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度條件01引言材料力學(xué)是路橋工程學(xué)科中的一門重要課程，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)容對于理解材料的強度、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的方法和技術(shù)。了解材料在拉伸和壓縮過程中的破壞形式和機理。學(xué)習(xí)目標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)分類彈性拉伸、塑性拉伸、彈性壓縮、塑性壓縮。按變形程度分類微變形、彈性變形、塑性變形。拉伸與壓縮的分類01020304應(yīng)力與應(yīng)變彈性模量泊松比屈服點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。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，材料會發(fā)生形變，但卸載外力后，材料能夠恢復(fù)原來的形狀和尺寸，這個階段稱為彈性階段。在彈性階段，材料的應(yīng)力與應(yīng)變之間呈線性關(guān)系，即胡克定律。詳細描述彈性階段總結(jié)詞詳細描述屈服階段材料在屈服階段開始表現(xiàn)出非線性關(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，材料會發(fā)生較大的形變，但應(yīng)力不再隨應(yīng)變的增加而增加，這個階段稱為屈服階段。屈服階段是材料的一個重要特征，不同類型的材料具有不同的屈服點。總結(jié)詞材料在強化階段表現(xiàn)出應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而再次增加。詳細描述當(dāng)外力繼續(xù)作用在材料上時，應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而再次增加，這個階段稱為強化階段。強化階段是材料在屈服后的一種恢復(fù)性反應(yīng)，不同材料的強化階段表現(xiàn)也有所不同。強化階段材料在頸縮階段開始發(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，材料會發(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于工程設(shè)計和安全評估具有重要意義。詳細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)力的定義與計算詳細描述在材料力學(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)力的計算方法也有所不同。應(yīng)力的定義與計算VS軸向拉壓的應(yīng)力分布詳細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)力分布可以通過理論分析和實驗驗證來獲得?？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。在靠近受力點的地方，應(yīng)力較大；遠離受力點的地方，應(yīng)力逐漸減小。橫向拉壓的應(yīng)力分布可以通過有限元分析、數(shù)值模擬等方法來獲得。詳細描述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，通常用單位長度的相對變化量表示。應(yīng)變可以通過測量材料長度或角度的變化量來計算，具體計算方法取決于測量的方式。應(yīng)變的定義與計算應(yīng)變的計算應(yīng)變的定義軸向拉壓時，應(yīng)變沿著軸向呈線性分布，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)，可以通過胡克定律計算。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)，可以通過彈性力學(xué)公式計算。橫向拉壓時，應(yīng)變在橫向呈均勻分布，即應(yīng)變在橫向各點相同。06拉伸與壓縮的強度條件強度條件的定義與計算強度條件的定義材料在拉伸或壓縮過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重要指標。強度條件的計算根據(jù)材料的力學(xué)性能，通過理論或?qū)嶒灧椒ǎ嬎愠霾牧系臉O限應(yīng)力或屈服應(yīng)力。結(jié)構(gòu)設(shè)計在路橋等結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要根據(jù)材料的強度條件來確定結(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。要點一要點二材料選擇在選擇用于路橋建設(shè)的材料時，需要根據(jù)工程要求和強度條件來選擇合適的材料，以確保工程的質(zhì)量和安全。強度條件的實際應(yīng)用強度條件為材料力學(xué)的基本理論之一，為