西南科技大学：《工程力学》PPT教学课件（第6-7章）第六章 工程材料的基本力学性能 第七章 简单情形下的强度和变形计算（彭芸）

工程力学 土木工程与建筑学院 力学教研室 彭芸 appleyunpeng@163.com 13547117153

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实验 郭怀仁(老师) ☆8706264

实验 ❖郭怀仁（老师） ❖8706264

第六章工程材料的基本力学性能 §6-1变形固体力学的基本概念 F A M F 假想截面

第六章 工程材料的基本力学性能 §6-1 变形固体力学的基本概念

广应力 △F△A F F 4 F ·平均应力:某范围内单位面积上内力的平均集度。 △F △4 点的应力:当面积趋于零时,平均应力的大小 和方向都将趋于一定极限,得到: P=i△FdF M4→0△4dA4

一、应力 •一点的应力： 当面积趋于零时，平均应力的大小 和方向都将趋于一定极限，得到： dA dF A F p =   = limA→0 A F p   = •平均应力：某范围内单位面积上内力的平均集度

△FdF 应力—分布内力的集度。P=mA4=d F 应力总量P可以分解成 垂直于截面的分量σ(正应力) F 平行于截面的分量τ(切应力) 应力的正负号:0一—拉正压负 T 顺时针转动为正 应力的单位:1N/m2=1Pa(帕斯卡) 1 MPa=106 a 1 GPa=109 pa

应力总量P 可以分解成: 垂直于截面的分量σ（正应力） 平行于截面的分量τ（切应力）   应力的正负号： σ——拉正压负 τ——顺时针转动为正 应力的单位： 1 N/m2 = 1 Pa（帕斯卡） 1 MPa = 106 Pa 1 GPa = 109 Pa 应力 ——分布内力的集度。 dA dF A F p =   = limA→0

二、变形和应变 线位移AA 位移 角位移O 变形线变形 CD-CD D E 角变形∠DCE-∠DCE ①染线(正)应变4=CC。mCD=CD D→CCD 剪(切)应变n ∠DCEy=lmx-∠DCE D→(2 三、材料的力学性能

五 F C’ D’ E’ 位移 线位移 角位移 变形 线变形 角变形 应变 线（正）应变 剪（切）应变 A A’ DCE − DCE CD−CD CD C D CD m   −  = D →C CD CD −CD  = lim m = − DCE 2         = − DCE 2 lim   D →C E →C C D E   AA 二、变形和应变 三、材料的力学性能

6-2工程材料在常温静载下的拉压力学性能 力学性能——在外力作用下材料在变形和破坏方面 所表现出的力学性能。 试件和试验条件 静载、常温 l。=10d或l=5d d=10mn,b1=100缩试样:≈1-3

§6-2 工程材料在常温静载下的拉压力学性能 力学性能——在外力作用下材料在变形和破坏方面 所表现出的力学性能。 10 , 100 o d mm l mm = = 一、试件和试验条件 • 静载、常温

低碳钢的拉伸 G E O—E曲线 △{曲线

低碳钢的拉伸

、低碳钢的拉伸应力-应变曲线 2、屈服阶段bc(失去抵 f抗变形的能力) 屈服极限 C 3、强化阶段ce(恢复抵抗 变形的能力) C b—强度极限 E4、局部变形阶段ef 明显的四个阶段 弹性阶段ok o=Ea 比例极限 E=H= tan a 弹性极限

二、低碳钢的拉伸应力-应变曲线  o  a b c e f 明显的四个阶段 1、弹性阶段ob  P — 比例极限  = E  e — 弹性极限    E = = tan  2、屈服阶段bc（失去抵 抗变形的能力）  s — 屈服极限 3、强化阶段ce（恢复抵抗 变形的能力）  b — 强度极限 4、局部变形阶段ef  P  e  s  b

o延性或塑性指标 两个塑性指标 断后伸长率。=44×100%断面收缩率V=4-4×0% δ>5%为塑性材料d<5%为脆性材料 低碳钢的δ≈20-30%W≈609为塑性材料

延性或塑性指标 两个塑性指标: 100% 0 1 0  − = l l l 断后伸长率  断面收缩率 100% 0 0 1  − = A A A    5% 为塑性材料   5% 为脆性材料 低碳钢的   20—30%   60% 为塑性材料 0