材料力學(xué)Ⅰ電子教案四

第二章軸向拉伸和壓縮§2-1軸向拉伸和壓縮的概念§2-2內(nèi)力·截面法·及軸力圖§2-3應(yīng)力·拉(壓)桿內(nèi)的應(yīng)力§2-4拉(壓)桿的變形·胡克定律

§2-5拉(壓)桿內(nèi)的應(yīng)變能§2-6材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能§2-7強(qiáng)度條件·安全因數(shù)·許用應(yīng)力§2-8應(yīng)力集中的概念§2-1軸向拉伸和壓縮的概念第二章軸向拉伸和壓縮工程中有很多構(gòu)件，例如屋架中的桿，是等直桿，作用于桿上的外力的合力的作用線與桿的軸線重合。在這種受力情況下，桿的主要變形形式是軸向伸長(zhǎng)或縮短。屋架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖桁架的示意圖受軸向外力作用的等截面直桿——拉桿和壓桿（未考慮端部連接情況）第二章軸向拉伸和壓縮§2-2內(nèi)力·截面法·及軸力圖材料力學(xué)中所研究的內(nèi)力——物體內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間原來相互作用的力由于物體受外力作用而改變的量。Ⅰ.內(nèi)力根據(jù)可變形固體的連續(xù)性假設(shè)，內(nèi)力在物體內(nèi)連續(xù)分布。

通常把物體內(nèi)任一截面兩側(cè)相鄰部分之間分布內(nèi)力的合力和合力偶簡(jiǎn)稱為該截面上的內(nèi)力(實(shí)為分布內(nèi)力系的合成)。第二章軸向拉伸和壓縮Ⅱ.截面法·軸力及軸力圖FN=F第二章軸向拉伸和壓縮（1）假想地截開指定截面；（2）用內(nèi)力代替另一部分對(duì)所取分離體的作用力；（3）根據(jù)分離體的平衡求出內(nèi)力值。步驟：橫截面m－m上的內(nèi)力FN其作用線與桿的軸線重合(垂直于橫截面并通過其形心)——軸力。無論取橫截面m－m的左邊或右邊為分離體均可。軸力的正負(fù)按所對(duì)應(yīng)的縱向變形為伸長(zhǎng)或縮短規(guī)定:

當(dāng)軸力背離截面產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形為正；反之，當(dāng)軸力指向截面產(chǎn)生縮短變形為負(fù)。軸力背離截面FN=+F用截面法求內(nèi)力的過程中，在截取分離體前，作用于物體上的外力(荷載)不能任意移動(dòng)或用靜力等效的相當(dāng)力系替代。軸力指向截面FN=-F第二章軸向拉伸和壓縮軸力糊圖(FN圖)—方—顯示喚橫截扣面上凈軸力趴與橫燭截面殊位置膽的關(guān)喝系。第二賽章也軸向默拉伸論和壓墻縮F(c)F(f)例題2-1試作根此桿節(jié)的軸辜力圖基。等直桿透的受淘力示壩意圖第二他章舊軸向纖拉伸木和壓慕縮(a)為求藥軸力內(nèi)方便昨，先浩求出約束糖力FR=1銷0kN為方便娛，取障橫截洪面1－1左邊連為分碗離體連，假衫設(shè)軸諷力為湖拉力霸，得FN1=1禾0kN(拉力)解：第二隆章板軸向騙拉伸敘和壓洲縮為方筐便取歐截面3－3右邊芹為分瞧離體挑，假錢設(shè)軸炭力為販拉力腐。FN2=5叔0kN(拉力)FN3=-李5kN（壓力泥），同巷理，F(xiàn)N4=2極0kN(拉力)第二循章蝕軸向碌拉伸拿和壓安縮軸力趣圖(FN圖)顯示宅了各蟲段桿暴橫截橡面上且的軸襲力。思考懼：為何熄在F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3作用準(zhǔn)著的B，C，D截面妨處軸鳳力圖發(fā)生超突變仿？能含否認(rèn)欲為C截面排上的臘軸力奪為55kN？第二控章申軸向讀拉伸殃和壓篇縮例題2-抵2：試兵作此棋桿的云軸力史圖。FFFqFR112233FFFFRF'=2qlFFFl2ll解：第二容章嚇軸向腹拉伸寄和壓捏縮FqFFx1FFx12FFFq11233x第二槍章錢軸向陵拉伸令和壓覺縮FFq=F/ll2llF第二船章多軸向愈拉伸舍和壓助縮FN圖FFF+-+§2-3應(yīng)力·拉(壓)桿內(nèi)接的應(yīng)汪力Ⅰ.應(yīng)力佩的概患念受力桿件(物體)某一截面的M點(diǎn)附近微面積ΔA上分布內(nèi)力的平均集度即平均應(yīng)力，，其方向和大小一般而言，隨所取ΔA的大小而不同。第二偏章冰軸向估拉伸個(gè)和壓鹿縮該截面上M點(diǎn)處分布內(nèi)力的集度為，其方向一般既不與截面垂直，也不與截面相切，稱為總應(yīng)力。第二貞章策軸向槍拉伸獅和壓貌縮總應(yīng)貞力p法向斤分量正應(yīng)寧力s某一向截面舌上法際向分鳥布內(nèi)臘力在羽某一鞠點(diǎn)處江的集唐度切向分量切應(yīng)力t某一韻截面虧上切律向分嫩布內(nèi)織力在污某一店點(diǎn)處俗的集韻度應(yīng)力豎量綱那：ML-1T-2應(yīng)力工單位大：Pa抄(1泊P頁a插=漂1缺N/坐m2，1MP怕a=冬106Pa樓)。第二寄章騰軸向僑拉伸紅和壓晴縮Ⅱ.拉(壓)桿橫是截面俱上的仿應(yīng)力(1陽)與軸銹力相墻應(yīng)的慘只可隨能是幕正應(yīng)磚力s，與切叮應(yīng)力桑無關(guān)雞；(2織)s在橫咽截面壁上的仔變化拴規(guī)律爺橫截要面上清各點(diǎn)蹤蝶處s相等拖時(shí)可坦組成臂通過劍橫截舌面形字心的姑法向扇分布塔內(nèi)力刺的合詠力——軸力FN；橫截避面上晴各點(diǎn)谷處s不相尊等時(shí)咐，特后定條件件下釘也可裝組成訪軸力FN。第二幅章乒軸向哭拉伸沿和壓仰縮為此析：1.觀察紫等直拘桿表趨面上疊相鄰裹兩條負(fù)橫向背線在澡桿受狼拉(壓)后的便相對(duì)限位移歉：兩截橫向秩線仍繳為直女線，束仍相厚互平?jīng)Q行，鼻且仍良垂直虛于桿遺的軸鋤線。2.設(shè)想疑橫向稅線為果桿的鄰橫截幫面與態(tài)桿的各表面詠的交尿線。細(xì)平截計(jì)面假皇設(shè)——原為斬平面療的橫橫截面籠在桿抄變形謝后仍凡為平勾面，然對(duì)于仰拉(壓)桿且幅仍相殘互平陵行，苦仍垂覺直于蹈軸線勞。第二板章壞軸向錢拉伸騾和壓叉縮3.推論而：拉(壓)桿受剩力后待任意昏兩個(gè)資橫截墨面之珠間縱無向線糟段的纏伸長(zhǎng)(縮短)變形芒是均援勻的犯。根熊據(jù)對(duì)而材料禁的均遠(yuǎn)勻、典連續(xù)夏假設(shè)饑進(jìn)一伶步推腐知，牽拉(壓)桿橫企截面陽上的墓內(nèi)力取均勻命分布狼，亦陵即橫截脖面上循各點(diǎn)濫處的至正應(yīng)失力s都相掃等。4.等截面拉(壓)桿橫截面上正應(yīng)力的計(jì)算公式。第二仰章音軸向侍拉伸竿和壓柴縮注意通：1.上述產(chǎn)正應(yīng)崖力計(jì)耐算公罰式來貝自于挖平截韻面假焰設(shè)；恐對(duì)于仆某些處特定襪桿件,例如丈鍥形西變截顯面桿敵，受南拉伸(壓縮)時(shí)，抬平截歡面假攻設(shè)不落成立林，故育原則叨上不傻宜用跳上式彈計(jì)算蔽其橫樸截面剖上的瞧正應(yīng)倉力。2.即使印是等攜直桿惱，在栗外力對(duì)作用槳點(diǎn)附稱近，恩橫截狼面上請(qǐng)的應(yīng)臂力情未況復(fù)胡雜，玩實(shí)際據(jù)上也跟不能飄應(yīng)用錦上述盆公式你。3.圣維待南(S寧ai海nt胞-Ve持na避nt)原理錫：“力革作用憤于桿色端方饑式的暮不同溝，只繪會(huì)使園與桿南端距張離不糾大于遲桿的槍橫向站尺寸支的范適圍內(nèi)休受到系影響蕉”。第二抬章搞軸向伍拉伸牙和壓澤縮這一原理屠雖被盈許多咳實(shí)驗(yàn)議所證屬實(shí)，恒但沒跪有經(jīng)變過嚴(yán)崖格的渴理論箱證明頂，也盜沒有搭確切溉的數(shù)銹學(xué)表往達(dá)式吐，因速此不酒能隨獵便使謎用。遭上圖察為不酬能應(yīng)易用圣維室南(Sa四in腎t-Ve虹na逗nt)原理潑的例捏子（沉詳見申奚紹徹中編《材料盾力學(xué)才精講》，p1弄5)。第二深章戴軸向嶼拉伸傍和壓拜縮q=F/AqF/2F/2F/2F/2FFFFFFFF（a）（b）例題2-2試求圖此正童方形渠磚柱軍由于由荷載處引起遠(yuǎn)的橫葉截面轎上的襪最大見工作軟應(yīng)力再。已守知F=酒50kN。第二散章繁軸向梢拉伸賽和壓猾縮Ⅱ段柱級(jí)橫截瞎面上董的正酷應(yīng)力所以邪，最雹大工倡作應(yīng)儲(chǔ)力為sma霧x=s2=-1.燙1MP刃a(壓應(yīng)帆力）解：Ⅰ段柱吐橫截使面上窄的正括應(yīng)力(壓應(yīng)力)(壓應(yīng)力)第二背章丙軸向斜拉伸齡和壓襪縮例題2-殺3試求改薄壁熔圓環(huán)捎在內(nèi)滾壓力承作用變下徑鄭向截泄面上域的拉休應(yīng)力痰。已截知：d=冠20殖0績(jī)mm，δ=萌5謙mm，p=紐奉2MP桶a。第二祖章執(zhí)軸向哥拉伸殼和壓公縮而

所以解：薄壁圓環(huán)(δ<<d)在內(nèi)壓力作用下，徑向截面上的拉應(yīng)力可認(rèn)為沿壁厚均勻分布，故在求出徑向截面上的法向力FN后用式求拉應(yīng)力。第二過章深軸向略拉伸魯和壓他縮Ⅲ.拉(壓)桿斜描截面差上的腳應(yīng)力斜截朝面上扶的內(nèi)告力：變形飲假設(shè)寒：兩燃平行關(guān)的斜抹截面突在桿擠受拉(壓)而變披形后壞仍相跌互平廳行。=>兩平井行的箏斜截竊面之底間的松所有?？v向銷線段蓄伸長(zhǎng)被變形精相同場(chǎng)。第二定章受軸向柱拉伸壞和壓頃縮斜截稱面上逐的總糠應(yīng)力澇：推論墊：斜截脹面上鏈各點(diǎn)核處軸即向分卷布內(nèi)粉力的刪集度煮相同降，即猛斜截吃面上期各點(diǎn)毛處的滴總應(yīng)迅力pa相等書。式中，為拉(壓)桿橫截面上(a=0)的正應(yīng)力。

第二浸章頭軸向攜拉伸返和壓幣縮斜截棕面上輕的正妖應(yīng)力(no沾rm翠al叉s扯tr多es疏s)和切倆應(yīng)力(sh女ea登ri百ng單s木tr漆es倡s)：正應(yīng)嗽力和慨切應(yīng)彩力的敲正負(fù)詳規(guī)定禿：第二陣章走軸向燥拉伸排和壓丑縮思考趨：1.寫出慘圖示族拉桿架其斜潑截面k-k上的名正應(yīng)波力sa和切勺應(yīng)力ta與橫截銅面上岡正應(yīng)劫力s0的關(guān)閘系。翁并示奪出它漠們?cè)谇茍D示奸分離盞體的沖斜截質(zhì)面k-k上的返指向唉。2.拉桿影內(nèi)不攻同方謙位截糊面上撈的正致應(yīng)力答其最侍大值志出現(xiàn)冒在什附么截嫌面上？禁絕對(duì)塵值最尊大的與切應(yīng)倒力又樸出現(xiàn)域在什點(diǎn)么樣慎的截佳面上很？第二抱章瘦軸向押拉伸鳴和壓茄縮kk3.對(duì)于喉拉(壓)桿知路道了詢其橫口截面筆上一廣點(diǎn)處黨正應(yīng)充力s0(其上衛(wèi)的切踢應(yīng)力t0=芳0)，是否貫就可求求出泡所有棵方位碗的截利面上辜該點(diǎn)巡壽處的輝應(yīng)力懲，從么而確常定該慈點(diǎn)處蜻所有親不同嫁方位外截面唱上應(yīng)紋力的賤全部痕情況——該點(diǎn)敘處的應(yīng)力睡狀態(tài)(st凈at些e情of康s第tr燥es負(fù)s)？第二盞章德軸向暮拉伸禍和壓類縮§2-4拉(壓)桿的趨變形·胡克凝定律拉(壓)桿的清縱向偉變形基本臉情況棒下(等直炕桿，錯(cuò)兩端約受軸捆向力)：縱向秀總變倍形Δl=l1-l（反映滿絕對(duì)呀變形盜量）縱向線應(yīng)變（反映變形程度）

第二搬章章軸向嗓拉伸巧和壓制縮x截面處沿x方向的縱向平均線應(yīng)變?yōu)?/p>

圖示外一般警情況飼下在況不同讓截面業(yè)處桿擋的橫僚截面養(yǎng)上的身軸力約不同羅，故殿不同蹈截面救的變盲形不囑同。沿桿長(zhǎng)均勻分布的荷載集度為f軸力圖第二悲章款軸向打拉伸據(jù)和壓慣縮微段的分離體線應(yīng)投變的你正負(fù)纏規(guī)定受：伸汪長(zhǎng)時(shí)滴為正料，縮耗短時(shí)瘦為負(fù)俗。微段的分離體軸力圖沿桿長(zhǎng)均勻分布的荷載集度為f一般情況下，桿沿x方向的總變形

x截面敬處沿x方向逐的縱僑向線棗應(yīng)變靠為第二戀章效軸向宏拉伸占和壓京縮橫向?qū)ψ冃巍c桿樂軸垂企直方洗向的蝴變形在基癥本情茄況下第二壘章大軸向土拉伸販和壓織縮引進(jìn)謎比例辜常數(shù)E，且注麥意到F=FN，有

胡克定律(Hooke’slaw),適用于拉(壓)桿。

式中圖：E稱為彈性殲?zāi)Ａ?m環(huán)od鋼ul聞us討o勝f館el感as秘ti推ci燥ty)，由實(shí)舟驗(yàn)測(cè)班定，其量集綱為ML-1T-2，單位士為Pa；EA——桿的拉伸(壓縮)剛度。胡克黎定律(Ho般ok把e’漢sla孟w)工程宇中常墨用材負(fù)料制遺成的謊拉(壓)桿，澡當(dāng)應(yīng)樓力不閉超過番材料下的某補(bǔ)一特造征值(“比例斜極限晌”)時(shí)，園若兩狡端受杯力第二掘章噸軸向找拉伸繁和壓率縮胡克定律的另一表達(dá)形式：

←單軸應(yīng)力狀態(tài)下的胡克定律

第二議章冊(cè)軸向仰拉伸廳和壓虛縮低碳鋼(Q235)：

注意風(fēng)：1.單軸壇應(yīng)力前狀態(tài)——受力返物體旅內(nèi)一售點(diǎn)處譯取出財(cái)?shù)膯文卦w希，其界三對(duì)相考互垂鼓直平落面上紙只有筒一對(duì)掛平面種上有生應(yīng)力些的情堪況。第二噴章遺軸向勤拉伸派和壓損縮2.單軸垂應(yīng)力遣狀態(tài)姨下的熟胡克敵定律容闡明晶的是敘沿正廢應(yīng)力s方向同的線祝應(yīng)變e與正陳應(yīng)力勉之間蹲的關(guān)膏系，顯不適帽用于肢求其帶它方蘋向的床線應(yīng)捷變。第二玩章助軸向找拉伸平和壓夢(mèng)縮單軸原應(yīng)力井狀態(tài)銅下，似應(yīng)力委不超耽過比秀例極沉限時(shí)朱：第二悅章輩軸向頁拉伸盞和壓曠縮低碳擠鋼(Q2偵35)：n=0.孟24~0.樸28。亦即

橫向機(jī)變形爆因數(shù)(泊松松比)(Po月is催so筍n’沖s抱ra債ti夫o)單軸核應(yīng)力泉狀態(tài)冷下，森當(dāng)應(yīng)罪力不路超過成材料蠅的比旺例極翁限時(shí)排，某馳一方就向的農(nóng)線應(yīng)燈變e與和扔該方覆向垂株直的筋方向(橫向)的線柄應(yīng)變e'的絕只對(duì)值畝之比娛為一叫常數(shù)日，此敬比值妹稱為橫向杏變形愈因數(shù)或泊搏松比(Po鄉(xiāng)豐is好so屈n’暑s芹ra堡ti己o)：第二綢章鉗軸向紅拉伸岡和壓剃縮2.橫截射面B,C及端掛面D的縱壺向位昂移與讀各段嶺桿的嫩縱向駁總變挖形是搭什么蠢關(guān)系練？思考坡：等直敞桿受欺力如蘋圖，雙已知哪桿的捉橫截退面面千積A和材片料的彈性該模量E。1.列出臟各段蘋桿的籃縱向跪總變飯形ΔlAB，ΔlBC，ΔlCD以及萍整個(gè)做桿縱慕向變宗形的表敢達(dá)式誦。第二牌章遠(yuǎn)軸向殊拉伸低和壓蕩縮第二歡章非軸向櫻拉伸象和壓?jiǎn)峥sFFFN圖F+-+位移妖：變形欣：3.圖(b)所示贏桿，濤其各涌段的掘縱向口總變碌形以外及整錢個(gè)桿痛的縱緞向總喬變形花與圖(a)的變奔形有晌無不貌同？辛各橫壤截面充及端己面的鞭縱向結(jié)位移疤與圖(a)所示居桿的殲有無依不同限？何站故？第二醒章外軸向駝拉伸銀和壓它縮(a)第二李章拼軸向映拉伸則和壓撇縮FFFN圖F+-+位移糊：變形響：

例題2-4求例題2-3中所示薄壁圓環(huán)其直徑的改變量Δd。已知

第二遮章宇軸向住拉伸小和壓項(xiàng)縮2.如果非在計(jì)醉算變曬形時(shí)鹿忽略劣內(nèi)壓態(tài)力的虜影響奸，則頭可認(rèn)們?yōu)閳?bào)薄壁膀圓環(huán)遞沿圓平環(huán)切打向的蒸線應(yīng)米變e(周向憑應(yīng)變)與徑廈向截男面上奴的正極應(yīng)力s的關(guān)耽系符塞合單梅軸應(yīng)洲力狀晶態(tài)下辯的胡第克定透律，侄即解：1.前已拋求出溫圓環(huán)屢徑向釣截面摟上的田正應(yīng)并力此賓值小所于鋼素的比娃例極赴限(低碳告鋼Q2猛35的比渡例極歪限sp≈2允00MP俯a)。第二芝章歪軸向汪拉伸仙和壓乘縮從而按有圓部環(huán)直沖徑的臥改變呀量(增大)為3.圓環(huán)屢的周鋼向應(yīng)案變e與圓鑼環(huán)直旁徑的冠相對(duì)貴改變席量ed有如令下關(guān)杠系：第二館章歸軸向嘆拉伸揚(yáng)和壓慶縮例題2-務(wù)5如圖所漏示桿侄系，茶荷載P=恰10敞0kN，試求裁結(jié)點(diǎn)A的位猴移ΔA。已知岔：a=泳30套°，l=箏2慣m，d=朵25揭m炮m，桿的女材料(鋼)的彈兆性模厭量為E=扎21特0GP廁a。第二塵章貪軸向役拉伸醉和壓雕縮由胡拖克定兔律得其中

1.求桿談的軸拜力及筑伸長(zhǎng)解：結(jié)點(diǎn)A的位偷移ΔA系由呈兩桿何的伸降長(zhǎng)變夕形引盾起，敏故需原先求卻兩桿敬的伸銳長(zhǎng)。由結(jié)牽點(diǎn)A的平強(qiáng)衡(如圖)有第二極章支軸向逐拉伸佳和壓創(chuàng)縮2.由桿豈的總抱變形芒求結(jié)剃點(diǎn)A的位遍移根據(jù)趙桿系句的布旗置、弱約束讓、桿謊的材弱料以役及受桑力情軍況均瀉與通艦過結(jié)陽點(diǎn)A的鉛殿垂線票對(duì)稱研可知霧，結(jié)縮慧點(diǎn)A只有痛豎向殺位移(如圖)。第二碧章伶軸向著拉伸柄和壓狐縮亦即畫桿爸系的我變形鐵圖，滲確定覽結(jié)點(diǎn)A的位宵移由幾何關(guān)系得第二瓦章陸軸向狠拉伸狂和壓狀縮從而金得此桿店系結(jié)瘡點(diǎn)A的位寶移(di攻sp秧la潛ce表me分nt)是因枕?xiàng)U件次變形(de爆fo局rm柳at舟io跪n)所引犁起牛，但觸兩者缺雖有殖聯(lián)系怖又有有區(qū)別最。變形抬是指造桿件炭幾何央尺寸逼的改旗變，鋼是個(gè)送標(biāo)量齡；位單移是糠指結(jié)磨點(diǎn)位胸置的你移動(dòng)墨，是泊個(gè)矢隙量，它趴除了閱與桿免件的認(rèn)變形煩有關(guān)忍以外群，還續(xù)與各炕桿件明所受婚約束想有關(guān)段。第二旬章潤(rùn)軸向區(qū)拉伸雷和壓戀縮§2-5拉(壓)桿內(nèi)壞的應(yīng)膊變能應(yīng)變躬能(st雜ra填in繭e斤ne蘿rg托y)——彈性炕體受州力而米變形源時(shí)所述積蓄篩的能滔量。彈性有變形酬時(shí)認(rèn)希為，豈積蓄夸在彈及性體煎內(nèi)的站應(yīng)變埋能Vε在數(shù)概值上博等于伴外力敗所作赤功W，Vε=W。應(yīng)變?nèi)ツ艿牧紗挝宦殲镴（1J皇=1甘N·m）。第二鐵章母軸向澇拉伸強(qiáng)和壓饑縮拉桿(壓桿)在線布彈性乘范圍勉內(nèi)的威應(yīng)變磨能或

外力F所作功：

桿內(nèi)應(yīng)變能：第二更章緩軸向象拉伸樣和壓鑄縮亦可葛寫作或

或

應(yīng)變甘能密份度vε——單位苦體積惱內(nèi)的弊應(yīng)變糖能。應(yīng)變翼能密才度的手單位難為J/絨m3。第二筒章鏟軸向露拉伸帥和壓鑼縮沿桿長(zhǎng)均勻分布的荷載集度為f軸力圖第二廢章樹軸向舟拉伸指和壓絡(luò)縮微段的分離體解：應(yīng)變負(fù)能例題2-6求例扔題2-5中所非示桿或系的征應(yīng)變營(yíng)能，跪并按揪彈性序體的嚼功能楚原理(Vε=W)求結(jié)沃點(diǎn)A的位其移ΔA。已知予：P=欄10陜0kN，桿長(zhǎng)l=替2鍵m，桿的挖直徑d=箭25病m脹m，a=南30°，材料厘的彈務(wù)性模補(bǔ)量E=2柱10GP槳a。第二艦章離軸向完拉伸舞和壓念縮結(jié)點(diǎn)A的位效移由知第二達(dá)章膏軸向吊拉伸傲和壓槐縮§2-6材料獄在拉尼伸和層壓縮棵時(shí)的策力學(xué)柿性能Ⅰ.材料講的拉歲伸和慣壓縮只試驗(yàn)拉伸吉試樣圓截哲面試僵樣：l=葛10d或l=驗(yàn)5d(工作索段長(zhǎng)灰度稱誓為標(biāo)絲式距)。矩形截面試樣：或。

第二猶章螺軸向律拉伸享和壓庫縮試驗(yàn)鴉設(shè)備：(1足)萬能沖試驗(yàn)掌機(jī)：強(qiáng)迫遵試樣往變形醒并測(cè)濕定試丸樣的番抗力影。(2維)變形況儀：將試謊樣的薯微小香變形查放大泡后加慮以顯省示的熄儀器崖。壓縮存試樣圓截面短柱(用于測(cè)試金屬材料的力學(xué)性能)

正方形截面短柱(用于測(cè)試非金屬材料的力學(xué)性能)

第二巧章剪軸向誦拉伸暴和壓箏縮實(shí)驗(yàn)成裝置羞（萬能鋼試驗(yàn)善機(jī)）第二株章姜軸向形拉伸特和壓靈縮Ⅱ.低碳鳥鋼試靜樣的伍拉伸乎圖及差低碳書鋼的塵力學(xué)據(jù)性能拉伸澇圖縱坐漆標(biāo)——試樣泊的抗珍力F(通常盤稱為聚荷載)橫坐患標(biāo)——試樣植工作桐段的紐奉伸長(zhǎng)消量第二柱章紀(jì)軸向?yàn)趵炝芎蛪荷徔s低碳制鋼試揮樣在孕整個(gè)種拉伸郊過程側(cè)中的路四個(gè)達(dá)階段融：(1交)階段Ⅰ—俗—彈性掃階段變形撫完全滋是彈摧性的泉，且Δl與F成線院性關(guān)就系，烏即此括時(shí)材魔料的力學(xué)專行為診符合下胡克覽定律察。第二圈章升軸向吧拉伸添和壓些縮(2慚)階段Ⅱ—躁—屈服僵階段在此皇階段紐奉伸長(zhǎng)袖變形布急劇閘增大洗，但帥抗力悅只在黑很小逮范圍珍內(nèi)波廣動(dòng)。此階段產(chǎn)生的變形是不可恢復(fù)的所謂塑性變形；在拋光的試樣表面上可見大約與軸線成45°的滑移線(，當(dāng)α=±45°時(shí)τa的絕對(duì)值最大)。第二殲章條軸向呈拉伸霜和壓浪縮(3狐)階段Ⅲ—錘—強(qiáng)化蹄階段第二交章減軸向危拉伸歐和壓呈縮卸載掌及再輝加載巨規(guī)律若在舅強(qiáng)化包階段阿卸載奏，則朗卸載腸過程蔬中F－Δl關(guān)系照為直齒線。寒可見檔在強(qiáng)原化階糠段中厘，Δl=Δle+Δlp。卸載譜后立罪即再亞加載躲時(shí)，F(xiàn)－Δl關(guān)系紫起初纖基本餅上仍掀為直磁線(cb)，直至昨當(dāng)初棒卸載煩的荷方載——冷作如硬化駱現(xiàn)象。試諒樣重英新受罪拉時(shí)覆其斷鼻裂前育所能占產(chǎn)生擱的塑過性變篇形則餡減小禮。第二填章湖軸向絨拉伸槽和壓諒縮(4腰)階段Ⅳ—和—局部猴變形擔(dān)階段試樣太上出慶現(xiàn)局課部收葬縮——頸縮，并剃導(dǎo)致封斷裂跟。第二評(píng)章講軸向逝拉伸陵和壓意縮低碳腦鋼的屠應(yīng)力—應(yīng)變藝曲線(s－e曲線)為消除試件尺寸的影響，將低碳鋼試樣拉伸圖中的縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)換算為應(yīng)力s和應(yīng)變e，即，其中：A——試樣橫截面的原面積，l——試樣工作段的原長(zhǎng)。第二圖章筍軸向之拉伸物和壓蚊縮低碳底鋼s－e曲線聰上的蛇特征夕點(diǎn)：比例脂極限sp(pr集op她or蛙ti覆on唯al青l(xiāng)沫im哈it)彈性動(dòng)極限se(el春as艇ti動(dòng)c金li哄mi握t)屈服疏極限ss(屈服艇的低啦限)(yi嘴el找d番li亭mi鐘t)強(qiáng)度懲極限sb(拉伸麻強(qiáng)度)(ul梢ti唇ma描te膛s廊tr早en認(rèn)gt和h)Q2逐35鋼的亮主要跪強(qiáng)度駛指標(biāo)竿：ss=24茄0MP笛a(bǔ)，sb=39政0MP涉a第二挖章搞軸向哲拉伸催和壓學(xué)縮低碳桑鋼拉差伸破遠(yuǎn)壞第二游章槐軸向炮拉伸除和壓點(diǎn)縮低碳宇鋼拉板伸試連件低碳精鋼拉妨伸破美壞斷百口第二志章軍軸向伯拉伸亦和壓緊縮低碳售鋼的芹塑性固指標(biāo)軍：伸長(zhǎng)率斷面砍收縮笛率：A1——斷口錢處最疤小橫喇截面喇面積被。Q2寬35鋼：y≈60%第二心章漢軸向庭拉伸吐和壓淘縮Q235鋼：

(通常d>5%的材料稱為塑性材料)注意橫：1.低碳鞠鋼的ss，sb都還林是以刑相應(yīng)棚的抗迅力除臣以試要樣橫踏截面威的原嫩面積遼所得楚，實(shí)崇際上尚此時(shí)表試樣胃直徑頓已顯單著縮老小，席因而艷它們唱是名義扶應(yīng)力。2.低碳譽(yù)鋼的跑強(qiáng)度告極限sb是試樹樣拉深伸時(shí)待最大健的名互義應(yīng)環(huán)力，趣并非度斷裂楚時(shí)的火應(yīng)力槳。3.超過盾屈服妖階段振后的怠應(yīng)變終還是攔以試挖樣工亡作段丈的伸曲長(zhǎng)量燒除以配試樣介的原節(jié)長(zhǎng)而晨得，因而帝是名義超應(yīng)變(工程項(xiàng)應(yīng)變)。第二凳章浙軸向泛拉伸升和壓誘縮4.伸長(zhǎng)話率是孝把拉賠斷后昆整個(gè)罰工作篩段的科均勻岸塑性樸伸長(zhǎng)癥變形犁和頸蘭縮部析分的思局部牢塑性諒伸長(zhǎng)聲變形葡都包印括在繼內(nèi)的鋒一個(gè)逗平均答塑性鋪伸長(zhǎng)姑率。蔥標(biāo)準(zhǔn)陜?cè)嚇影嫠孕跻?guī)定昌標(biāo)距鬼與橫中截面新面積(或直鐵徑)之比含，原冶因在菜此。思考寫：低碳揚(yáng)鋼的飼同一功圓截絡(luò)面試借樣上生，若劍同時(shí)掀畫有酸兩種候標(biāo)距（l=10d和l=5d），試詢問所勺得伸榨長(zhǎng)率d10和d5哪一未個(gè)大共？第二液章帝軸向殼拉伸叮和壓紀(jì)縮Ⅲ.其他彼金屬泰材料中在拉菠伸時(shí)月的力拔學(xué)性啊能第二訴章由軸向屯拉伸戲和壓土縮由s－e曲線偵可見降：第二融章羅軸向癢拉伸驢和壓移縮材料錳鋼強(qiáng)鋁退火球墨鑄鐵彈性階段√√√屈服階段×××強(qiáng)化階段√√√局部變形階段×√√伸長(zhǎng)率sp0偵.2(規(guī)定索非比陸例伸悟長(zhǎng)應(yīng)瓣力，探屈服棋強(qiáng)度)用于間無屈猛服階突段的僻塑性唇材料第二勸章荷軸向皮拉伸使和壓句縮割線滲彈性剩模量用于虹基本糊上無緩線彈沖性階死段的蛙脆性輩材料脆性圾材料果拉伸觸時(shí)的旁唯一誦強(qiáng)度暈指標(biāo)妨：sb←基本摩上就襯是試解樣拉正斷時(shí)島橫截聰面上箱的真銹實(shí)應(yīng)厚力。第二扇章喇軸向表拉伸梁和壓廢縮鑄鐵蓮拉伸晝時(shí)的說應(yīng)力周應(yīng)變權(quán)曲線鑄鐵早拉伸鎮(zhèn)破壞叔斷口第二贏章餃軸向動(dòng)拉伸瀉和壓忙縮Ⅳ.金屬貫材料搭在壓楊縮時(shí)澤的力恥學(xué)性謹(jǐn)能低碳呼鋼拉隱、壓號(hào)時(shí)的ss基本憤相同鍋。低碳胖鋼壓臘縮時(shí)s-e的曲診線第二置章虧軸向棍拉伸澤和壓店縮低碳復(fù)鋼材渡料軸練向壓瘦縮時(shí)蹦的試襖驗(yàn)現(xiàn)振象第二歷章倚軸向復(fù)拉伸毀和壓越縮鑄鐵貼壓縮縱時(shí)的sb和d均比窗拉伸滔時(shí)大快得多備；不論例拉伸致和壓餐縮時(shí)勿在較梁低應(yīng)初力下運(yùn)其力藝學(xué)行歉為也搭只近桂似符械合胡俘克定揭律?；铱谧借T鐵印壓縮錢時(shí)的s－e曲線第二插章旗軸向定拉伸殲和壓較縮試樣身沿著吹與橫弟截面揭大致下成50°－55°的斜委截面咬發(fā)生挎錯(cuò)動(dòng)貴而破校壞。材料捎按在趕常溫(室溫)、靜臘荷載(徐加川荷載)下由賞拉伸蔽試驗(yàn)?zāi)钏谬埳扉L(zhǎng)艷率區(qū)稈分為摸塑性倚材料機(jī)和脆皆性材紡料。第二棄章捷軸向鵲拉伸革和壓桃縮鑄鐵傷壓縮訓(xùn)破壞溜斷口郊：第二破章顧軸向毒拉伸翻和壓宋縮鑄鐵爬壓縮汽破壞Ⅴ.幾種幅非金尾屬材京料的僚力學(xué)絹性能(1駱)混凝講土壓有縮時(shí)播的力割學(xué)性數(shù)能使用之標(biāo)準(zhǔn)生立方葵體試查塊測(cè)道定端面潤(rùn)滑時(shí)的破壞形式端面未潤(rùn)滑時(shí)的破壞形式第二長(zhǎng)章屆軸向旋拉伸凍和壓棟縮壓縮梢強(qiáng)度sb及破系壞形毯式與招端面腹?jié)櫥锴闆r經(jīng)有關(guān)烈。以s－e曲線悅上s=0.爽4sb的點(diǎn)悶與原鵝點(diǎn)的白連線零確定勿“割窯線彈洲性模羨量”脖?；炷P土的桂標(biāo)號(hào)孩系根墳據(jù)其扭壓縮績(jī)強(qiáng)度稠標(biāo)定付，如C2育0混凝良土是泳指經(jīng)28天養(yǎng)稱護(hù)后覆立方桿體強(qiáng)訊度不捷低于20MP暑a的混塌凝土款。壓縮膜強(qiáng)度呀遠(yuǎn)大襪于拉脅伸強(qiáng)獄度。第二巾章贈(zèng)軸向瞇拉伸間和壓悼縮木材倡的力柱學(xué)性洪能具次有方石向性欄，為尖各向標(biāo)異性濫材料拘。如喬認(rèn)為罵木材日任何具方面字的力熄學(xué)性踏能均劫可由箱順紋蔽和橫仁紋兩待個(gè)相水互垂旅直方鞋向的擋力學(xué)微性能構(gòu)確定藍(lán)，則敵又可集以認(rèn)午為木宴材是正交份各向原異性邁材料。松木栗在順栽紋拉寸伸、禿壓縮帽和橫尾紋壓傅縮時(shí)繼的s－e曲線翅如圖鋸。(2貌)木材緩拉伸褲和壓寇縮時(shí)綁的力賢學(xué)性劍能木材架的橫暫紋拉耀伸強(qiáng)展度很貨低(圖中添未示)，工注程中項(xiàng)也避初免木火材橫逮紋受簡(jiǎn)拉?；@木材膏的順智紋拉就伸強(qiáng)待度受妄木節(jié)默等缺導(dǎo)陷的限影響缸大。第二寒章豈軸向蔽拉伸亡和壓要縮(3烘)玻璃閉鋼（極玻璃供纖維廈與熱得固性紐奉樹脂昏粘合隊(duì)而成暈的復(fù)顫合材截料）纖維貴單向辟排列乎的玻銀璃鋼山沿纖噴維方也向拉依伸時(shí)醒的s－e曲線鐮如圖集中(c)，纖貫維增梅強(qiáng)復(fù)容合材亦料所善用的凝纖維低尚有議碳纖敵維、蜂硼纖潤(rùn)維等緒。第二椅章柳軸向幫拉伸盡和壓釣縮§2-7強(qiáng)度性條件·安全否因數(shù)·許用默應(yīng)力Ⅰ.拉(壓)桿的持強(qiáng)度住條件強(qiáng)度董條件——保證橋拉(壓)桿在怖使用遣壽命種內(nèi)不崇發(fā)生吃強(qiáng)度封破壞黑的條旗件：其中泡：sma縣x——拉(壓)桿的軟最大但工作毅應(yīng)力罷，[s]—索—材料盒拉伸(壓縮)時(shí)的暈許用觸應(yīng)力張。第二濟(jì)章物軸向先拉伸莊和壓解縮Ⅱ.材料麥的拉洽、壓古許用振應(yīng)力塑性材料：脆性材料：許用拉應(yīng)力其中寺，ns——對(duì)應(yīng)男于屈伍服極垮限的騾安全思因數(shù)其中公，nb——對(duì)應(yīng)怪于拉鄙、壓靜強(qiáng)度甘的安孔全因誓數(shù)第二何章數(shù)軸向樸拉伸兆和壓歌縮常用異材料費(fèi)的許駱用應(yīng)尊力約橋值(適用券于常恒溫、概靜荷傲載和有一般跟工作它條件厭下的酷拉桿王和壓假桿）材料名稱牌號(hào)

許用應(yīng)力/MPa低碳鋼低合金鋼灰口鑄鐵混凝土混凝土紅松（順紋）Q23516MnC20C3017023034－540.440.66.4170230160－200710.310軸向故拉伸軸向寇壓縮Ⅲ.關(guān)于刃安全漿因數(shù)順的考班慮(1煎)考慮殼強(qiáng)度偶條件挺中一狀些量清的變卷異。把如極棗限應(yīng)撲力(ss，sp0創(chuàng).2，sb，sbc)的變綱異，疊構(gòu)件啞橫截薄面尺其寸的撤變異忘，荷喂載的盛變異杜，以嗽及計(jì)刊算簡(jiǎn)守圖與擾實(shí)際專結(jié)構(gòu)客的差棒異。(2努)考慮倚強(qiáng)度凝儲(chǔ)備籮。計(jì)害及使盜用壽冠命內(nèi)請(qǐng)可能肯遇到戲意外圖事故給或其渣它不尚利情悲況，臉也計(jì)待及構(gòu)美件的兩重要堡性及索破壞叨的后精果。安全咳因數(shù)帳的大描致范倚圍：找靜荷策載(徐加念荷載)下，第二宰章達(dá)軸向促拉伸界和壓芳縮Ⅳ.強(qiáng)度唱計(jì)算齊的三瞧種類響型(2費(fèi))截面亮選擇已知因拉(壓)桿材脂料及器所受洪荷載首，按哭強(qiáng)度角條件習(xí)求桿漸件橫洪截面受面積秘或尺剩寸。(3唯)計(jì)算懶許可明荷載已知準(zhǔn)拉(壓)桿材穴料和雷橫截暗面尺霸寸，少按強(qiáng)打度條荷件確兼定桿夾所能化容許帝的最牧大軸莫力，法進(jìn)而奔計(jì)算籍許可勁荷載斥。FN,川ma皇x=A[s]，由FN,終ma草x計(jì)算最相應(yīng)仍的荷碑載。第二渠章紹軸向槽拉伸尿和壓信縮

(1)

強(qiáng)度校核已知拉(壓)桿材料、橫截面尺寸及所受荷載，檢驗(yàn)?zāi)芊駶M足強(qiáng)度條件對(duì)于等截面直桿即為例題2-9試選顏擇計(jì)沸算簡(jiǎn)菜圖如撤圖中(a)所示朗桁架勺的鋼仿拉桿DI的直藥徑d。已知況：F=16kN，[s]=12攤0MP某a。第二灰章屈軸向草拉伸草和壓窩縮2.求所饅需橫貞截面詞面積妹并求技鋼拉逆桿所籠需直爭(zhēng)徑由于井圓鋼謝的最汽小直松徑為10桿m葬m，故鋼逼拉桿DI采用f10圓鋼炕。解:1.由圖伯中(