材料力学05拉变形

1、 上节回顾上节回顾 （MPaMPa） （%） 100 50 0.45 脆性材料脆性材料 聚合物聚合物 塑性金属材料塑性金属材料 上节回顾上节回顾 塑性指标 5 5 塑性材料取 或 0.2，脆性材料取 屈服、断裂 E杨氏模量 GPa = 109 Pa 上节回顾上节回顾 材料力学材料力学05拉变形拉变形5 一般地一点线应变 由两部分组成： 弹性应变 和塑性应变 理解：某些塑性材料名义屈服极限 0.2 0.2 上节回顾上节回顾 0.2%0.2% 材料力学材料力学05拉变形拉变形6 材料力学材料力学05拉变形拉变形7 载荷位移实验曲线载荷位移实验曲线 300mm300mm 520mm520mm 0.1

2、mm/s0.1mm/s 材料力学材料力学05拉变形拉变形8 载荷位移计算曲线载荷位移计算曲线 由于材料的力学行为而使构件丧失正常功 能的现象。 强度失效强度失效 蠕变失效蠕变失效 刚度失效刚度失效 松弛失效松弛失效 失稳失效失稳失效 疲劳失效疲劳失效 材料力学材料力学05拉变形拉变形10 由于断裂(Rupture)或屈服(Yield)引起的失效 材料力学材料力学05拉变形拉变形11 美国嗅碳卫星发射失败坠入南极附近海域美国嗅碳卫星发射失败坠入南极附近海域又一个力学问题！又一个力学问题！ 强度问题！强度问题！ = （1）主观认识与客观实际间的差异 计算误差 荷载估计误差 材料缺陷 制造工艺误差

3、耐久性要求 （2）给构件必要的强度储备 上述因素要求选择安全因数上述因素要求选择安全因数 n n max N max A F u n n =n = 1.22.5 1.22.5 塑性材料塑性材料 2.03.5 2.03.5 脆性材料脆性材料 安全因数选取 材料力学材料力学05拉变形拉变形15 F F A A B BC C 4545 3030 x x y y 303045 45 A A F F F Fx x = 0, = 0, F FN2 N2sin45 sin45F FN1 N1sin30 sin30 = 0 = 0 F Fy y = 0, = 0, F FN1 N1cos30 cos30F F

4、N2 N2cos45 cos45F F = 0 = 0 F F A A B BC C 4545 3030 x x y y 303045 45 A A F F 1 1N A F 1 732. 0 A F A A1 1 0.7320.732 = = 706.9706.9160160 0.7320.732 = =154.5 kN154.5 kN F FN2 N2 A A2 2 = =0.518 0.518F F A A2 2 A A2 2 0.5180.518 = = 314314160160 0.5180.518 = =97.1 kN97.1 kN F F = = 97.1 kN97.1 kN F

5、 FN1 N1 = 0.732 = 0.732 F F F FN2 N2 = 0.518 = 0.518 F F 材料力学材料力学05拉变形拉变形18 F F A A B BC C 4545 3030 x x y y 303045 45 A A F F 强度问题的一般提法 强度校核 已知外力，求每根构件是否满足强度 max max 结构尺寸已知，求许可荷载 F F 已知 ，求能承受的最大外力 已知 ，求结构尺寸使结构可能承受荷载最大 l l、A A 条件条件 F F奋斗目标奋斗目标 个人能力个人能力 材料力学材料力学05拉变形拉变形19 No Image No Image 哪种材料对应力集中更

6、敏感？哪种 s F1 F2 F3F4 材料力学材料力学05拉变形拉变形2424 材料力学材料力学05拉变形拉变形25 材料力学材料力学05拉变形拉变形2626 应力集中的几点注释应力集中的几点注释 形状改变：应力集中的成因是由于几何形状改变：应力集中的成因是由于几何形形 状的改变，而不是尺寸的变化。状的改变，而不是尺寸的变化。 局部现象：越集中，越局部，消减越快。局部现象：越集中，越局部，消减越快。 形状影响：圆形孔口集中程度最低。形状影响：圆形孔口集中程度最低。 如何消除：将非圆孔变光滑、打磨、如何消除：将非圆孔变光滑、打磨、 连接平滑过渡。连接平滑过渡。 b b l l EA lF l N b b1 1 l l1 1 F FF F l l F FN N( (x x) )F FN N( (x x) ) dxdx A A( (x x) ) EA xF ld d N 2 1 N d d dx EA F l dxdxx x d d 常数 1 1 2 2 cos2 N2N1N F FFF y y F F F FN1 N1F FN2 N2 x x A A EA lF l N cos2EA Fl A A B B C C 1 1 2 2 F F l lll A A f fA A cos2 N F F （） cos l AAf A 2 cos2EA Fl cos2EA Fl l A A