谢奇之-工程力学-拉伸、压缩与剪切ppt课件

1、拉伸、紧缩授课教师：谢奇之授课教师：谢奇之箱：邮箱：qzxie163受力特点：作用在杆件上的外力或外力合力的作用线与杆件轴线重合 变形特点：FF拉伸紧缩FF杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短、横向减少或变粗拉压杆的受力简图 拉伸实验是对试件施加轴向拉力，以测定资料在常温静荷载作用下的力学性能的实验。它是资料力学最根本、最重要的实验之一。拉伸实验简单、直观、技术成熟、数据可比性强，它是最常用的实验手段。由此测定的资料力学性能目的，成为考核资料的强度、塑性和变形才干的最根本的根据，被广泛、直接地用于工程设计、产品检验、工艺评定等方面。而有些资料的受压力学性能和受拉力学性能不

2、同，所以，要对其施加轴向压力，以考核其受压性能，这就是紧缩实验。1经过对低碳钢和铸铁这两种不同性能的典型资料的拉伸、紧缩破坏过程的察看和对实验数据、断口特征的分析，了解它们的力学性能特点。2了解电子万能实验机的构造、原理和操作。3测定典型资料的强度目的及塑性目的，低碳钢拉伸时的屈服极限，强度极限，延伸率，截面收缩率，紧缩时的紧缩屈服极限，铸铁拉伸、紧缩时的强度极限。实验目的：实验目的：资料拉伸时的力学性能 力学性能：资料在外力作用下表现出的变形和力学性能：资料在外力作用下表现出的变形和破坏等方面的特性。破坏等方面的特性。一、试件和实验条件l=10dl= 5d常温、静载万能资料实验机二、低碳钢的

3、拉伸a)弹性阶段(OAB)(elastic region)E=s /e =tanaOA段：AB段：应力与应变呈线性 关系(胡克定律)应力与应变呈非线性，但力消逝,变形也消逝 sp(A点)资料的比例极限(proportional limit)se(B点)资料的弹性极限(elastic limit) Elastic regiona aseseb spspaOe es s1低碳钢(C0.3%)的拉伸时应力应变关系曲线1) 应力应变曲线的四个阶段及相应特征目的Elastic behaviorc(ss上) Elastic region spspsesea ae es sab yieldingssssd(

4、ss下)屈服：应力根本不变，应变显著添加的景象，称为屈服流动景象。屈服阶段最高(低)点所对应的应力,分别称为上(下)屈服极限。特点：有明显塑性变形plastic deformation)，在光滑试样外表，沿与轴线成45o方向有滑移线。屈服极限：下屈服点所对应的应力值。b).屈服(流动)阶段(BD)Yielding regionElastic behaviorStrain hardeninge应力与应变同时添加，但不成比例，资料恢复抵抗变形的才干。此时所产生的变形仍以塑性变形为主，试件标距长度明显添加，直径明显减少(但均匀。极限应力ultimate stresssb(E点)：强化阶段最高点所对应

5、的应力。 yieldingc(ss上)d(ss下) Elastic region spspsesea ae es sabsssssbsb强度极限sbc)强化阶段(DE)strain hardening regionElastic behaviorneckingPlastic behaivorStrain hardeninge(sb) yieldingc(ss上)d(ss下) Elastic region Elastic behavior spspsesea ae es sabsssssbsbf试样的变形集中在某一部分区域，该区域截面收缩，产生颈缩景象。d)颈缩破坏阶段(EG)necking r

6、egion：e essss塑性资料正常任务所塑性资料正常任务所 能承当的最大应力能承当的最大应力sbsb资料所能承当的最大资料所能承当的最大 应力应力s ss sfea aOs ssbsbabc2) 资料的静载强度目的dld伸长率(Percent elongation)： 断面收缩率(Percent reduction of area)：A 、A横截面面积、最小截面面积d5%塑性资料(ductile material)l、 l 试样的原始标距、断裂后标距长d 5%脆性资料(brittle material)3)资料的塑性目的100%llld100%AAA 2铸铁拉伸时的力学性能破坏方式：沿横截

7、面的断裂，断口与轴线垂直3铸铁拉伸时的力学性能强度极限为铸铁拉断时的最大应力抗拉强度sb脆性资料独一的拉伸强度性能目的s se eOsb应力与应变不成比例，无屈服、颈缩景象，变形很小且s b很低。资料紧缩时的力学性能低碳钢的紧缩实验低碳钢紧缩后的变形比例极限sp，屈服点ss，弹性模量E根本与拉伸时一样，屈服阶段以后，试样越压越扁，横截面积不断增大，试样抗压才干也继续增 高 ， 但 不 会 断裂，因此得不到紧缩时的强度极限。Oe es sssss1低碳钢紧缩时的力学性能铸铁紧缩实验sc45sb，铸铁抗压性能远远大于抗拉性能，断裂面为与轴向大 致 成 4 5 o 55o的滑移面。seOscsb破坏断面的法线与轴线大致成 45o55o，阐明试样沿截面因相对错动而破坏即切应力引起断裂抗压