北方工业大学建筑工程学院：《建筑力学 Architectural Mechanics》课程PPT课件讲稿_第四章 应力与应变 §4.3 材料的拉（压）力学性能（1/2）

§43材料的拉(压)力学性能 、材料在拉伸时的力学性能 (1)低碳钢拉伸时的力学性能重点) (2)其它塑性材料拉伸时的力学性能 (3)铸铁拉伸时的力学性能(重点) 、材料在压缩时的力学性能 (1)低碳钢压缩时的力学性能重点) (2)铸铁压缩时的力学性能(重点) 塑性材料与脆性材料的比较

§4.3 材料的拉（压）力学性能 一、材料在拉伸时的力学性能 (1)低碳钢拉伸时的力学性能(重点) (2)其它塑性材料拉伸时的力学性能 (3)铸铁拉伸时的力学性能 (重点) 二、材料在压缩时的力学性能 (1)低碳钢压缩时的力学性能(重点) (2)铸铁压缩时的力学性能 (重点) 三、塑性材料与脆性材料的比较

材料的力学性能是指材料在受力 和变形过程中,所表现出的性能特征 如弹性模量,横向变形系数,极限应 力等。 材料的力学性能是由试验测定的。 试验条件:常温,静荷载

材料的力学性能是指材料在受力 和变形过程中，所表现出的性能特征。 如弹性模量，横向变形系数，极限应 力等。 材料的力学性能是由试验测定的。 试验条件：常温，静荷载

拉伸试件如图: d l—标距,测量变形部分。d—试件直径。 压缩试件如图:d h 1<h/d<3

拉伸试件如图： lo — 标距，测量变形部分。d — 试件直径。 压缩试件如图： 1 ≤ h/d ≤ 3 l0 d h d

、材料在拉伸时的力学性能 (1)低碳钢拉伸时的力学性能(重点) (2)其它塑性材料拉伸时的力学性能 (3)铸铁拉伸时的力学性能(重点)

一、材料在拉伸时的力学性能 (1)低碳钢拉伸时的力学性能(重点) (2)其它塑性材料拉伸时的力学性能 (3)铸铁拉伸时的力学性能 (重点)

(1)低碳钢拉伸时的力学性质 实验过程 O F一∠曲线 ∠

⊿l F G O A B C D H F ——⊿l 曲线 实验过程 Ｅ (1) 低碳钢拉伸时的力学性质

0-8曲线 冷作硬化 F ob H .B-D E 卸载 加 N载 NO,O2塑 8塑 ￡弹 弹

σ —ε曲线 ε σO A σp B σe C σs E D G σb H ε 塑 α F O 1 O 2 卸载 加载 冷作硬化 ε 塑 ε 弹 ε 弹

低碳钢拉伸实验过程的四个阶段: ①弹性阶段(OB曲线) A点O比例极限(重点)a=E·E B点O。弹性极限 这里A,B很接近 ②屈服阶段(BE曲线)—明显的变形, 应力增加不明显,应变增加显著 D点σ。屈服极限(重点) C点最高,D点最低

低碳钢拉伸实验过程的四个阶段: ① 弹性阶段（OB曲线） A点σp—比例极限(重点) σ = E · ε B点σe—弹性极限 这里A,B很接近． ② 屈服阶段（BE曲线）——明显的变形， 应力增加不明显，应变增加显著。 D点σs—屈服极限(重点) C点最高, D点最低

在卸载过程中G=碳+E塑,保留塑 表面磨光的试样屈服时。表面将出现 与轴线大致成45°倾角的条纹,这是由于 材料内部对滑移形成的,称为滑移线。□ 普通碳素钢a≈23×102MPa

在卸载过程中ε= ε弹+ ε塑 ，保留 ε塑 。 表面磨光的试样屈服时。表面将出现 与轴线大致成45°倾角的条纹，这是由于 材料内部对滑移形成的，称为滑移线。 普通碳素钢σs  2—3102MPa

③强化阶段(EG曲线) G点ob强度极限 普通碳素钢σ≈3-6×10MPa 卸载规律:把试样拉到超过屈服极限后 卸载,在卸载过程中,应力和应变按直 线规律变化。 冷作硬化:材料经过屈服阶段以后,因 塑性变形使其组织结构得到调整,若需 要增加应变则需要增加应力。曲线 又开始上升,这一现象称为冷作硬化

③ 强化阶段（EG曲线） G点σb—强度极限 普通碳素钢σb 3—6102 MPa • 卸载规律：把试样拉到超过屈服极限后 卸载，在卸载过程中，应力和应变按直 线规律变化。 • 冷作硬化：材料经过屈服阶段以后，因 塑性变形使其组织结构得到调整，若需 要增加应变则需要增加应力。σ—ε曲线 又开始上升,这一现象称为冷作硬化

④颈缩阶段(GH曲线) 伸长率(延伸率)1-1 100% 工程上通常。>5%塑性材料;δ<5%脆性材 料。截面收缩率定义为: 100% A 对于低碳钢:8=20~30%,y=60%左右(典 型塑性材料) 这两个值越大,说明材料塑性越好

④ 颈缩阶段（GH曲线） 伸长率（延伸率 ） δ= 工程上通常 δ>5 %塑性材料;δ<5 %脆性材 料。截面收缩率定义为： 对于低碳钢：δ=2030%，ψ =60%左右(典 型塑性材料)。 这两个值越大，说明材料塑性越好。 1 100% − l l l 1 100% − = A A A 