材料拉伸曲线演示文稿

材料拉伸曲线演示文稿目前一页\总数四十七页\编于一点材料拉伸曲线目前二页\总数四十七页\编于一点第7章

轴向拉伸和压缩

应力的概念轴向拉压杆横截面上的应力拉压杆的变形虎克定律材料在拉伸和压缩时的性质第三节第一节第二节第四节第六节第七节

引言应力集中的概念第五节拉压杆的强度计算连接件的强度计算返回下一张上一张小结目前三页\总数四十七页\编于一点有关轴力的概念回顾1.轴力的正负号规定2.轴力的求解截面法引言返回下一张上一张小结目前四页\总数四十七页\编于一点轴力的方向以使杆件拉伸为正（拉力）轴力的方向以使杆件压缩为负（压力）

轴力的正负号规定返回下一张上一张小结目前五页\总数四十七页\编于一点

轴力的求解

截面法截面法的基本步骤：1.截在待求内力的截面处,用一假想的平面将构件截为两部分。2.脱取其中一部分为脱离体，保留该部分上的外力，并在截面上用内力代替另一部分对该部分的作用。（未知内力假设为正）3.平利用脱离体的平衡方程，即可求出截面上的内力。返回下一张上一张小结目前六页\总数四十七页\编于一点

第1节应力的概念

分布内力在截面上某点的集度。

应力—F1FnF3F2返回下一张上一张小结目前七页\总数四十七页\编于一点工程构件，大多数情形下，内力并非均匀分布。集度的定义不仅准确而且重要，因为“破坏”或“失效”往往从内力集度最大处开始。应力就是单位面积上的内力上述说法并非准确！请注意返回下一张上一张小结目前八页\总数四十七页\编于一点yxzP1

P2ΔADPΔQyΔQZΔNm—m截面现研究杆件ｍ－ｍ截面上任一点Ｏ的应力一点的应力分析O点的全应力为返回下一张上一张小结目前九页\总数四十七页\编于一点

正应力和切应力

位于截面内的应力称为“切应力”垂直于截面的应力称为“正应力”

返回下一张上一张小结目前十页\总数四十七页\编于一点应力的量纲和单位应力的量纲为［力］／［长度］2应力的单位为Pa(帕),1Pa=1N／m2在工程实际中常采用的单位:kPa、MPa和

GPa1kPa

=1×103Pa1MPa

=1N／mm2=1×106Pa1GPa=1×109Pa返回下一张上一张小结目前十一页\总数四十七页\编于一点轴向拉压杆横截面上的应力第2节横截面上的应力1.横截面上的正应力2.斜截面上的应力返回下一张上一张小结目前十二页\总数四十七页\编于一点(1).实验观察(2).几何关系和物理关系(3).静力学关系(4).举例1.横截面上的正应力返回下一张上一张小结目前十三页\总数四十七页\编于一点静力学关系横截面上任一点处正应力计算公式：

（A为杆件的横截面面积）正应力的正负号与轴力的正负对应：拉应力为正，压应力为负。返回下一张上一张小结目前十四页\总数四十七页\编于一点举

例例1.图示为以小吊车架,吊车及所吊重物总重为Q=18.4kN。拉杆AB的横截面为圆形，直径为d=15mm。试求当吊车在图示位置时，AB杆横截面上的应力。返回下一张上一张小结目前十五页\总数四十七页\编于一点（1）.由平衡方程求AB杆的轴力（2）.求AB杆横截面上的正应为力返回下一张上一张小结目前十六页\总数四十七页\编于一点2.斜截面上的应力求受拉直杆任意斜截面m－ｍ上的应力

（该截面与斜截面的夹角为a）斜截面上任一点的应力为返回下一张上一张小结目前十七页\总数四十七页\编于一点2.斜截面上的应力将全应力Pa分解：---为正应力---为剪应力σ拉为正、τ相对截面内任一点顺时针转动为正、α从杆轴线到截面外法线方向逆时针为正；反之为负。正负号规定：返回下一张上一张小结目前十八页\总数四十七页\编于一点讨论特殊位置的斜截面上任一点

2.斜截面上的应力

横截面上的正应力是过该点的所有各截面上正应力的最大值。与杆轴线成45度的斜截面上剪应力有最大，其指值是横截面上的一半剪应力双生互等定理通过杆件内某点相互垂直的两个截面上的剪应力，其数值相等，而方向都指向（或背离）该两截面的交线。返回下一张上一张小结返回下一张上一张小结目前十九页\总数四十七页\编于一点返回下一张上一张小结目前二十页\总数四十七页\编于一点塑性金属材料

塑性材料拉伸应力应变曲线三种材料

在拉伸时的应力应变曲线返回下一张上一张小结目前二十一页\总数四十七页\编于一点脆性材料

脆性材料拉伸应力应变曲线返回下一张上一张小结三种材料

在拉伸时的应力应变曲线目前二十二页\总数四十七页\编于一点聚合物

聚合物拉伸应力应变曲线返回下一张上一张小结三种材料

在拉伸时的应力应变曲线目前二十三页\总数四十七页\编于一点弹性阶段屈服阶段

塑性材料拉伸应力应变曲线材料

在拉伸和压缩时的力学性质返回下一张上一张小结颈缩阶段目前二十四页\总数四十七页\编于一点p比例极限e弹性极限

塑性材料拉伸应力应变曲线材料

在拉伸时的力学性质弹性阶段返回下一张上一张小结目前二十五页\总数四十七页\编于一点s屈服极限

塑性材料拉伸应力应变曲线材料

在拉伸时的力学性质屈服阶段滑移线返回下一张上一张小结目前二十六页\总数四十七页\编于一点0.2条件屈服应力—塑性应变等于0。2％时的应力值

塑性材料拉伸应力应变曲线材料

在拉伸时的力学性质返回下一张上一张小结目前二十七页\总数四十七页\编于一点

塑性材料拉伸应力应变曲线材料

在拉伸时的力学性质强化阶段返回下一张上一张小结b强度极限目前二十八页\总数四十七页\编于一点

塑性材料拉伸应力应变曲线材料

在拉伸时的力学性质颈缩阶段返回下一张上一张小结目前二十九页\总数四十七页\编于一点

脆性材料拉伸与压缩应力应变曲线材料

在拉压时的力学性质拉伸压缩返回下一张上一张小结目前三十页\总数四十七页\编于一点强度指标(极限应力)

塑性材料σo＝σS脆性材料σo＝σb塑性指标－延伸率第7章

轴向拉伸与压缩的强度和刚度计算返回下一张上一张小结压缩拉伸目前三十一页\总数四十七页\编于一点卸载与重新加载行为卸载单向应力状态下材料的力学行为第7章

轴向拉伸与压缩的强度和刚度计算返回下一张上一张小结目前三十二页\总数四十七页\编于一点卸载与再加载行为再加载单向应力状态下材料的力学行为第7章

轴向拉伸与压缩的强度和刚度计算返回下一张上一张小结目前三十三页\总数四十七页\编于一点单向压缩应力状态下材料的力学行为

单向应力状态下材料的力学行为第7章

轴向拉伸与压缩的强度和刚度计算返回下一张上一张小结目前三十四页\总数四十七页\编于一点单向压缩应力状态下材料的力学行为

单向应力状态下材料的力学行为第7章

轴向拉伸与压缩的强度和刚度计算返回下一张上一张小结目前三十五页\总数四十七页\编于一点

单向应力状态下材料的失效判据单向应力状态下材料的力学行为韧性材料脆性材料第7章

轴向拉伸与压缩的强度和刚度计算max==bmax==s返回下一张上一张小结目前三十六页\总数四十七页\编于一点返回下一张上一张小结目前三十七页\总数四十七页\编于一点第七节连接件的强度计算一、剪切及其实用计算二、挤压及其实用计算本节小结返回下一张上一张小结目前三十八页\总数四十七页\编于一点一、剪切及其实用计算1．工程上的剪切件1）受力特点杆件两侧作用大小相等，方向相反，作用线相距很近的外力。2）变形特点两外力作用线间截面发生错动，由矩形变为平行四边形。(见动画：受剪切作用的轴栓)。

通过如图3-1所示的钢杆受剪和图3-2所示的联接轴与轮的键的受剪情况，可以看出，工程上的剪切件有以下特点：返回下一张上一张小结目前三十九页\总数四十七页\编于一点因此剪切定义为相距很近的两个平行平面内，分别作用着大小相等、方向相对（相反）的两个力，当这两个力相互平行错动并保持间距不变地作用在构件上时，构件在这两个平行面间的任一（平行）横截面将只有剪力作用，并产生剪切变形。2．剪应力及剪切实用计算剪切实用计算中，假定受剪面上各点处与剪力Q相平行的剪应力相等，于是受剪面上的剪应力为

（3-1）式中：—剪力；—剪切面积—名义剪切应力剪切强度条件可表示为：

式中：—构件许用剪切应力。目前四十页\总数四十七页\编于一点对于如图3-3所示的平键，键的尺寸为，其剪切面积为：。剪切面为圆形时，其剪切面积为：返回下一张上一张小结目前四十一页\总数四十七页\编于一点例3-1

电瓶车挂钩由插销联接，如图3-4a。插销材料为20#钢，，直径。挂钩及被联接的板件的厚度分别为和。牵引力。试校核插销的剪切强度。

解：插销受力如图3-4b所示。根据受力情况，插销中段相对于上、下两段，沿m—m和n—n两个面向左错动。所以有两个剪切面，称为双剪切。由平衡方程容易求出目前四十二页\总数四十七页\编于一点插销横截面上的剪应力为故插销满足剪切强度要求。例3-2如图3-8所示冲床，kN，冲头MPa，冲剪钢板MPa，设计冲头的最小直径值及钢板厚度最大值。解：（1）按冲头压缩强度计算d

所以

cm返回下一张上一张小结目前四十三页\总数四十七页\编于一点（2）按钢板剪切强度计算所以cm§3-2挤压及其实用计算挤压：联接和被联接件接触面相互压紧的现象，如图3-5就是铆钉孔被压成长圆孔的情况。有效挤压面：挤压面面积在垂直于总挤压力作用线平面上的投影。挤压时，以表示挤压面上传递的力，表示挤压面积，则挤压应力为（3-3）返回下一张上一张小结目前四十四页\总数四十七页\编于一点式中：—材料的许用挤压应力，一般对于圆截面：，如图3-6c所示。

对于平键：