,一點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)由其橫截面上一點(diǎn)處正應(yīng)力即可完全確定,這樣的應(yīng)力狀態(tài)稱為單向應(yīng)力狀態(tài) 。 24 材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性能 力學(xué)性能 —— 材料受力時在強(qiáng)度和變形方面所表現(xiàn)出來的性能。一 、材料的拉伸和壓縮試驗(yàn) 拉伸試樣 圓截面試樣: 或矩形截面試樣: 或試驗(yàn)設(shè)備 :萬能試驗(yàn)機(jī) :用來 強(qiáng)迫試樣變形并測定試樣的抗力 變形儀 :用來將試樣的微小變形放大到試驗(yàn)所需精度范圍內(nèi)拉伸圖 四個階段:荷載伸長量 Ⅰ— 線性(彈性)階段Ⅱ— 屈服階段Ⅲ— 硬化(強(qiáng)化)階段Ⅳ—— 縮頸(局部變形) 階段二、低碳鋼試樣的拉伸圖及低碳鋼的力學(xué)性能 為了消除掉試件尺寸的影響,將試件拉伸圖轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧系膽?yīng)力 —— 應(yīng)變曲線圖。產(chǎn)生的變形主要是塑性的。屈服極限 — 對應(yīng)點(diǎn)D( 屈服低限)Ⅲ 、硬化(強(qiáng)化)階段 此階段材料抵抗變形的能力有所增強(qiáng)。 立即再加載時, ??關(guān)系起初基本上沿卸載直線 上升直至當(dāng)初卸載的荷載,然后沿卸載前的曲線斷裂 — 冷作硬化現(xiàn)象。Ⅳ 、縮頸(局部變形)階段 試件上出現(xiàn)急劇局部橫截面收縮 — 縮頸 ,直至試件斷裂。材料的塑性用延伸率斷面收縮率度量延伸率 :(平均塑性延伸率)斷面收縮率:A1 — 斷口處最小橫截面面積。低碳鋼拉伸破壞斷面三、其他金屬材料在拉伸時的力學(xué)性能 錳鋼沒有屈服和局部變形階段強(qiáng)鋁、退火球墨鑄鐵沒有明顯屈服階段共同點(diǎn):d ?5%, 屬塑性材料無屈服階段