《材料力学》课程教学课件（讲稿）第二章 拉伸压缩与剪切 2.2 材料在拉伸与压缩时的力学性能

材料力学第2章拉伸、压缩与剪切拉压杆的内力与应力材料在拉伸与压缩时的力学性能轴向拉压变形分析杆件在轴向载荷作用下的强度设计简单拉压超静定问题分析拉压杆件的应变能连接部分的强度计算(剪切、挤压)

第 2 章 拉伸、压缩与剪切  拉压杆的内力与应力  材料在拉伸与压缩时的力学性能  轴向拉压变形分析  杆件在轴向载荷作用下的强度设计  简单拉压超静定问题分析  拉压杆件的应变能  连接部分的强度计算(剪切、挤压)

材料力学S2材料在拉伸与压缩时的力学性能拉伸试验与应力一应变图低碳钢的拉伸力学性能其它材料的拉伸力学性能材料压缩时的力学性能材料的力学性能：材料在外力作用下表现出的变形、破坏等方面的特性

 拉伸试验与应力－应变图  低碳钢的拉伸力学性能  其它材料的拉伸力学性能  材料压缩时的力学性能 §2 材料在拉伸与压缩时的力学性能 材料的力学性能：材料在外力作用下表现 出的变形、破坏等方面的特性

材料力学材料在拉伸与压缩时的力学性能（常温、青静载）拉伸试验变形传感器试验装置电子万能试验机

拉伸试验（常温、静载）  试验装置 材料在拉伸与压缩时的力学性能 变形传感器 电子万能试验机

材料力学材料在拉伸与压缩时的力学性能试样棒材一一一圆柱形试样1=10d 1=5d板材-—-板状试样1=11.3VA 1= 5.65VA[--一标准长度或称标距（gage length)

l- 标准长度或称标距（gage length） 材料在拉伸与压缩时的力学性能 l dl d = = 10 5 l Al A = = 11.3 5.65 棒材-圆柱形试样 板材-板状试样 试样

材料力学材料在拉伸与压缩时的力学性能拉伸试验与应力一应变图1FF/A=0A1→△/1=8力传感器绘图系统上夹头0放大系统试样mF拉伸图标距18NA002变形传感器下夹头应力一应变图F

 拉伸试验与应力－应变图 F → F / A = σ ∆l → ∆l / l = ε 应力－应变图 材料在拉伸与压缩时的力学性能

材料力学材料在拉伸与压缩时的力学性能低碳钢拉伸时的力学性质上夹头夹具下夹头

低碳钢拉伸时的力学性质 材料在拉伸与压缩时的力学性能

材料力学材料在拉伸与压缩时的力学性能低碳钢拉伸时的力学性质2、屈服阶段ac（失去抵d抗变形的能力）Ob？强度极限WCab906比例极限3、强化阶段cd（恢复抵抗屈服极限弹性极限变形的能力)强化阶段中试件横向α尺寸有明显缩小08明显的四个阶段4、局部变形阶段de1、弹性阶段oa颈缩胡克定律=Eoa'线弹性区E==tanα(Pa)E一弹性模量S

明显的四个阶段 1、弹性阶段oa σ = Eε α ε σ E = = tan 2、屈服阶段ac（失去抵 抗变形的能力） 3、强化阶段cd（恢复抵抗 变形的能力） 4、局部变形阶段de σ o ε a′ a b d e α σ P σ e σ s σ b 胡克定律 材料在拉伸与压缩时的力学性能 低碳钢拉伸时的力学性质 E —弹性模量（Pa） 弹性极限 比例极限 屈服极限 强度极限 ？ 强化阶段中试件横向 尺寸有明显缩小 颈缩 c oa′线弹性区

材料力学材料在拉伸与压缩时的力学性能低碳钢拉伸时的力学性质一一一卸载、再加载DK卸载规律E塑性变形O1K由于预加塑性变形，而使材料的比例极限或弹性极限提高一一一冷作硬化

B 由于预加塑性变形，而使材料的比例极 限或弹性极限提高-冷作硬化 低碳钢拉伸时的力学性质-卸载、再加载 材料在拉伸与压缩时的力学性能 σ e O1 g M 卸载规律 塑性变形

材料力学材料在拉伸与压缩时的力学性能强度指标：F1、屈服强度：daaSeCA颈缩F2、抗拉强度：Qb三A500.doEO

强度指标： A Fs σ s = A Fb σ b = 1、屈服强度: 2、抗拉强度: 材料在拉伸与压缩时的力学性能

材料力学材料在拉伸与压缩时的力学性能拉断后对拢，弹性变形消失，塑性变形保留，可测得两个塑性指标：塑性：材料经受较大塑性变形而不破坏的能力Nlo×100%8=一延伸率7△l。一一试件断裂时的残余变形A-Ax100%一断面收缩率=A塑性与脆性材料塑性材料：20~30%8≥5%例如碳钢与铝合金等脆性材料：S<5%例如灰口铸铁、玻璃、陶瓷等

塑性材料： δ ≥ 5 % 例如碳钢与铝合金等 脆性材料： δ <5 % 例如灰口铸铁、玻璃、陶瓷等  塑性与脆性材料 0 100 l l δ ∆ = × % 塑性: 材料经受较大塑性变形而不破坏的能力 －延伸率 1 100 A A A ϕ − = × % －断面收缩率 材料在拉伸与压缩时的力学性能 0 ∆l ——试件断裂时的残余变形 20~30% 拉断后对拢，弹性变形消失，塑性变形保留，可测得两个塑性指标：