《應(yīng)力應(yīng)變曲線材料力學(xué)(與“材料”有關(guān)的文檔共19張)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《應(yīng)力應(yīng)變曲線材料力學(xué)(與“材料”有關(guān)的文檔共19張)（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,應(yīng)力應(yīng)變曲線材料力學(xué),第一頁，共19頁。,力學(xué)性質(zhì)：在外力作用下材料在變形和破壞方面所表現(xiàn)出的力學(xué)性能,試件和實驗條件,常溫、靜載,9-4,一、拉伸時的應(yīng)力,應(yīng)變曲線,第二頁，共19頁。,1,、試件,L,0,標(biāo)點,標(biāo)距,d,0,1材料類型：,低碳鋼：,灰鑄

2、鐵：,2,標(biāo)準(zhǔn)試件,：,塑性材料的典型代表；,脆性材料的典型代表,；,2標(biāo)準(zhǔn)試件：,標(biāo)距：,用于測試的等截面局部長度；,尺寸符合國標(biāo)的試件,；,圓截面試件標(biāo)距：,L,0,=,10,d,0,或,5,d,0,第三頁，共19頁。,2,、試驗機(jī),第四頁，共19頁。,第五頁，共19頁。,3,、低碳鋼拉伸曲線,第六頁，共19頁。,明顯的四個階段,1,、彈性階段,ob,比例極限,彈性極限,2、屈服階段bc失去抵抗變形的能力,屈服極限,3、強(qiáng)化階段ce恢復(fù)抵抗變形的能力,強(qiáng)度極限,4,、局部徑縮階段,ef,第七頁，共19頁。,(1)彈性階段 比例極限p,oa段是直線，應(yīng)力與應(yīng)變在此段成正比關(guān)系，材料符合虎克定

3、律，直線oa的斜率 就是材料的彈性模量，直線局部最高點所對應(yīng)的應(yīng)力值記作p，稱為材料的比例極限。曲線超過a點，圖上ab段已不再是直線，說明材料已不符合虎克定律。但在ab段內(nèi)卸載，變形也隨之消失，說明ab段也發(fā)生彈性變形，所以ab段稱為彈性階段。b點所對應(yīng)的應(yīng)力值記作e，稱為材料的彈性極限。,彈性極限與比例極限非常接近，工程實際中通常對二者不作嚴(yán)格區(qū)分，而近似地用比例極限代替彈性極限。,第八頁，共19頁。,(2)屈服階段 屈服點,曲線超過b點后，出現(xiàn)了一段鋸齒形曲線，這階段應(yīng)力沒有增加，而應(yīng)變依然在增加，材料好似失去了抵抗變形的能力，把這種應(yīng)力不增加而應(yīng)變顯著增加的現(xiàn)象稱作屈服，bc段稱為屈服階

4、段。屈服階段曲線最低點所對應(yīng)的應(yīng)力 稱為屈服點(或屈服極限)。在屈服階段卸載，將出現(xiàn)不能消失的塑性變形。工程上一般不允許構(gòu)件發(fā)生塑性變形，并把塑性變形作為塑性材料破壞的標(biāo)志，所以屈服點 是衡量材料強(qiáng)度的一個重要指標(biāo)。,第九頁，共19頁。,(3),強(qiáng)化階段 抗拉強(qiáng)度,經(jīng)過屈服階段后，曲線從,c,點又開始逐漸上升，說明要使應(yīng)變增加，必須增加應(yīng)力，材料又恢復(fù)了抵抗變形的能力，這種現(xiàn)象稱作強(qiáng)化，,ce,段稱為強(qiáng)化階段。曲線最高點所對應(yīng)的應(yīng)力值記作 ，稱為材料的,抗拉強(qiáng)度,(,或強(qiáng)度極限,),，它是衡量材料強(qiáng)度的又一個重要指標(biāo)。,(4)縮頸斷裂階段,曲線到達(dá)e點前，試件的變形是均勻發(fā)生的，曲線到達(dá)e點，

5、在試件比較薄弱的某一局部(材質(zhì)不均勻或有缺陷處)，變形顯著增加，有效橫截面急劇減小，出現(xiàn)了縮頸現(xiàn)象，試件很快被拉斷，所以ef段稱為縮頸斷裂階段。,第十頁，共19頁。,4.,塑性指標(biāo),試件拉斷后，彈性變形消失，但塑性變形仍保,留下來。工程上用試件拉斷后遺留下來的變形,表示材料的塑性指標(biāo)。常用的塑性指標(biāo)有兩個,:,伸長率,:,%,斷面收縮率,:,%,L,1,試件拉斷后的標(biāo)距,L ,是原標(biāo)距,A,1,試件斷口處的最小橫截面面積,A ,原橫截面面積。,、值越大，其塑性越好。一般把 ,5,的材料稱為,塑性材料,，如鋼材、銅、鋁等；把,5,的材料稱為,脆性材料,，如鑄鐵、混凝土、石料等。,第十一頁，共19

6、頁。,工程應(yīng)用：冷作硬化,1,、彈性范圍內(nèi)卸載、再加載,2,、過彈性范圍卸載、再加載,即材料在卸載過程中應(yīng)力和應(yīng)變是線形關(guān)系，這就是,卸載定律,。,材料的比例極限增高，延伸率降低，稱之為,冷作硬化或加工硬化,。,第十二頁，共19頁。,對于脆性材料鑄鐵，拉伸時的應(yīng)力應(yīng)變曲線為微彎的曲線，沒有屈服和徑縮現(xiàn)象，試件突然拉斷。斷后伸長率約為0.5%。為典型的脆性材料。,bt拉伸強(qiáng)度極限約為140MPa。它是衡量脆性材料鑄鐵拉伸的唯一強(qiáng)度指標(biāo)。,5,、灰鑄鐵,第十三頁，共19頁。,常溫、靜載,9-5,二、壓縮時的應(yīng)力,應(yīng)變曲線,1,、試樣及試驗條件,第十四頁，共19頁。,a,O,1,O,2,f,1,(f

7、),a,E=tg,a,D,(,s,s,下,),(,s,e,),B,C,(,s,s,上,),A,(,s,p,),E,(,s,b,),g,s,(,MPa,),200,400,e,0.1,0.2,O,E,y,=,tg,a,低碳鋼拉伸,應(yīng)力應(yīng)變曲線,低碳鋼壓縮,應(yīng)力應(yīng)變曲線,2,、低碳鋼壓縮實驗,第十五頁，共19頁。,金屬材料的壓縮試樣，一般制成短圓柱形，柱的高度約為直徑的,1.5 3,倍，試樣的上下平面有平行度和光潔度的要求非金屬材料，如混凝土、石料等通常制成正方形。,低碳鋼是塑性材料，壓縮時的應(yīng)力,應(yīng)變圖，,如圖示。,在屈服以前，壓縮時的曲線和拉伸時的曲線根本重合，屈服以后隨著壓力的增大，試樣被壓成“鼓形，最后被壓成“薄餅而不發(fā)生斷裂，所以低碳鋼壓縮時無強(qiáng)度極限。,第十六頁，共19頁。,s,by,s,e,O,s,bL,灰鑄鐵的,拉伸曲線,灰鑄鐵的,壓縮曲線,a,a,=45,o,55,o,剪應(yīng)力引起斷裂,3,、灰鑄鐵,第十七頁，共19頁。,曲線沒有明顯的直線局部，應(yīng)力較小時，近似認(rèn)為符合虎克定律。曲線沒有屈服階段，變形很小時沿與軸線大約成45的斜截面發(fā)生破裂破壞。曲線最高點的應(yīng)力值 稱為抗壓強(qiáng)度。,鑄鐵材料抗壓性能遠(yuǎn)好于抗拉性能，這也是脆性材料共有的屬性。因此，工程中常用鑄鐵等脆性材料作受壓構(gòu)件，而不用作受拉構(gòu)件。,第十八頁，共19頁。,第十九頁，共19頁。,