材料力學(xué)課件(路橋)第2章拉伸、壓縮

材料力學(xué)課件(路橋)第2章拉伸、壓縮目錄CONTENCT引言拉伸與壓縮的基本概念材料在拉伸與壓縮下的力學(xué)性能拉伸與壓縮的應(yīng)力分析拉伸與壓縮的應(yīng)變分析拉伸與壓縮的強(qiáng)度條件01引言材料力學(xué)是路橋工程學(xué)科中的一門(mén)重要課程，主要研究材料的力學(xué)性能和行為。第2章拉伸、壓縮是材料力學(xué)中的基礎(chǔ)章節(jié)，主要涉及材料在拉伸和壓縮載荷下的行為和性能。本章內(nèi)容對(duì)于理解材料的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等特性具有重要意義，是路橋工程設(shè)計(jì)和施工的基礎(chǔ)。課程背景掌握材料在拉伸和壓縮載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。理解材料的彈性、塑性和屈服等基本力學(xué)特性。掌握拉伸和壓縮試驗(yàn)的方法和技術(shù)。了解材料在拉伸和壓縮過(guò)程中的破壞形式和機(jī)理。學(xué)習(xí)目標(biāo)02拉伸與壓縮的基本概念在力的作用下，物體沿外力方向伸長(zhǎng)的現(xiàn)象。拉伸在力的作用下，物體沿外力方向縮短的現(xiàn)象。壓縮拉伸與壓縮的定義按外力性質(zhì)分類(lèi)彈性拉伸、塑性拉伸、彈性壓縮、塑性壓縮。按變形程度分類(lèi)微變形、彈性變形、塑性變形。拉伸與壓縮的分類(lèi)01020304應(yīng)力與應(yīng)變彈性模量泊松比屈服點(diǎn)拉伸與壓縮的物理特性描述材料橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變之間關(guān)系的物理量。描述材料抵抗彈性變形能力的物理量，是材料力學(xué)性能的重要參數(shù)。描述物體受力后內(nèi)部應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)的基本物理量。材料開(kāi)始發(fā)生屈服變形的應(yīng)力值，是材料力學(xué)性能的重要指標(biāo)。03材料在拉伸與壓縮下的力學(xué)性能材料在彈性階段表現(xiàn)出線(xiàn)性關(guān)系，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比。總結(jié)詞當(dāng)外力作用在材料上時(shí)，材料會(huì)發(fā)生形變，但卸載外力后，材料能夠恢復(fù)原來(lái)的形狀和尺寸，這個(gè)階段稱(chēng)為彈性階段。在彈性階段，材料的應(yīng)力與應(yīng)變之間呈線(xiàn)性關(guān)系，即胡克定律。詳細(xì)描述彈性階段總結(jié)詞詳細(xì)描述屈服階段材料在屈服階段開(kāi)始表現(xiàn)出非線(xiàn)性關(guān)系，應(yīng)力不再隨應(yīng)變的增加而增加。當(dāng)外力繼續(xù)作用在材料上時(shí)，材料會(huì)發(fā)生較大的形變，但應(yīng)力不再隨應(yīng)變的增加而增加，這個(gè)階段稱(chēng)為屈服階段。屈服階段是材料的一個(gè)重要特征，不同類(lèi)型的材料具有不同的屈服點(diǎn)?？偨Y(jié)詞材料在強(qiáng)化階段表現(xiàn)出應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而再次增加。詳細(xì)描述當(dāng)外力繼續(xù)作用在材料上時(shí)，應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而再次增加，這個(gè)階段稱(chēng)為強(qiáng)化階段。強(qiáng)化階段是材料在屈服后的一種恢復(fù)性反應(yīng)，不同材料的強(qiáng)化階段表現(xiàn)也有所不同。強(qiáng)化階段材料在頸縮階段開(kāi)始發(fā)生局部形變，最終導(dǎo)致斷裂?？偨Y(jié)詞當(dāng)外力繼續(xù)作用在材料上時(shí)，材料會(huì)發(fā)生頸縮現(xiàn)象，即局部形變急劇增加，最后導(dǎo)致斷裂。頸縮階段是材料承受極限的標(biāo)志，也是材料失效的一種形式。了解材料的頸縮和斷裂特性對(duì)于工程設(shè)計(jì)和安全評(píng)估具有重要意義。詳細(xì)描述頸縮階段和斷裂04拉伸與壓縮的應(yīng)力分析總結(jié)詞應(yīng)力的定義與計(jì)算詳細(xì)描述在材料力學(xué)中，應(yīng)力是指單位面積上所承受的內(nèi)力，用于描述材料在受力作用下的狀態(tài)。應(yīng)力的計(jì)算公式為：σ=FA，其中σ為應(yīng)力，F(xiàn)為作用在物體上的力，A為受力面積。根據(jù)不同的受力狀態(tài)，應(yīng)力的計(jì)算方法也有所不同。應(yīng)力的定義與計(jì)算VS軸向拉壓的應(yīng)力分布詳細(xì)描述在軸向拉壓狀態(tài)下，應(yīng)力分布表現(xiàn)為均勻分布。在拉力作用下，材料中的應(yīng)力表現(xiàn)為正應(yīng)力，其方向與拉力方向一致；在壓力作用下，材料中的應(yīng)力表現(xiàn)為負(fù)應(yīng)力，其方向與壓力方向相反。軸向拉壓的應(yīng)力分布可以通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來(lái)獲得?？偨Y(jié)詞軸向拉壓的應(yīng)力分布橫向拉壓的應(yīng)力分布橫向拉壓的應(yīng)力分布總結(jié)詞在橫向拉壓狀態(tài)下，應(yīng)力分布表現(xiàn)為非均勻分布。由于剪切力的作用，橫向拉壓的應(yīng)力分布呈現(xiàn)出明顯的梯度變化。在靠近受力點(diǎn)的地方，應(yīng)力較大；遠(yuǎn)離受力點(diǎn)的地方，應(yīng)力逐漸減小。橫向拉壓的應(yīng)力分布可以通過(guò)有限元分析、數(shù)值模擬等方法來(lái)獲得。詳細(xì)描述05拉伸與壓縮的應(yīng)變分析應(yīng)變是描述材料形狀和尺寸變化的物理量，通常用單位長(zhǎng)度的相對(duì)變化量表示。應(yīng)變可以通過(guò)測(cè)量材料長(zhǎng)度或角度的變化量來(lái)計(jì)算，具體計(jì)算方法取決于測(cè)量的方式。應(yīng)變的定義與計(jì)算應(yīng)變的計(jì)算應(yīng)變的定義軸向拉壓時(shí)，應(yīng)變沿著軸向呈線(xiàn)性分布，即應(yīng)變與距離成正比。應(yīng)變的大小與材料的性質(zhì)和外力的大小有關(guān)，可以通過(guò)胡克定律計(jì)算。軸向拉壓的應(yīng)變分布0102橫向拉壓的應(yīng)變分布應(yīng)變的大小與材料的性質(zhì)和外力的大小有關(guān)，可以通過(guò)彈性力學(xué)公式計(jì)算。橫向拉壓時(shí)，應(yīng)變?cè)跈M向呈均勻分布，即應(yīng)變?cè)跈M向各點(diǎn)相同。06拉伸與壓縮的強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件的定義與計(jì)算強(qiáng)度條件的定義材料在拉伸或壓縮過(guò)程中所能承受的最大應(yīng)力，是衡量材料抵抗破壞能力的一個(gè)重要指標(biāo)。強(qiáng)度條件的計(jì)算根據(jù)材料的力學(xué)性能，通過(guò)理論或?qū)嶒?yàn)方法，計(jì)算出材料的極限應(yīng)力或屈服應(yīng)力。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在路橋等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)材料的強(qiáng)度條件來(lái)確定結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀，以確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。要點(diǎn)一要點(diǎn)二材料選擇在選擇用于路橋建設(shè)的材料時(shí)，需要根據(jù)工程要求和強(qiáng)度條件來(lái)選擇合適的材料，以確保工程的質(zhì)量和安全。強(qiáng)度條件的實(shí)際應(yīng)用強(qiáng)度條件為材料力學(xué)的基本理論之一，為