材料力學(xué)_ppt課件

1、2-4 材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能力學(xué)性能：材料在外力作用下在變形、破壞方面的特性。力學(xué)性能：材料在外力作用下在變形、破壞方面的特性。一、試驗(yàn)條件及試驗(yàn)儀器一、試驗(yàn)條件及試驗(yàn)儀器1 1、試驗(yàn)條件：常溫、試驗(yàn)條件：常溫(20)(20)；靜載緩慢地加載）；靜載緩慢地加載）； 標(biāo)準(zhǔn)試件。標(biāo)準(zhǔn)試件。拉伸試件：拉伸試件： 0010dL 005dL 2 2、試驗(yàn)儀器：萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)；變形儀常用引伸儀）。、試驗(yàn)儀器：萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)；變形儀常用引伸儀）。二、低碳鋼試件的拉伸圖二、低碳鋼試件的拉伸圖2134 lFOLLPA（1彈性階段彈性階段 （elastic region)E b C124

2、ll 3A P BD SGAF eEtg 比例極限比例極限(Proportional limit)p E-曲線段曲線段: :e - e - 彈性極限彈性極限)(f b C124 ll 3A P BD SGAF e s -屈服極限屈服極限 b C124 ll 3A P BD SGAF e 滑移線滑移線b 強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限(ultimate Strength)b b C124 ll 3A P BD SGAF e（5延伸率斷、面收縮率延伸率斷、面收縮率 試樣拉斷后，彈性變形消失，塑性變形保留，試樣的長(zhǎng)度試樣拉斷后，彈性變形消失，塑性變形保留，試樣的長(zhǎng)度由由 l 變?yōu)樽優(yōu)?l1，橫截面積原為，橫截面積

3、原為 A ，斷口處的最小橫截面積，斷口處的最小橫截面積為為 A1 。%1001lll %AAA1001（4局部變形階段局部變形階段2134 lFOC三、其他塑性材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能0.20.20.20.2名義屈服應(yīng)力名義屈服應(yīng)力: : 0.2 0.2 鑄鐵拉伸強(qiáng)度極限鑄鐵拉伸強(qiáng)度極限失效應(yīng)力）失效應(yīng)力）割線彈性模量 ; tanE四、鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能四、鑄鐵拉伸時(shí)的力學(xué)性能2-5 材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能鑄鐵壓縮強(qiáng)度極限是拉伸強(qiáng)度的鑄鐵壓縮強(qiáng)度極限是拉伸強(qiáng)度的4-64-6倍；延伸率也大得多。倍；延伸率也大得多。塑性材料沒有壓縮強(qiáng)度極限,拉伸和壓縮時(shí)的彈性模量,比例極限,屈

4、服極限差別不大。2-7 失效、安全因數(shù)、強(qiáng)度計(jì)算失效、安全因數(shù)、強(qiáng)度計(jì)算1、失效、失效 不能正常工作不能正常工作斷裂、塑性變形斷裂、塑性變形 ssbbnn塑性材料脆性材料安全因數(shù)安全因數(shù) n 1 工作應(yīng)力工作應(yīng)力 NFA 強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核(check the intensity) 設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)截面 (determine the required dimensions) 確定許可核載確定許可核載 (determine the allowable load)maxAFNmaxNFAAFNmax強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算 例題2.3課本P30）例：某壓力機(jī)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖所示，且例：某壓力機(jī)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如

5、圖所示，且 l =2r。工作壓力。工作壓力 F=3274kN，連桿，連桿 AB 橫截面為矩形，高與寬之比橫截面為矩形，高與寬之比 h/b =1.4，材料為，材料為45號(hào)鋼，許用應(yīng)力號(hào)鋼，許用應(yīng)力=90MPa。試設(shè)。試設(shè)計(jì)截面尺寸計(jì)截面尺寸h和和b。 F F解：連桿解：連桿 AB 為二力桿，工作中受軸載作用為二力桿，工作中受軸載作用ABrlbhBFFNFB計(jì)算計(jì)算 AB 桿的軸力：桿的軸力：cosFFNkNkNlrlFFN3780332742/22max當(dāng)曲柄為鉛直位置時(shí)軸力當(dāng)曲柄為鉛直位置時(shí)軸力(值值)最大最大(受壓受壓)確定連桿截面尺寸：確定連桿截面尺寸：4 . 1max2maxNNFbbh

6、FAmmbh2424 . 1mmmmb173)(904 . 11037803max例：圖示三角托架。在節(jié)點(diǎn)例：圖示三角托架。在節(jié)點(diǎn)A受鉛垂載荷受鉛垂載荷F作用，其中鋼拉桿作用，其中鋼拉桿AC由兩根由兩根6.3邊厚邊厚為為6mm等邊角鋼組成，等邊角鋼組成，AB桿由兩根桿由兩根10工字鋼組成。材料為工字鋼組成。材料為Q235鋼，許用拉應(yīng)鋼，許用拉應(yīng)力力t=160MPa，許用壓應(yīng)力，許用壓應(yīng)力c=90MPa ，試確定許用載荷，試確定許用載荷 F 。 21FBCA30o1m解：求各桿內(nèi)力與載荷解：求各桿內(nèi)力與載荷 F 的關(guān)系的關(guān)系FA30oFN1FN2xyFFFFFFNNy230sin030sin11FFFFFNNNx3030cos212根據(jù)強(qiáng)度條件確定許用載荷根據(jù)強(qiáng)度條件確定許用載荷2222212870143526 .14578 .7282mmmmAmmmmAkNNAFAFAFttN6 .11621606 .1457221111AC桿：桿：AB桿：桿：kNNAFAFAFccN1 .1493902870332222kNkNkNF6 .116)1 .149,6 .116min(許用載荷許用載荷(拉拉)(壓壓)查表得：查表得：確定安全因數(shù)應(yīng)考慮的因素：1材料的素質(zhì)均勻程度，質(zhì)地好壞，塑性還是脆性）；2載荷情況估算的準(zhǔn)確度，