材料力学构件受力变形及其应力.ppt
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1、强度 构件抵抗破坏的能力称为构件的强度。,刚度 构件抵抗变形的能力称为构件的刚度。,稳定性 压杆能够维持其原有直线平衡状态的能力称为压杆的稳定性。,材料力学基本概念 第一节 强度、刚度与稳定性的概念 构件在外力作用下,其尺寸和形状总会有不同程度的改变,这种改变称为变形。变形分为弹性变形和塑性变形。 弹性变形: 随外力去除而消失的变形,可恢复原形。 塑性变形:外力除去后构件的尺寸和形状不能完全恢复原状。,一、构件受力和变形的种类,1.构件受力的种类 机械工作时,其各部分均受到力的作用,这些作用在构件上的力称为载荷。,按载荷作用方式分类:集中载荷和分布载荷。 集中载荷:由极小的面积传递给构件的力,
2、计算时一般认为集中载荷作用于一点。,分布载荷:连续分布在构件某段长度或面积上的外力。 分布载荷又分为均匀分布载荷和不均匀分布载荷。,按载荷作用性质分类: 静载荷:由零开始缓慢增加至某一定值后不随时间变化(不使物体产生加速度) 动载荷:载荷大小随时间变化的力 (交变载荷、冲击载荷),2. 变形的基本形式,工程实际中的构件种类繁多,根据其几何形状,可以简化为四类:杆、板、壳、块 。,本章研究的主要对象是等截面直杆(简称等直杆),等直杆在载荷作用下,其基本变形的形式有: 1.轴向拉伸和压缩变形;2.剪切变形; 3.扭转变形;4.弯曲变形。,两种或两种以上的基本变形组合而成的,称为组合变形。,材料的力
3、学性能:材料在外力作用下,其强度和变形方面所表现出来的性能。它是通过试验的方法测定的,是进行强度、刚度计算和选择材料的重要依据。,工程材料的种类:根据其性能可分为塑性材料和脆性材料两大类。低碳钢和铸铁是这两类材料的典型代表,它们在拉伸和压缩时表现出来的力学性能具有广泛的代表性。,第二节 材料在拉伸时的力学性能,常温、静载试验 :L=510d,L,d,F,F,将金属按国家标准制成图示标准拉伸试样,在拉伸试验机上进行拉伸试验。试验结果可以自动绘出以伸长量L为横坐标,以拉伸载荷F为纵坐标的拉伸图。图示为低碳钢拉伸图。,一、低碳钢试件拉伸图,低碳钢的拉伸图曲线分析:,O,b,c,d,e,试件在拉伸过程
4、中经历了四个阶段,,ob段弹性变形阶段,bc段屈服阶段,cd段强化阶段,de段缩颈断裂阶段,Fe,F,L,Fs,Fb,低碳钢标准拉伸试件安装在拉伸试验机上, 然后对试件缓慢施加拉伸载荷,直至把试件拉断。,二、低碳钢应力应变曲线图 从刚才的拉伸图来看,金属在外力作用下,随着载荷 的增加,可先后发生弹性变形、塑性变形、直至断裂。 根据拉伸过程中试件承受的应力和产生的应变之间 的关系,可以绘制出该低碳钢的 曲线。 应力应变曲线图,=,低碳钢的 曲线分析:,O,a,b,c,d,e,试件在拉伸过程中经历了四个阶段,有两个重要的强度指标。,ob段弹性阶段(比例极限p弹性极限e ),bc段屈服阶段 屈服点,
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- 材料力学 构件 变形 及其 应力
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