第3章 建力轴向拉伸与压缩(1).ppt

第三章拉伸与压缩第3章拉伸与压缩§3-1概述§3-1概述§3-1概述§3-1概述特点：作用在杆件上的外力合力的作用线与杆件轴线重合杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短。§3-1概述§3-2轴力和轴力图§3-2轴力和轴力图§3-2轴力和轴力图§3-2轴力和轴力图3-3工作应力计算外力和内力内力是由外力引起的它随着外力的改变而改变。外力增大变形增大内力也增大。应力围绕K点截取出边长为无限小的正六面体(称为单元体)。围绕K点截取出边长为无限小的正六面体(称为单元体)。§3-3截面上的应力§6-3截面上的应力§6-3截面上的应力§6-3截面上的应力§6-3截面上的应力§6-3截面上的应力二、斜截面上的应力当拉压杆件发生斜截面破坏时应研究斜截面上的应力。全应力和横截面上正应力的关系：a为斜截面法线和轴线的夹角。28全应力可以分解为斜截面上的的正应力和切应力。（a=0横截面上正应最大45斜截面切应力最大90平行于纵截面上无应力。讨论其结果）三、圣维南原理:外力作用于杆端方式不同只会使与杆端距离不大于杆的横向尺寸的范围内受到影响§3-3截面上的应力§3-3截面上的应力§3-3截面上的应力3-4应力集中35§3-5拉压杆的变形胡克定律§3-5拉压杆的变形胡克定律§3-5拉压杆的变形胡克定律例题6-7-13、节点A的位移（以切代弧）3-6、材料力学实践性教学内容的安排与要求材料力学有基本实验2个。要求学生材料力学测试原理及材料力学主要性能指标的测定。学生动手作记录初步测试方法及操作。一拉伸试验实验目的1.验证胡克定律测定低碳钢的弹性常数：弹性模量。2.测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力和抗拉强度。3.测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率和断面收缩率。4.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度。5.绘制低碳钢和灰铸铁的拉伸图比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。实验设备和仪器1.万能试验机。2.游标卡尺。二、压缩试验实验目的1.测定低碳钢压缩时的强度性能指标：屈服应力。2.测定灰铸铁压缩时的强度性能指标：抗压强度。3.绘制低碳钢和灰铸铁的压缩图比较低碳钢与灰铸铁在压缩时的变形特点和破坏形式。实验设备和仪器1.万能试验机。2.游标卡尺。实验步骤1、测量试样尺寸在标距l0两端及中部三个位置上垂直的方向测量试样直径计算其平均值取三个平均值中的最小值计算试样横截面面积A0。2、调整实验机根据估计的最大载荷选择合适的测力度盘和相应的摆锤。开启液压系统将测力指针调到零点并使随动指针与测力指针重合。在绘图滚筒上安装记录纸压下画笔。3、安装试样4、检查与试车由教师检查上述步骤完成情况确认正确无误后开启油泵缓慢加载到大约相当于材料比例极限的二分之一时卸载回零完成试车。5、加载实验注意加载速度不能太快加载过程应观察实验机工作是否正常绘图记录是否清晰。在拉伸加载过程中应注意观察材料屈服阶段测力盘指针的摆动情况材料强化、颈缩阶段试样的变形情况直到试样断裂后记录下屈服点拉力FS和对应抗拉强度的最大拉力Fb。对铸铁压缩实验只须注意观察试样断裂前的变形情况并记录对应抗压强度的最大压力Fbc。注意事项：观察铸铁压缩实验试样断裂前的变形情况时应注意防止试样碎块崩裂、飞出伤害人身。6、结束实验取下试样实验机恢复原状。对断裂后的拉伸试样测量缩颈处的直径d1断裂后的标距长度l1并做好相应的记录。在绘图器上抬起画笔取下记录纸如果断口发生于l0的两端或在l0之外则实验无效应重做。若断口距l0一端小于、等于则应修正断后标距长度：由断口处取约等于短段的格数得B点若剩余格数为偶数（图6b）取其一半得C点则标距长度l1=AB+2BC。当剩余格数为奇数时（图6c）取剩余格数减1后的一半得C点加1后的一半得C1点则l1=AB+BC+BC1。图6、断后标距长的确定方法示意图§3-6材料拉伸时的力学性质§6-6材料拉伸时的力学性质§3-6材料拉伸时的力学性质§3-6材料拉伸时的力学性质§3-6材料拉伸时的力学性质§3-6材料拉伸时的力学性质§3-6材料拉伸时的力学性质§3-6材料压缩时的力学性质§3-6材料压缩时的力学性质§3-6材料压缩时的力学性质目录3-7失效、安全因素和强度条件一、概念失效：构件在荷载作用下的引起的工作应力大于构件材料所能承受的极限应力结构将丧失其正常工作能力的现象称为失效。危险应力：构件材料所能承受的极限应力。它是根据材