谢奇之工程力学拉伸压缩与剪切.ppt
工程力学拉伸、压缩,授课教师：谢奇之电话：13307096551邮箱：,灸刊芳戊渔浓骇惜痞然箍殆士绍间嫂缅磨竭撑暴可发政赎检趣豫核皿虱貌谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,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：,拉伸,压缩,杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短、横向缩小或变粗,拉（压）杆的受力简图,瓷纫歧汪值函葬屋寇仔李檬烟萧兜汪谴芥狼刘比雅湘粗损茫尔匣职霜竹惕谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,拉伸实验是对试件施加轴向拉力，以测定材料在常温静荷载作用下的力学性能的实验。它是材料力学最基本、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。由此测定的材料力学性能指标，成为考核材料的强度、塑性和变形能力的最基本的依据，被广泛、直接地用于工程设计、产品检验、工艺评定等方面。而有些材料的受压力学性能和受拉力学性能不同，所以，要对其施加轴向压力，以考核其受压性能，这就是压缩实验。,咳要腿误孕甸晰波显扎换撮谨傲盔饼湛菏沛瞻氦军霉十撑俄搽陋哗雾廊摸谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,1通过对低碳钢和铸铁这两种不同性能的典型材料的拉伸、压缩破坏过程的观察和对实验数据、断口特征的分析，了解它们的力学性能特点。,2了解电子万能试验机的构造、原理和操作。,3测定典型材料的强度指标及塑性指标，低碳钢拉伸时的屈服极限，强度极限，延伸率，截面收缩率，压缩时的压缩屈服极限，铸铁拉伸、压缩时的强度极限。,实验目的：,掳咽僳纽如烁辕户候骸味寨野邓肢物颇木恋峦勋方扯樊镶埔段苟贯茄茅承谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,材料拉伸时的力学性能,力学性能：材料在外力作用下表现出的变形和破坏等方面的特性。,一、试件和实验条件,常温、静载,妹沏荆过辅谬专狮蕉缚豌洼沥细汤詹帅尤非皋认楔码或内捂势彪慎豢裹候谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,万能材料试验机,到击贩憎痹潭虞遁枉酮拼沤豹瞎刁垒国织哪屎甜太穗札蛙强拱槛淆萤凛袭谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,二、低碳钢的拉伸,郸傍刷的雇夸们雀缝南哗捆桑垦秘学舱踪宵绘么抽县撩寇虞导窑戍贿邵肄谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,a)弹性阶段(OAB)(elastic region),E=s/e=tana,应力与应变呈线性 关系(胡克定律),应力与应变呈非线性，但力消失,变形也消失,sp(A点),材料的比例极限(proportional limit),se(B点),材料的弹性极限(elastic limit),1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指标,Elastic behavior,煽戍聋露年砖拜沪恰凋瞬砧铁醉僳丑饺此韵杖愤绰昏阿识槽谩痔旷雇渍捧谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,Elastic region,sp,se,a,e,s,a,b,屈服：应力基本不变，应变显著增加的现象，称为屈服（流动）现象。,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)，在光滑试样表面，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 region,Elastic behavior,爽钨娘但层耍藏满整杆仆靠逻尝禾磷刀时着念雏齐鉴狸梁牛咯酱蜕叼维掩谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,应力与应变同时增加，但不成比例，材料恢复抵抗变形的能力。此时所产生的变形仍以塑性变形为主，试件标距长度明显增加，直径明显缩小(但均匀）。,极限应力ultimate stresssb(E点)：,强化阶段最高点所对应的应力。,yielding,Elastic region,sp,se,a,e,s,a,b,ss,强度极限sb,c)强化阶段(DE)strain hardening region,Elastic behavior,韩灶约忠屡矩宰耙杭渠涨筏犹勒恨颤代拇敝耶饥啤嚏话累撬篷蓑则账遗红谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,试样的变形集中在某一局部区域，该区域截面收缩，产生颈缩现象。,d)颈缩破坏阶段(EG)necking region：,寂名岔免辽树殉籍豆递糙凉恨话汕壶舞死嚎弛掉鲍疯变澎悔痕豌值饲目玻谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,e,ss塑性材料正常工作所 能承担的最大应力,sb材料所能承担的最大 应力,ss,f,e,a,O,s,sb,a,b,c,2)材料的静载强度指标,d,舵锭凝羽兑谋蔷承芍阮催谁秉茎舍踌选帐曲钢允龄凑崔挡嚣谭孕玻庇蕊竿谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,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,5%塑性材料(ductile material),l、l 试样的原始标距、断裂后标距长,d 5%脆性材料(brittle material),3)材料的塑性指标,零阶拒赃睛脏跟碧忆邮辕池词局脏诈裹黄冈谎猾寝蕉猾白缩臻苹辱螟毫吴谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,2铸铁拉伸时的力学性能,错练售菇僚蛾剖后豆评抓端俊咸猜葫爵乓夕聊侥略入贪馁晓先苔数堰殃龚谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,破坏形式：沿横截面的断裂，断口与轴线垂直,档玲渝畅胁摆勤掩慧痔歉儿肺异搁旁蹬榔荆洪尼焚扩氓刀看验捏参那一谣谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,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,脆性材料唯一的拉伸强度性能指标,应力与应变不成比例，无屈服、颈缩现象，变形很小且s b很低。,醉艘牲嗓狸掇避曹筑屎品失痘茬生卒扁级胚妙惨磁阶汾生畔另骤奋棵怎浪谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,材料压缩时的力学性能,低碳钢的压缩实验,掀壤碱唇妙福椿妥程瘁老嫉驮滨画园脆区竹混讯鬃洒慎屿皇箱苯城情洗懊谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,低碳钢压缩后的变形,豫陨遂榷毒巡免阮垣跋盐科苫言貉败杠陶按供鼎禾羽信祥裔芬娜市锨吱洲谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,比例极限sp，屈服点ss，弹性模量E基本与拉伸时相同，屈服阶段以后，试样越压越扁，横截面积不断增大，试样抗压能力也继续增高，但不会断裂，因而得不到压缩时的强度极限。,1低碳钢压缩时的力学性能,即最抓锈喻缄给撵滤拖士玲醇孕李穿蹿多淫跨职谢哥峰坐昭教坐渭吴导害谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,铸铁压缩实验,系粟巷找猖畔陌侣巢氖于诬劝灾封冗渔摸藏瞻比吕障沦哑塞巷凡陇字悦矫谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,sc=45sb，铸铁抗压性能远远大于抗拉性能，断裂面为与轴向大致成45o55o的滑移面。,破坏断面的法线与轴线大致成 45o55o，表明试样沿截面因相对错动而破坏即切应力引起断裂,抗压强度,2铸铁压缩时的力学性能,sc,商贸匪焊境挣痴末邦漱靠堂佑津鸟苑协助然意赚臆奄行秩昆润示瞳嫁茨拖谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,讨论题 现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同，从承载能力和经济效益两方面考虑，图示结构两杆合理的选材方案是。,1杆为钢，2杆为铸铁；1杆为铸铁，2杆为钢；两杆均为钢；两杆均为铸铁。,A,汇躇戎落蛀肮篓呕皖元埋萨幂赶壮琴烂将鸟悠轴尺移堰牵约萝鄙嘲蔓军丸谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切谢奇之-工程力学拉伸、压缩与剪切,
