謝奇之-工程力學(xué)-拉伸、壓縮與剪切ppt課件

1、拉伸、緊縮授課教師：謝奇之授課教師：謝奇之箱：郵箱：qzxie163受力特點(diǎn)：作用在桿件上的外力或外力合力的作用線與桿件軸線重合 變形特點(diǎn)：FF拉伸緊縮FF桿件變形是沿軸線方向的伸長或縮短、橫向減少或變粗拉壓桿的受力簡圖 拉伸實(shí)驗(yàn)是對試件施加軸向拉力，以測定資料在常溫靜荷載作用下的力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)。它是資料力學(xué)最根本、最重要的實(shí)驗(yàn)之一。拉伸實(shí)驗(yàn)簡單、直觀、技術(shù)成熟、數(shù)據(jù)可比性強(qiáng)，它是最常用的實(shí)驗(yàn)手段。由此測定的資料力學(xué)性能目的，成為考核資料的強(qiáng)度、塑性和變形才干的最根本的根據(jù)，被廣泛、直接地用于工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品檢驗(yàn)、工藝評定等方面。而有些資料的受壓力學(xué)性能和受拉力學(xué)性能不

2、同，所以，要對其施加軸向壓力，以考核其受壓性能，這就是緊縮實(shí)驗(yàn)。1經(jīng)過對低碳鋼和鑄鐵這兩種不同性能的典型資料的拉伸、緊縮破壞過程的察看和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、斷口特征的分析，了解它們的力學(xué)性能特點(diǎn)。2了解電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造、原理和操作。3測定典型資料的強(qiáng)度目的及塑性目的，低碳鋼拉伸時的屈服極限，強(qiáng)度極限，延伸率，截面收縮率，緊縮時的緊縮屈服極限，鑄鐵拉伸、緊縮時的強(qiáng)度極限。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模嘿Y料拉伸時的力學(xué)性能 力學(xué)性能：資料在外力作用下表現(xiàn)出的變形和力學(xué)性能：資料在外力作用下表現(xiàn)出的變形和破壞等方面的特性。破壞等方面的特性。一、試件和實(shí)驗(yàn)條件l=10dl= 5d常溫、靜載萬能資料實(shí)驗(yàn)機(jī)二、低碳鋼的

3、拉伸a)彈性階段(OAB)(elastic region)E=s /e =tanaOA段：AB段：應(yīng)力與應(yīng)變呈線性 關(guān)系(胡克定律)應(yīng)力與應(yīng)變呈非線性，但力消逝,變形也消逝 sp(A點(diǎn))資料的比例極限(proportional limit)se(B點(diǎn))資料的彈性極限(elastic limit) Elastic regiona aseseb spspaOe es s1低碳鋼(C0.3%)的拉伸時應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線1) 應(yīng)力應(yīng)變曲線的四個階段及相應(yīng)特征目的Elastic behaviorc(ss上) Elastic region spspsesea ae es sab yieldingssssd(

4、ss下)屈服：應(yīng)力根本不變，應(yīng)變顯著添加的景象，稱為屈服流動景象。屈服階段最高(低)點(diǎn)所對應(yīng)的應(yīng)力,分別稱為上(下)屈服極限。特點(diǎn)：有明顯塑性變形plastic deformation)，在光滑試樣外表，沿與軸線成45o方向有滑移線。屈服極限：下屈服點(diǎn)所對應(yīng)的應(yīng)力值。b).屈服(流動)階段(BD)Yielding regionElastic behaviorStrain hardeninge應(yīng)力與應(yīng)變同時添加，但不成比例，資料恢復(fù)抵抗變形的才干。此時所產(chǎn)生的變形仍以塑性變形為主，試件標(biāo)距長度明顯添加，直徑明顯減少(但均勻。極限應(yīng)力ultimate stresssb(E點(diǎn))：強(qiáng)化階段最高點(diǎn)所對應(yīng)

5、的應(yīng)力。 yieldingc(ss上)d(ss下) Elastic region spspsesea ae es sabsssssbsb強(qiáng)度極限sbc)強(qiáng)化階段(DE)strain hardening regionElastic behaviorneckingPlastic behaivorStrain hardeninge(sb) yieldingc(ss上)d(ss下) Elastic region Elastic behavior spspsesea ae es sabsssssbsbf試樣的變形集中在某一部分區(qū)域，該區(qū)域截面收縮，產(chǎn)生頸縮景象。d)頸縮破壞階段(EG)necking r

6、egion：e essss塑性資料正常任務(wù)所塑性資料正常任務(wù)所 能承當(dāng)?shù)淖畲髴?yīng)力能承當(dāng)?shù)淖畲髴?yīng)力sbsb資料所能承當(dāng)?shù)淖畲筚Y料所能承當(dāng)?shù)淖畲?應(yīng)力應(yīng)力s ss sfea aOs ssbsbabc2) 資料的靜載強(qiáng)度目的dld伸長率(Percent elongation)： 斷面收縮率(Percent reduction of area)：A 、A橫截面面積、最小截面面積d5%塑性資料(ductile material)l、 l 試樣的原始標(biāo)距、斷裂后標(biāo)距長d 5%脆性資料(brittle material)3)資料的塑性目的100%llld100%AAA 2鑄鐵拉伸時的力學(xué)性能破壞方式：沿橫截

7、面的斷裂，斷口與軸線垂直3鑄鐵拉伸時的力學(xué)性能強(qiáng)度極限為鑄鐵拉斷時的最大應(yīng)力抗拉強(qiáng)度sb脆性資料獨(dú)一的拉伸強(qiáng)度性能目的s se eOsb應(yīng)力與應(yīng)變不成比例，無屈服、頸縮景象，變形很小且s b很低。資料緊縮時的力學(xué)性能低碳鋼的緊縮實(shí)驗(yàn)低碳鋼緊縮后的變形比例極限sp，屈服點(diǎn)ss，彈性模量E根本與拉伸時一樣，屈服階段以后，試樣越壓越扁，橫截面積不斷增大，試樣抗壓才干也繼續(xù)增 高 ， 但 不 會 斷裂，因此得不到緊縮時的強(qiáng)度極限。Oe es sssss1低碳鋼緊縮時的力學(xué)性能鑄鐵緊縮實(shí)驗(yàn)sc45sb，鑄鐵抗壓性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗拉性能，斷裂面為與軸向大 致 成 4 5 o 55o的滑移面。seOscsb破壞斷面的法線與軸線大致成 45o55o，闡明試樣沿截面因相對錯動而破壞即切應(yīng)力引起斷裂抗壓