材料拉伸曲線優(yōu)秀課件

1、.1.2第7章軸向拉伸和壓縮.3有有 關(guān)關(guān) 軸軸 力力 的的 概概 念念 回回 顧顧 1. 軸力的正負(fù)號規(guī)定2. 軸力的求解 截面法.4軸力 的方向以使桿件拉伸為正（拉力）軸力 的方向以使桿件壓縮為負(fù)（壓力） 軸軸 力力 的的 正正 負(fù)負(fù) 號號 規(guī)規(guī) 定定.5 軸力的求解軸力的求解 截截 面面 法法截面法的基本步驟：1.截在待求內(nèi)力的截面處,用一假想的平面將構(gòu)件截為兩部分。2.脫取其中一部分為脫離體，保留該部分上的外力，并在截面上用內(nèi)力代替另一部分對該部分的作用。 （未知內(nèi)力假設(shè)為正）3.平利用脫離體的平衡方程，即可求出截面上的內(nèi)力。.6 第第1節(jié)節(jié)應(yīng)應(yīng)力力的的概概念念f1fnf3f2.7上述

2、說法并非準(zhǔn)確！請請 注注 意意.8yxzp1 p2ad dpqyqznmm截面一點(diǎn)的應(yīng)力分析一點(diǎn)的應(yīng)力分析applim0adddo o點(diǎn)的全應(yīng)力為點(diǎn)的全應(yīng)力為.9anlim0adddaqlim0addd.10應(yīng)力的應(yīng)力的單位單位為為pa(帕帕), 1 pa=1nm2在工程實(shí)際中常采用的單位在工程實(shí)際中常采用的單位:kpa:kpa 、mpampa和和 gpagpa1 kpakpa = 1= 110103 3papa1 mpampa = 1n= 1nmmmm2 2 = 1= 110106 6papa 1gpa = 1gpa = 110109 9papa.11第第2節(jié)節(jié)1. 橫截面上的正應(yīng)力橫截面上

3、的正應(yīng)力2. 斜截面上的應(yīng)力斜截面上的應(yīng)力.12(1).實(shí)驗(yàn)觀察(2).幾何關(guān)系和物理關(guān)系(3).靜力學(xué)關(guān)系(4).舉例 1.橫橫 截截 面面 上上 的的正正 應(yīng)應(yīng) 力力.13靜靜力力學(xué)學(xué)關(guān)關(guān)系系an（a為桿件的橫截面面積）為桿件的橫截面面積）正應(yīng)力的正負(fù)號與軸力的正負(fù)對應(yīng)：正應(yīng)力的正負(fù)號與軸力的正負(fù)對應(yīng)： 拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)。拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)。.14舉舉例例 .15knn4 .1830sin2 .16 .04 .18mpadnmn104102.104)015.0(41104.184126232an.16 2.斜斜截截面面上上的的應(yīng)應(yīng)力力 aaapanpaaacoscos.17 2.

4、斜斜截截面面上上的的應(yīng)應(yīng)力力 aapaapaaaa2sin2sincoscos2.18討 論 2.斜斜截截面面上上的的應(yīng)應(yīng)力力 max,0a時(shí)當(dāng)max2,45a時(shí)當(dāng)橫截面上的正應(yīng)力是過該點(diǎn)的所有各截面上正應(yīng)力的最大值。與桿軸線成45度的斜截面上剪應(yīng)力有最大，其指值是橫截面上的一半aaaaa2sin2)90(2sin22sin290通過桿件內(nèi)某點(diǎn)相互垂直的兩個(gè)截面上的剪應(yīng)力，其數(shù)值相等，而方向都指向（或背離）該兩截面的交線。.19.20塑性金屬材料塑性金屬材料.21脆性材料脆性材料.22聚合物聚合物.23彈性階段彈性階段屈服階段屈服階段頸縮階段頸縮階段.24 p 比例極限比例極限 e 彈性極限彈

5、性極限.25 s 屈服極限屈服極限滑移線.260.2.27 b強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限.28.29.30%100 ooulll 延伸率延伸率壓縮壓縮拉伸拉伸.31 卸載與重新加載行為卸載與重新加載行為卸載卸載.32 卸載與再加載行為卸載與再加載行為再加載再加載.33.34.35max= = bmax= = s.36.37第七節(jié)第七節(jié) 連接件的強(qiáng)度計(jì)算連接件的強(qiáng)度計(jì)算 一、剪切及其實(shí)用計(jì)算 二、擠壓及其實(shí)用計(jì)算 本節(jié)小結(jié).38一、剪切及其實(shí)用計(jì)算一、剪切及其實(shí)用計(jì)算1工程上的剪切件工程上的剪切件1）受力特點(diǎn)桿件兩側(cè)作用大小相等，方向相反，作用線相距很近的外力。2）變形特點(diǎn)兩外力作用線間截面發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，由矩

6、形變?yōu)槠叫兴倪呅巍?見動(dòng)畫：受剪切作用的軸栓)。通過如圖3-1所示的鋼桿受剪和圖3-2所示的聯(lián)接軸與輪的鍵的受剪情況，可以看出，工程上的剪切件有以下特點(diǎn)：.39因此剪切定義為相距很近的兩個(gè)平行平面內(nèi)，分別作用著大小相等、方向相對（相反）的兩個(gè)力，當(dāng)這兩個(gè)力相互平行錯(cuò)動(dòng)并保持間距不變地作用在構(gòu)件上時(shí)，構(gòu)件在這兩個(gè)平行面間的任一（平行）橫截面將只有剪力作用，并產(chǎn)生剪切變形。2剪應(yīng)力及剪切實(shí)用計(jì)算剪應(yīng)力及剪切實(shí)用計(jì)算剪切實(shí)用計(jì)算中，假定受剪面上各點(diǎn)處與剪力q相平行的剪應(yīng)力相等，于是受剪面上的剪應(yīng)力為 （3-1）式中： 剪力； 剪切面積 名義剪切應(yīng)力剪切強(qiáng)度條件可表示為： aqqa aq 式中： 構(gòu)件

7、許用剪切應(yīng)力。 .40對于如圖3-3所示的平鍵，鍵的尺寸為 ，其剪切面積為： 。 剪切面為圓形時(shí)，其剪切面積為：42dalhblba.41例例3-1 電瓶車掛鉤由插銷聯(lián)接，如圖3-4a。插銷材料為20#鋼， ，直徑 。掛鉤及被聯(lián)接的板件的厚度分別為 和 。牽引力 。試校核插銷的剪切強(qiáng)度。 mpa30mm20dmm8tmm125 . 1tkn15p解解：插銷受力如圖3-4b所示。根據(jù)受力情況，插銷中段相對于上、下兩段，沿mm和nn兩個(gè)面向左錯(cuò)動(dòng)。所以有兩個(gè)剪切面，稱為雙剪切。由平衡方程容易求出2pq .42插銷橫截面上的剪應(yīng)力為 故插銷滿足剪切強(qiáng)度要求。 mpa9 .23102042101523

8、3aq例例3-2 如圖3-8所示沖床， kn，沖頭 mpa，沖剪鋼板 mpa，設(shè)計(jì)沖頭的最小直徑 值及鋼板厚度最大值。解解：（1）按沖頭壓縮強(qiáng)度計(jì)算d 所以 cm400maxp 400360b 42dpap 4 . 34pd.43（2）按鋼板剪切強(qiáng)度計(jì)算所以 cmtbdtpaq04.1bdpt3-2擠壓及其實(shí)用計(jì)算擠壓及其實(shí)用計(jì)算擠壓：聯(lián)接和被聯(lián)接件接觸面相互壓緊的現(xiàn)象，如圖3-5就是鉚釘孔被壓成長圓孔的情況。pbsabsbsbsap有效擠壓面：擠壓面面積在垂直于總擠壓力作用線平面上的投影。擠壓時(shí)，以 表示擠壓面上傳遞的力，表示擠壓面積，則擠壓應(yīng)力為 （3-3）.44式中： 材料的許用擠壓應(yīng)力

9、，一般對于圓截面： ，如圖3-6c所示。 bs 27 . 1bsdtabs 對于平鍵： ， 如圖3-7所示。hlabs21.45解解：1.順紋擠壓強(qiáng)度條件為 （a） 2. 順紋剪切強(qiáng)度條件為 （b）例例3-3 截面為正方形的兩木桿的榫接頭如圖所示。已知木材的順紋許用擠壓應(yīng)力 ，順紋許用剪切應(yīng)力 ，順紋許用拉應(yīng)力 。若p=40kn，作用于正方形形心，試設(shè)計(jì)b、a及 。mpa8bs mpa1mpa10tlbsbsbap246310501081040mpbabs blpaq 2463m10400101040pbl.46順紋拉伸強(qiáng)度條件為 （c）聯(lián)立（a）、（b）、（c）式，解得t)ab(21bp2463t2m1080101010402p2babmm44m104 . 4amm351m101 .35lmm114m104 .11b222.47本章小結(jié)本章小結(jié)1本章著重研究受剪桿件的剪切應(yīng)力計(jì)算，對剪切實(shí)用計(jì)算作如下主要假設(shè)：主要假設(shè)：1）假設(shè)剪切面上的剪應(yīng)力均勻分布，方向與剪力 一致，由此得出剪切強(qiáng)