材料力學(xué)電子教案-閱讀頁
2025-01-11 23:57本頁面
【正文】 矩形截面試樣： 或 。 (2) 變形儀：將試樣的微小變形放大后加以顯示的儀器。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 (2) 階段 Ⅱ —— 屈服階段 在此階段伸長變形急劇增大，但抗力只在很小范圍內(nèi)波動。 的滑移線( ，當(dāng)α=177。 時 τ? 的絕對值最大 )?？梢娫趶娀A段中， Δl=Δle+Δlp。試樣重新受拉時其斷裂前所能產(chǎn)生的塑性變形則減小。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 低碳鋼的應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線 (s － ?曲線 ) 為消除試件尺寸的影響，將低碳鋼試樣拉伸圖中的縱坐標和 橫坐標換算為應(yīng)力 s和應(yīng)變 ?，即 ， 其中： A—— 試樣橫截面的原面積， l—— 試樣工作段的原長。 Q235鋼： ?≈60% 1 l第二章 軸向拉伸和壓縮 Q235鋼： %30~%20??(通常 ? 5%的材料稱為 塑性材料 ) 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 Ⅲ . 其他金屬材料在拉伸時的力學(xué)性能 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 由 s－ ?曲線可見： 第二章 軸向拉伸和壓縮 材料 錳鋼 強鋁 退火球墨鑄鐵 彈性階段 √ √ √ 屈服階段 179。 179。 √ √ 伸長率 %5? %5? %5? 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 (規(guī)定非比例伸長應(yīng)力，屈服強度 ) 用于無屈服階段的塑性材料 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 割線彈性模量 用于基本上無線彈性階段的脆性材料 脆性材料拉伸時的唯一強度指標： sb← 基本上就是試樣拉斷時橫截面上的真實應(yīng)力。 低碳鋼壓縮時 s?的曲線 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 低碳鋼材料軸向壓縮時的試驗現(xiàn)象 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 鑄鐵壓縮時的 sb和 ? 均比拉伸時大得多； 不論拉伸和壓縮時在較低應(yīng)力下其力學(xué)行為也只近似符合胡克定律。 － 55176。 材料按在常溫 (室溫 )、靜荷載 (徐加荷載 )下由拉伸試驗所得伸長率區(qū)分為塑性材料和脆性材料。以 s－ ?曲線上 s = “割線彈性模量”。 壓縮強度遠大于拉伸強度。如認為木材任何方面的力學(xué)性能均可由順紋和橫紋兩個相互垂直方向的力學(xué)性能確定，則又可以認為木材是 正交各向異性材料 。 (2) 木材拉伸和壓縮時的力學(xué)性能 木材的橫紋拉伸強度很低(圖中未示 )，工程中也避免木材橫紋受拉。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 167。 安全因數(shù) 178。 ][max ss ?第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 2. 材料的拉、壓許用應(yīng)力 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、壓強度的安全因數(shù) 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 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 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 3. 強度計算的三種類型 (2) 截面選擇 已知拉 (壓 )桿材料及所受荷載，按強度條件求桿件橫截面面積或尺寸。 FN,max=A[s] ，由 FN,max計算相應(yīng)的荷載。[max ss ? 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 例題 29 試選擇計算簡圖如圖中 (a)所示桁架的鋼拉桿DI的直徑 d。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 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。兩種型鋼的材料均為 Q235鋼， [s]=170 MPa。 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 解 : 1. 根據(jù)結(jié)點 A 的受力圖 (圖 b)，得平衡方程： 030sin 0030cos 0N1N1N2??????FFFFFFyx??FF 21N ?(拉 ) （壓） FF ?第二章 軸向拉伸和壓縮 解得 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 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 由強度條件 得各桿的許可軸力： ][N ss ?? AF )mm286 0()MPa170(][)mm217 2()MPa170(][322N321N??????????FF221 mm17222)mm0861( ???A桿 AC的橫截面面積 222 mm86022)mm4301( ???桿 AB的橫截面面積 第二章 軸向拉伸和壓縮 材 料 力 學(xué) Ⅰ 電 子 教 案 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 此例題中給出的許用應(yīng)力 [s]=170 MPa是關(guān)于強度的許用應(yīng)力；對于受壓桿 AB 實際上還需考慮其穩(wěn)定性，此時的許用應(yīng)力將小于強度許
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