1、1，2.1軸向拉伸和壓縮的概念和示例，2.2軸向拉伸或壓縮過程中橫截面的內(nèi)力和應(yīng)力，2.3直桿軸向拉伸或壓縮過程中傾斜截面的應(yīng)力，2.4拉伸過程中材料的機(jī)械性能，2.5拉伸過程中材料的機(jī)械性能，第2章，拉伸、壓縮和剪切，2.6溫度和時(shí)間對材料機(jī)械性能的影響，2，2.1軸向拉伸和壓縮的概念和示例， 軸向拉伸和壓縮的例子：3，2.1軸向拉伸和壓縮的概念和例子，應(yīng)力特性：作用在桿上的外力(合力)的作用線與桿的軸線重合。 變形特征：作為變形的結(jié)果，桿構(gòu)件沿軸向伸長或縮短。4，2.2軸向拉伸或壓縮下橫截面的內(nèi)力和應(yīng)力，n和n稱為軸向力的符號：正拉伸和負(fù)壓縮。左端： x=0，NP=0N=P，右端：X=0，

2、-N P=0 N=P，沿m-m方向切割，1軸圖及其意義，5.2.2軸向拉伸或壓縮下截面上的內(nèi)力和應(yīng)力，直觀地反映軸向力和截面位置之間的變化關(guān)系；確定最大軸向力的值及其位置，即確定危險(xiǎn)截面的位置，為強(qiáng)度計(jì)算提供依據(jù)。軸向力圖的含義：橫截面的位置用平行于桿軸的坐標(biāo)來表示，橫截面上的軸向力值用垂直于桿軸的坐標(biāo)來表示，從而畫出軸向力和橫截面位置之間的關(guān)系圖，稱為軸向力圖。正軸向力在X軸的上側(cè)，負(fù)軸向力在X軸的下側(cè)。6、2.2軸向拉伸或壓縮下橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力。例1是已知的：P1=3 kN，搜索：軸向力和軸向力圖。1.找出軸向力1-1: x=0，n1 P1=0 n1=-P1=3kn，2-2:左： x=

3、0 N2 P1p2=0 N2=p2-P1=1kn，右：x=0，n2p3=0n2=7.2.2軸向拉伸或壓縮過程中橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力。在示例2中，桿的點(diǎn)A、點(diǎn)B、點(diǎn)C和點(diǎn)D分別以FA=5 F、FB=8 F、FC=4 F和FD=F的力作用。方向如圖所示。試著找出每個(gè)截面的內(nèi)力，畫出桿的軸向力圖。8，2.2軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力、9，2.2軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力，示例3等。直桿BC，橫截面積A，材料密度R，繪制桿的軸向力圖，計(jì)算最大軸向力，2。軸向力圖是直的，軸向力最大，軸向力圖是直的。2.2軸向拉伸或壓縮下橫截面的內(nèi)力和應(yīng)力，1。變形現(xiàn)象，(1)橫線ab和cd仍然是直線

4、，并且仍然垂直于軸線；(2) ab和cd分別向ab和cd平行移動(dòng)，伸長率相等。結(jié)論：每根纖維的伸長率是相同的，因此它們受到相同的力。2拉伸和壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力不能僅根據(jù)軸向力來判斷桿件是否有足夠的強(qiáng)度，橫截面上的應(yīng)力可以用來測量桿件的應(yīng)力程度。11，2.2軸向拉伸或壓縮下橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力，2。平面假設(shè)變形前原本是平面的橫截面在變形后仍然是平面的，并且仍然垂直于軸，3。內(nèi)力分布，fn，均勻分布)，12，2.2軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力。當(dāng)軸向力為負(fù)(壓縮)時(shí)，法向應(yīng)力也為負(fù)，這稱為壓縮應(yīng)力。4。法向應(yīng)力公式，其中FN為軸向力，A為桿的橫截面積，其符號與軸向力FN相同。13，2.2

5、軸向拉伸或壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力和應(yīng)力，通常，應(yīng)力公式直接用于拉伸(壓縮)桿的應(yīng)力計(jì)算。圣維南原理：如果力系統(tǒng)被等效于外力系統(tǒng)的合力所取代，除了力系統(tǒng)作用區(qū)截面上的應(yīng)力存在明顯差異外，上述替代的應(yīng)力效應(yīng)很小，當(dāng)它稍微遠(yuǎn)離外力作用區(qū)(距離約等于截面尺寸)2.2倍內(nèi)時(shí)可以忽略15、2.2軸向拉伸或壓縮下橫截面的內(nèi)力和應(yīng)力，以及(2)最大法向應(yīng)力。從上述結(jié)果可以看出，最大正應(yīng)力出現(xiàn)在ab截面，其大小為176.84兆帕.16，2.3當(dāng)直桿軸向拉伸或壓縮時(shí)，傾斜截面上的應(yīng)力，1。任何傾斜截面上的應(yīng)力，表明直桿張力為p截面面積a，這是傾斜截面上的應(yīng)力計(jì)算公式，p傾斜截面上的應(yīng)力稱為全應(yīng)力，17，2.3直桿軸

6、向拉伸或壓縮時(shí)傾斜截面上的應(yīng)力，=0表示沒有縱向正應(yīng)力，2。最大應(yīng)力和最小應(yīng)力，(1)當(dāng)=00時(shí)的最大和最小應(yīng)力法向應(yīng)力，拉桿 max=壓桿 min=-，(2)當(dāng)=450時(shí)的最大和最小應(yīng)力剪應(yīng)力，當(dāng)=900，18。材料在外力作用下的變形和破壞特征。不同的材料有不同的力學(xué)性能，這可以通過實(shí)驗(yàn)獲得。常溫靜載荷下的拉伸壓縮試驗(yàn)，2.4拉伸過程中材料的力學(xué)狀態(tài)，19，拉伸標(biāo)準(zhǔn)試樣，壓縮試樣短圓柱形：h=(1.53.0)d，d，2.4拉伸過程中材料的力學(xué)狀態(tài)，20，試驗(yàn)裝置，變形傳感器，2.4拉伸過程中材料的力學(xué)狀態(tài)，(1):的室溫，(2):下緩慢穩(wěn)定的靜載荷，(3)標(biāo)準(zhǔn)試樣：均勻的試樣拉伸試驗(yàn)和拉伸圖

7、(F-Dl曲線)，2.4拉伸過程中材料的力學(xué)狀態(tài)，拉伸圖與試樣的尺寸有關(guān)。 為了消除試樣尺寸的影響，拉力F除以試樣的原始面積A。同時(shí)，將L除以原始長度L，得到應(yīng)變。22，(1)，彈性階段：oa，oa是直線段；Aa是一條略微彎曲的線段。1.低碳鋼在軸向拉伸下的力學(xué)性能(四個(gè)階段):1.拉伸下材料的機(jī)械性能，=e-胡克定律， e-，彈性極限， p-，比例極限；2.4受拉材料的機(jī)械狀態(tài)，(比例極限)，(彈性極限)，23，2.4。屈服極限，屈服截面中的最低應(yīng)力值。s當(dāng)應(yīng)力超過點(diǎn)B時(shí)，試樣的載荷基本不變，但變形急劇增加，這稱為屈服。C點(diǎn)C為低屈服極限，24，強(qiáng)化階段：ce，b強(qiáng)度極限(拉伸過程中的最高應(yīng)

8、力值)。2.4、受拉材料的機(jī)械狀態(tài)。在屈服階段之后，材料已經(jīng)恢復(fù)其抵抗變形的能力，并且必須增加張力以使其繼續(xù)變形。這種現(xiàn)象稱為材料硬化，25，局部變形階段(頸縮階段):ef。2.4材料在拉伸狀態(tài)下的力學(xué)狀態(tài)，經(jīng)過E點(diǎn)后，試樣在某一截面上的橫截面積明顯縮小，直到試樣被拉斷時(shí)才出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象。26、卸載定律和冷作硬化，E-p-塑性應(yīng)變，E-E-彈性應(yīng)變，預(yù)塑性變形可以改善S-E或S-p。冷作硬化：鋼在常溫下拉伸超過屈服階段，然后在卸載后的短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)加載，從而使材料的比例極限增大而塑性變形減小的現(xiàn)象。2.4材料受拉時(shí)的力學(xué)狀態(tài)，d，27，2.4材料受拉時(shí)的力學(xué)狀態(tài)，屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度，28，材料的塑

9、性和伸長率，l試驗(yàn)截面的原始長度(標(biāo)準(zhǔn)長度)L1是試樣斷裂后的長度，且塑性材料能承受大的塑性變形而不損壞，2.4材料受拉時(shí)的力學(xué)狀態(tài)，29，區(qū)域收縮，塑性材料：d 5%，脆性材料如結(jié)構(gòu)鋼和硬鋁：d 5%，灰鑄鐵和陶瓷等。a-試驗(yàn)截面的原始橫截面積a1-斷裂、塑性和脆性材料的橫截面積，2.4材料在拉伸時(shí)的力學(xué)狀態(tài)，30，0.2，共同特征：斷裂有一些材料沒有明顯的屈服階段。其他材料的拉伸試驗(yàn)，(1)其他工程塑料材料在拉伸時(shí)的機(jī)械性能。對于沒有明顯屈服階段的材料，名義屈服應(yīng)力為- 0.2，應(yīng)力值對應(yīng)于0.2%的塑性應(yīng)變。2.4、材料處于受拉的力學(xué)狀態(tài)，31、(2)鑄鐵的拉伸試驗(yàn)，1)無明顯的直線段；2)無屈服階段；3)無縮頸現(xiàn)象；4)伸長率非常小。b強(qiáng)度極限，E割線彈性模量，2.4受拉材料的力學(xué)狀態(tài)，32鑄鐵的拉伸破壞，2.4受拉材料的力學(xué)狀態(tài)，33低碳鋼的壓縮試驗(yàn)，超過屈服階段后，外力增加，面積相應(yīng)增加，無開裂。(2)受壓材料的力學(xué)性能；(2)受拉材料的力學(xué)狀態(tài)、試樣尺寸、彈性階段和屈服階段與受拉材料幾乎相同。34，其他脆性材料在壓縮時(shí)的機(jī)械性能與鑄鐵大致相同，并且它們通常在工程中用作壓縮材料。2:破壞面約為450斜面。鑄鐵的壓縮